【云原生】一文搞懂容器技术 - Docker

已于 2025-05-19 09:53:19 修改
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分类专栏： 云原生 文章标签： 云原生 docker 容器
于 2025-03-05 19:27:54 首次发布
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/abc752521865/article/details/146050987
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【Docker 概念】

Docker

  Docker 是一个开源的应用容器引擎，是一个轻量级容器技术。Docker 支持将各种软件编译成一个 Docker 镜像，然后在镜像中各种软件做好配置。其他使用者只需要安装启动 Docker 镜像就可以拥有该软件。
  类比一下 Windows，不论什么语言开发的软件都是 exe 文件，我们只需要下载并安装 exe 文件，就可以使用这个软件。Docker 就是 Linux 平台规范的 exe 文件格式。

官网：https://hub.docker.com/
Docker Compose：https://blog.youkuaiyun.com/wyq2070857323/article/details/138310484

Docker 和虚拟机的区别

  虚拟机（virtual machine）是在操作系统中模拟硬件设备，然后运行另一个操作系统。而 Docker 仅仅是封装函数库，并没有模拟完整的操作系统。虚拟机整体来说性能、空间占用、启动速度都是不如 Docker 的。

image.png

Docker 组件

  1. 宿主机 Host： 安装了 Docker 程序的机器，Docker 是直接安装在操作系统之上的软件，一般宿主机为 Linux 系统
  2. 仓库 Registry： 用来保存各种打包好的软件 Docker 镜像，会有本地仓库和远端仓库区分。
  3. 镜像 Images： Docker 镜像是用于创建 Docker 容器的模板，Docker 将应用程序及其所需的依赖、函数库、环境、配置等文件打包在一起，称为镜像。
  4. 容器 Container： 镜像启动后的实例称为一个容器，容器是独立运行的一个或一组应用
img.png

【Docker 安装】

CentOS 安装 Docker

# 查看Linux的内核版本。Docker要求CentOS7系统且内核版本高于3.10
uname -r

# 安装docker，输入y确认安装
yum install docker

Docker 镜像仓库修改

  每个人都可以去阿里云上获取一个镜像加速的地址，最好用自己的阿里云加速地址，否则其他地址经常有问题。修改仓库按照如下步骤即可。

# 1.编辑daemon.json文件
vim /etc/docker/daemon.json

# 2.填写文件内容如下
{
    "registry-mirrors": [
          "https://ox288s4f.mirror.aliyuncs.com",
          "https://registry.docker-cn.com",
          "http://hub-mirror.c.163.com",
          "https://mirror.ccs.tencentyun.com"
    ]
}

# 3.重新加载文件
systemctl daemon-reload
# 4.重新启动docker
systemctl restart docker

  PS：现在可能这种方式不好用，可以使用毫秒镜像。但是需要docker login并且注册账号。

毫秒镜像：https://1ms.run/

Ubuntu 22.04 安装 Docker

# ----------------------------- 安装 Docker​ -----------------------------
# 更新系统
sudo apt update && sudo apt upgrade -y
# 安装依赖​
sudo apt install -y apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
# 添加 Docker 官方 GPG 密钥​
curl -fsSL https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg
# 添加 Docker 镜像源（使用阿里云源）​
echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null
# 更新系统
sudo apt update
# 安装 Docker​
sudo apt install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

# ----------------------------- 配置 Docker 镜像加速器​ -----------------------------
# 创建配置文件​
sudo mkdir -p /etc/docker
# 配置阿里云镜像加速器
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://<你的阿里云加速器ID>.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
# 刷新 Docker 配置
sudo systemctl daemon-reload
# 重启 Docker 服务​
sudo systemctl restart docker

【Docker 命令】

Docker 服务相关命令

# 启动docker
systemctl start docker
# 停止docker
systemctl stop docker
# 重启docker
systemctl restart docker
# 查看docker状态
systemctl status docker
# 设置开机启动
systemctl enable docker
# 查看docker概要信息
docker info
# 查看docker总体帮助文档
docker --help
# 查看docker命令帮助文档
docker [具体命令] --help

