【Docker 】深入探索 Docker ：高阶操作与配置设置

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已于 2024-09-26 16:17:13 修改

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分类专栏： # docker 文章标签： docker 运维

于 2024-09-26 16:05:21 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Stromboli/article/details/142553089

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Docker 是现代应用开发和部署的重要工具，能够帮助开发者轻松创建、管理和部署容器化应用。除了基本的命令外，掌握高阶操作和配置设置将大大提高您的工作效率和应用性能。本文将介绍一些 Docker 的高阶操作，包括网络管理、数据持久化、容器资源设置、监控容器状态和性能、日志管理等。

一、修改 Docker 配置文件

Docker的行为和性能可以通过修改其配置文件来调整。一般情况下，Docker的默认配置文件位于 /etc/docker/daemon.json。以下是一些常见的配置选项：

示例配置：

{
  "storage-driver": "overlay2",
  "log-level": "info",
  "insecure-registries": ["myregistry.local:5000"],
  "data-root": "/var/lib/docker"
}

配置项解释：

storage-driver: 指定Docker使用的存储驱动。常见选项包括 overlay2, aufs, btrfs 等。
log-level: 设置日志级别，可以是 debug, info, warn, error。
insecure-registries: 指定不安全的注册表地址，适用于开发环境。
data-root: 指定Docker数据存储的根目录。

1.1 配置镜像源

在某些地区，Docker 官方镜像源可能访问速度较慢，因此可以配置国内的镜像源，以提高拉取镜像的速度。以下是配置镜像源的步骤：

步骤：

创建或编辑 Docker 配置文件：
配置文件通常位于 /etc/docker/daemon.json。
```
sudo nano /etc/docker/daemon.json
```
添加镜像源配置：
可以选择以下常用的镜像源之一：

镜像源说明
阿里云 https://.mirror.aliyuncs.com
网易云 https://hub-mirror.c.163.com
腾讯云 https://mirrors.cloud.tencent.com
示例配置（以阿里云为例）：
```
{
  "registry-mirrors": ["https://<your-aliyun-id>.mirror.aliyuncs.com"]
}
```
重启 Docker 服务：
```
sudo systemctl restart docker
```
验证配置：

镜像源	说明
阿里云	https://.mirror.aliyuncs.com
网易云	https://hub-mirror.c.163.com
腾讯云	https://mirrors.cloud.tencent.com

检查配置是否生效：

docker info | grep "Registry Mirrors"

1.2 配置存储驱动

Docker 支持多种存储驱动，选择合适的存储驱动可以优化容器性能和存储效率。修改存储驱动同样在 daemon.json 中进行配置。

示例配置：

{
  "storage-driver": "overlay2"
}

二、Docker 网络配置

Docker 提供了多种网络模式，包括 bridge、host、none 和自定义网络。通过配置网络，可以实现容器之间的通信及外部访问。

网络模式说明：

模式	描述
bridge	默认模式，容器通过虚拟网桥进行通信
host	容器共享主机的网络栈
none	容器没有网络
overlay	跨多个 Docker 主机的网络

2.1 创建自定义网络

创建一个自定义桥接网络：

docker network create my_bridge_network

2.2 连接和断开网络

将容器连接到网络：

docker network connect my_bridge_network my_container

从网络中断开容器：

docker network disconnect my_bridge_network my_container

2.3 查看网络信息

列出所有网络：

docker network ls

查看特定网络的详细信息：

docker network inspect my_bridge_network

2.4 优化网络性能

配置容器的网络模式为 host，以减少网络延迟。

示例：

docker run --network host -d --name my_app my_image

示例：创建自定义网络

创建一个名为 my_bridge 的自定义桥接网络，并在该网络上启动两个容器。

步骤：

创建自定义网络：

docker network create my_bridge

启动容器并连接到自定义网络：

docker run -d --name container1 --network my_bridge nginx
docker run -d --name container2 --network my_bridge nginx

验证网络连接

在 container1 中 ping container2：

docker exec -it container1 ping container2

三、数据卷与持久化存储

Docker 容器中的数据是临时的，使用卷 (Volumes) 可以实现数据的持久化。这使得数据在容器重启或删除后仍然存在。

3.1 创建和使用卷

创建卷

使用 docker volume create 命令创建数据卷。

docker volume create my_volume

挂载卷到容器

在运行容器时挂载数据卷，以实现数据的持久化：

docker run -d -v my_volume:/data --name my_container busybox

3.2 查看和管理卷

查看所有卷

使用以下命令查看系统中的所有 Volume：

docker volume ls

查看卷的详细信息
使用以下命令查看卷的详细信息：

docker volume inspect my_volume

删除卷
删除不再需要的卷：

docker volume rm my_volume

示例：创建卷并挂载到容器

步骤：

创建卷：
```
docker volume create my_volume
```

挂载卷到容器：

docker run -d -v my_volume:/data --name my_container busybox

验证卷是否挂载成功：

docker exec -it my_container sh
ls /data

3.3 备份与恢复卷数据

备份 Docker 卷

可以使用 tar 命令备份卷中的数据：

docker run --rm -v my_volume:/data -v $(pwd):/backup busybox tar cvf /backup/my_volume_backup.tar /data

恢复 Docker 卷

从备份中恢复数据的命令如下：

docker run --rm -v my_volume:/data -v $(pwd):/backup busybox sh -c "cd /data && tar xvf /backup/my_volume_backup.tar --strip 1"

四、容器的资源限制

Docker 允许用户限制容器使用的系统资源，如 CPU 和内存，从而确保其他容器和主机的稳定性。

4.1 限制 CPU 使用

要限制容器使用的 CPU 核心，可以使用 --cpus 参数。例如，以下命令限制容器使用最多 50% 的 CPU：

docker run -d --cpus=".5" --name my_container my_image

4.2 限制内存使用

可以使用 -m 参数限制容器的内存使用。例如，以下命令将内存限制为 512MB：

docker run -d -m 512m --name my_container my_image

五、监控容器状态与性能

监控容器的状态和性能是确保应用顺利运行的重要环节。Docker 提供了多种工具来实现这一目标。

5.1 使用 `docker stats`

docker stats 命令可以实时监控容器的资源使用情况，帮助用户快速识别资源瓶颈：

docker stats

5.2 使用 `docker top`

通过 docker top 命令，可以查看容器内正在运行的进程，方便进行故障排查：

docker top my_container

5.3 集成监控工具

使用工具如 Prometheus 和 Grafana 进行容器监控。

可以使用 Prometheus 和 Grafana 等工具进行更深入的容器监控。以下是一个示例 docker-compose.yml 文件，添加了 Prometheus 和 Grafana 服务：

version: '3.8'
services:
  prometheus:
    image: prom/prometheus
    volumes:
      - ./prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml
    ports:
      - "9090:9090"

  grafana:
    image: grafana/grafana
    ports:
      - "3000:3000"

5.4 使用 cAdvisor

cAdvisor 是一个开源工具，专门用于监控容器性能。可以通过以下命令启动 cAdvisor：

docker run -d --name=cadvisor \
  --volume=/:/rootfs:ro \
  --volume=/var/run:/var/run:rw \
  --volume=/sys:/sys:ro \
  --volume=/var/lib/docker:/var/lib/docker:ro \
  --publish=8080:8080 \
  google/cadvisor:latest

5.4 集成 ELK 堆栈

将容器日志发送到 ELK 以进行分析。在 docker-compose.yml 中添加 Elasticsearch 和 Logstash 服务。

version: '3.8'
services:
  elasticsearch:
    image: elasticsearch:7.10.1
    environment:
      - discovery.type=single-node
    ports:
      - "9200:9200"

  logstash:
    image: logstash:7.10.1
    volumes:
      - ./logstash.conf:/usr/share/logstash/pipeline/logstash.conf

六、日志管理

Docker 提供多种日志驱动，帮助用户管理容器日志，包括查看、配置和实时监控日志。

6.1 查看容器日志

使用 docker logs 命令查看单个容器的日志。

docker logs my_container

6.2 实时查看日志

在查看日志时，可以使用 -f 标志实时跟踪日志输出：

docker logs -f my_container

6.3 查看所有可用日志驱动

可以列出所有可用的日志驱动，以选择合适的驱动进行配置：

docker info | grep "Logging Driver"

6.4 配置日志驱动

在 Docker Daemon 配置文件中设置日志驱动，例如使用 json-file 或 syslog。在 Docker 配置中限制日志文件的大小和数量。

在 Docker Daemon 的配置文件中（如 /etc/docker/daemon.json）添加：

{
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "10m",
    "max-file": "3"
    "gelf-address": "udp://localhost:12201"
  }
}

总结

掌握 Docker 的高阶操作和配置设置，不仅能提高开发效率，还能增强应用的性能和安全性。随着容器化技术的不断发展，持续学习和实践是非常重要的。希望这些内容能够帮助您更好地使用 Docker，提升您的工作效率。