Image 镜像相关命令

  镜像名称一般分两部分组成repository:tag，在没有指定 tag 时，默认是 latest，代表最新版本的镜像。

image.png 
# 显示本机所有镜像。-a显示隐藏镜像、-q只显示镜像ID、--digests显示镜像描述
docker images
# 查找xxx镜像。-s xx查找点赞数超过xx的xxx镜像
docker search xxx
# 下载指定tag版本的xxx镜像，不写tag默认拉取latest最新版
docker pull xxx:tag
# 删除本地仓库中指定tag版本的xxx镜像，不写tag默认删除latest最新版。-f强制删除
docker rmi [镜像名称:镜像版本]|[镜像ID]

# 保存镜像到本地的xxx.tgz文件
docker save [镜像名称:镜像TAG]|[镜像ID] > [镜像文件.tgz]
# 保存镜像另一种写法
docker save -o [镜像文件.tgz] [镜像名称:镜像TAG]|[镜像ID]
# 加载镜像文件到本地镜像仓库
docker load [镜像文件.tgz]

# 推送镜像到远程仓库（PS：一般需要先docker login [仓库地址]）
# 打TAG
1. docker tag [镜像名称:镜像TAG]|[镜像ID] [仓库名称:镜像TAG]
# 推送
2. docker push [仓库名称:镜像TAG]

Container 容器相关命令

# 显示正在运行的容器。-a所有容器、-l上一次运行的容器
docker ps
# 创建容器并启动（这个命令会详细讲解）
docker run [args] [镜像名称:镜像TAG]|[镜像ID]
# 启动容器
docker start [容器ID]
# 重启容器
docker restart [容器ID]
# 暂停容器
docker pause [容器ID]
# 恢复容器
docker unpause [容器ID]
# 停止容器
docker stop [容器ID]
# 停止容器（强制）
docker kill [容器ID]
# 停止容器（强制）
docker kill [容器ID]
# 删除已停止的容器。-f参数可以强制删除未停止的容器
docker rm [容器ID]
# 查看容器详细参数
docker container inspect [容器ID]
# 查看容器日志。-f参数可以实时滚动输出
docker logs [容器ID]
# 更新容器配置（开启/关闭自启动）
docker update --restart=always [容器ID]
docker update --restart=unless-stopped [容器ID]

# 提交容器并命名为xxx
docker commit [容器ID] [新容器名]

# 进入容器
docker exec -it [容器ID]  /bin/bash（或者是/bin/sh）
    # （已进入容器内部）退出容器
    exit
    Ctrl + c
image.png

docker run 命令参数详解

  • –name： 指定容器名称。
  • -d： 后台运行容器。
  • -p： 容器端口映射。（容器外端口:容器内端口）
  • -v： 文件挂载。（容器外目录:容器内目录）
  • -P： 随机端口映射。
  • –rm： 容器挂掉后自动删除容器
  • –restart： --restart=always 设置 Docker 重启后自动启动该容器
# 后台运行nginx:1.21镜像为容器，命名为myNginx，宿主机90端口映射到容器内80端口上。
docker run --name myNginx -p 90:80 -d nginx:1.21
# Nginx访问地址为http://127.0.0.1:90

【Docker 数据卷】

Docker 数据卷

  在 Docker 中，容器的数据读写默认发生在容器的存储层（也就是容器内），当容器被删除时，容器中的数据将会丢失。如果想实现数据的持久化，就需要将容器和宿主机建立联系（将数据从宿主机挂载到容器中），通俗的说，数据卷就是在容器和宿主机之间实现数据共享。而数据卷就是宿主机中的一个目录或文件，当容器目录和数据卷目录绑定后，对方的修改会立即同步。可以不需要进入容器内部，就可以查看所需要的容器中的数据。一个数据卷可以被多个容器同时挂载，一个容器也可以被挂载多个数据卷。

Docker 数据卷特性

  • 持久化： 数据卷中的数据在容器删除后仍然存在。
  • 共享： 多个容器可以共享同一个数据卷。
  • 管理： 数据卷可以通过 Docker CLI 或 API 进行管理。

Docker 数据卷分类

  • 命名卷： 通过一个名称来引用的数据卷，可以在多个容器之间共享。创建命名卷时，Docker 会自动管理其存储位置。
  • 匿名卷： 在创建时没有指定名称，Docker 会自动生成一个唯一的标识符。匿名卷通常用于临时存储或避免某些文件被覆盖。
  • 绑定挂载： 将主机上的一个目录或文件直接挂载到容器中。绑定挂载可以是目录，也可以是单个文件。

Docker 数据卷挂载方式

  • volume 固定目录数据卷挂载： 容器之间共享数据。volumes 完全由 Docker 管理。容器数据被放到宿主机固定目录下（/var/lib/docker/volums/）
  • bind mounts 自定义目录挂载： 主机与容器共享数据。bind mounts 依赖主机目录结构。
  • tmpfs mounts 内存挂载： 既不想将数据存于主机，又不想存于容器中时使用（这可以是出于安全的考虑，或当应用需要写大量非持久性的状态数据时为了保护容器的性能）
# 匿名挂载，volume类型，直接会在/var/lib/docker/volums/下创建文件并挂载
docker run -v 容器内目录 镜像名/ID

# 具名挂载，volume类型（卷名可以存在可以不存在，不存在默认在/var/lib/docker/volums/下创建卷名目录）
docker run -v 数据卷名:容器内目录 镜像名/ID

# 指定路径挂载，bind类型
docker run -v 宿主机目录:容器内目录 镜像名/ID

Docker 创建数据卷

# 创建数据卷（默认会存放在/var/lib/docker/volumes/数据卷名称/_data）
docker volume create 数据卷名称
# 查看数据卷的详细信息
docker volume inspect 数据卷名称
# 查看全部数据卷
docker volume ls
# 删除数据卷
docker volume rm 数据卷名称
# 删除未被使用的卷，容器停止的占用的卷也不会删除
docker volume prune
img_2.png

–volume/-v 和–mount 区别

  • 参数–volume（或简写为-v）只能创建 bind mount。主机地址必须是绝对路径或者数据卷名称，不存在的卷名会在/var/lib/docker/volums/下创建卷名目录。
  • 参数–mount 默认情况下用来挂载 volume，但也可以用来创建 bind
    mount 和 tmpfs。如果不指定 type 选项，则默认为挂载 volume，volume 是一种更为灵活的数据管理方式，volume 可以通过 docker volume 命令集被管理

【Docker 网络】

Docker 网络

  基于对 Network Namespace 的控制，Docker 可以为在容器创建隔离的网络环境，在隔离的网络环境下，容器具有完全独立的网络栈，与宿主机隔离，也可以使容器共享主机或者其他容器的网络命名空间，基本可以满足开发者在各种场景下的需要。按 Docker 官方的说法，Docker 容器的网络有五种模式。

  当安装 Docker 时，它会自动创建三个网络（bridge、host、none）

image.png 
# 创建自定义网络
docker network create my_network
# 查看网络列表
docker network ls
# 将容器连接到网络
docker network connect my_network my_nginx
# 断开网络连接
docker network disconnect my_network my_nginx

引用

有点不想看了，如果有问题，直接参照这个博客吧。https://blog.youkuaiyun.com/qq_36306519/article/details/130749164

【DockerFile】

DockerFile

  Dockerfile 是由一系列命令和参数构成的脚本，可以认为是 Docker 镜像的描述文件，这些命令应用于基础镜像并最终创建一个新的镜像。

DockerFile 使用流程

  1. 编写 DockerFile 文件并且命名为 Dockerfile（无后缀）
  2. 使用 docker build 命令通过 DockerFile 构建镜像【命令：docker build -t 镜像名:版本号 . (最后有个点用于指定 Dockerfile 文件所在位置)】
  3. 构建时 Dockerfile 文件所在目录（上下文/context）内的所有文件都会被打包发送给 Docker Server 进行构建，可以使用 dockerIgnore 来忽略某些文件。

DockerFile 规定

  • 每条保留字指令必须为大写，且后面都要跟至少一个参数。
  • 指令按照从上到下，顺序执行。
  • #表示注释。
  • 每条指令都会创建一个新的镜像层，并对镜像进行提交。
  • Dockerfile 中所用的所有文件一定要和 Dockerfile 文件在同一级目录下，可以为 Dockerfile 父目录的子目录
  • Dockerfile 中相对路径默认都是 Dockerfile 所在的目录

DockerFile 内容详解

# 版本不写为latest，image为镜像名称定义了使用哪个基础镜像启动构建流程，一般指linux版本。必须作为Dockerfile的第一个指令出现。
FROM <image>[:<tag>]

# 声明镜像的创建者（废弃），建议使用LABEL命令。
MAINTAINER <name>
# 为镜像指定标签。可以有多个LABEL。LABEL会继承基础镜像中的LABEL，如遇到key相同，则值覆盖
LABEL <key>=<value>

# 设置环境变量，可以写多条（用等于号）。
ENV <key> <value>
# 变量替换一
$varname
# 变量替换二
${varname}
# 变量替换三：变量不存在用默认值
${varname:-default value}
# 变量替换四：变量存在用默认值
$(varname:+default value}

# 是Dockerfile的核心部分，RUN指令将在当前映像之上的新层中执行任何命令并提交结果。
# 生成的提交映像将用于Dockerfile中的下一步（可以多条）。一般用于执行linux命令。
RUN command

# 将宿主机的文件/文件夹复制到容器内，如果是一个压缩文件，将会在复制后自动解压。
# 还可以是url，类似于wget下载的url。如果是文件夹，会将文件夹下所有文件复制过去，本身文件夹不会复制。
ADD <src> <dest>
# 和ADD相似，但是如果有压缩文件并不能解压。并且只能是本地文件。
COPY <src> <dest>
# 设置工作目录（切换目录，类似于cd /xxx）
WORKDIR path_dir
# 暴露容器内端口，使容器内的应用可以通过端口和外界交互（只起到声明作用，暴露与否取决于启动容器的命令），默认都是tcp，使用udp
EXPOSE <port>/<tcp/udp>
# 将本地文件夹或者其他容器的文件挂载到容器中
VOLUME

# 启动时执行的命令。在构建容器时使用，会被docker run 后的argument覆盖。使用JSON数据形式
CMD argument
# 启动时执行的命令。和CMD相似，但是并不会被docker run指定的参数覆盖。使用JSON数据形式
ENTRYPOINT argument
# 设置启动容器的用户，可以是用户名或UID
USER 用户名/UID

# 设置变量命令，ARG命令定义了一个变量，在docker build创建镜像的时候，使用 --build-arg =来指定参数
ARG <name>[=<default value>]

# 当容器停止时给系统发送什么样的指令，默认是15
STOPSIGNAL signal
# 这个命令只对当前镜像的子镜像生效。里面的命令会在子镜像构建的时候被执行
ONBUILD [INSTRUCTION]
# 在容器内部运行一个命令来检查容器的健康状况，NONE表示取消健康检查命令。options参数为–interval=DURATION
HEALTHCHECK [OPTIONS] CMD command

  两次检查默认的时间间隔为 30 秒。–timeout=DURATION 健康检查命令运行超时时长，默认 30 秒。–retries=N。当连续失败指定次数后，则容器被认为是不健康的，状态为 unhealthy，默认次数是 3

DockerFile 中 RUN、CMD、ENTRYPOINT 命令区别

  三者都是允许执行 Linux 命令，RUN 用于构建镜像过程中的命令，CMD 和 ENTRYPOINT 用于执行启动命令。RUN 可以多条顺序执行，CMD 和 ENTRYPOINT 多条只会执行最后一条。CMD 和 ENTRYPOINT 之间 ENTRYPOINT 不会被 Docker run 命令后的参数覆盖而是缀加，CMD 会被 docker run 后的参数覆盖。

DockerFile 举例

# 依赖基础镜像名称和版本
FROM centos:7
# 指定镜像创建者信息
MAINTAINER IMoMei
# 切换到usr下
WORKDIR /usr
# 执行Shell命令：创建/usr/local/java目录
RUN mkdir /usr/local/java
# 拷贝文件
ADD jdk-8u171-linux-x64.tar.gz /usr/local/java/

# 配置 java 环境变量

ENV JAVA_HOME /usr/local/java/jdk1.8.0_171
ENV JRE_HOME $JAVA_HOME/jre
ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JRE_HOME/lib:$CLASSPATH
ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH
// -----------------------------
docker build ‐t='jdk1.8'

【Docker Compose】

Docker Compose

  Docker Compose 是用于定义和运行多容器 Docker 应用程序的工具。通过 Compose，您可以使用 YML 文件来配置应用程序需要的所有服务（一个或多个）。然后，使用一个命令，就可以从 YML 文件配置中创建并启动所有服务。（可以理解为简化版的 K8S）

Docker Compose 下载和卸载

  Docker Compose 是 Docker 的独立产品，因此需要安装 Docker 之后在单独安装 Docker Compose

# 下载
curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.29.2/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" \
 -o /usr/local/bin/docker-compose

# 开启可执行权限
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

# 查看版本
docker-compose --version
#docker-compose version 1.29.2, build 5becea4c

# 如果使用curl方式安装的，这样卸载即可
 rm /usr/local/bin/docker-compose

Docker Compose 使用的三个步骤

  1. 使用 Dockerfile 定义应用程序的环境。
  2. 使用 docker-compose.yml 定义构成应用程序的服务，这样它们可以在隔离环境中一起运行。
  3. 最后，执行 docker-compose up 命令来启动并运行整个应用程序。

yml 举例

version: "3.8"
 services:
  mysql:
    # 基于 mysql:5.7.25 镜像构建的容器
    image: mysql:5.7.25
    # 参数
    environment:
     MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123456
    # 数据卷挂载目录和文件
    volumes:
     - "/tmp/mysql/data:/var/lib/mysql"
     - "/tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.cnf"
  web:
    # .表示使用当前目录下的Dockerfile文件进行构建生成镜像
    build: .
    ports:
     # 映射上面的 myJavawebDemo容器 中暴露的端口
     - "8090:8090"

Docker Compose 常用命令

# 构建启动nignx容器
docker-compose up -d nginx
# 登录到nginx容器中
docker-compose exec nginx bash
# 此命令将会停止 up 命令所启动的容器，并移除网络
docker-compose down
# 列出项目中目前的所有容器
docker-compose ps
# 重新启动nginx容器
docker-compose restart nginx
# 构建镜像
docker-compose build nginx
# 不带缓存的构建
docker-compose build --no-cache nginx
# 查看各个服务容器内运行的进程
docker-compose top
# 查看nginx的实时日志
docker-compose logs -f nginx
# 列出 Compose 文件包含的镜像
docker-compose images
# 验证文件配置，当配置正确时，不输出任何内容，当文件配置错误，输出错误信息。
docker-compose config
# 以json的形式输出nginx的docker日志
docker-compose events --json nginx
# 暂停nignx容器
docker-compose pause nginx
# 恢复ningx容器
docker-compose unpause nginx
# 删除容器（删除前必须关闭容器，执行stop）
docker-compose rm nginx
# 停止nignx容器
docker-compose stop nginx
# 启动nignx容器
docker-compose start nginx
# 重启项目中的nignx容器
docker-compose restart nginx
# 在php-fpm中不启动关联容器，并容器执行php -v 执行完成后删除容器
docker-compose run --no-deps --rm php-fpm php -v
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本文详细讲解Docker容器中的核心基石Cgroups。
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开发中常见的问题是环境一致性问题，由于开发测试生产环境的不一致，导致有些bug没能在开发过程中被发现，而Docker的镜像提供了除内核外完整的运行时环境，确保了应用运行环境一致性，从而不会再出现“代码在我机器上能跑，这不怪我啊”这类问题。Docker确保了执行环境的一致性，使得应用的迁移更加容易，Docker可以在很多平台上运行，无论是物理机、虚拟机、公有云、私有云，甚至是笔记本，其运行结果是一致的。可以出，传统的虚拟机是在宿主机之上，又添加了一个新的操作系统，这就导致了虚拟机的臃肿，不适合迁移。...
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Docker简介及用途，为什么要使用Docker？Docker容器和虚拟机的区别？
前端开发工程师
03-19 2543
前端开发者虽然主要专注于用户界面的设计与实现，但随着现代软件开发流程的发展和云原生时代的到来，学习Docker、Jenkins和Kubernetes（K8s）确实具有很多益处，尤其是对于那些希望扩展技能范围和参与到更多项目周期环节的前端工程师：。
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Docker综述
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云原生一之Docker篇
优快云新星计划JAVA赛道TOP5、优快云内容合伙人、JAVA领域优质创作者、资深JAVA开发深耕JAVA领域。
08-18 1176
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10-09 1243
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07-07 757
Docker是什么？这一篇就够了！
探索云原生技术：弹性、微服务与DevOps的融合
云原生技术是云计算时代新兴的一种开发、部署和运行应用程序的方式，它起源于对传统本地应用模式的革新。随着云计算的普及和发展，一系列关键技术和理念如雨后春笋般出现，包括OpenStack、IaaS、PaaS、SaaS、容器...
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