Docker容器化

原创于 2025-10-17 15:15:25 发布 · 721 阅读

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Docker简介与概念

一、什么是容器化技术？优势是什么？

容器化技术：

一种操作系统级的虚拟化技术；简单理解为“微型的虚拟机”；

特点：
- 一致性：应用在不同环境（从开发者电脑到生产服务器）运行效果一致，避免 “在我电脑上能跑，到你电脑上跑不了” 的问题。
- 轻量级：容器共享宿主机操作系统内核，比虚拟机更轻量，启动快、资源占用少，能在一台机器上运行更多容器。
- 易移植：容器可快速在不同服务器、云平台间迁移，部署更便捷。
- 版本控制和组件复用：Docker 允许开发者使用 Dockerfile 来定义应用的环境，并通过 Docker Hub 等平台共享和复用容器镜像，简化了应用的构建和管理过程。
- 隔离性：每个容器相互隔离，一个容器出问题不会影响其他容器。
- 易于扩展：Docker 容器可以快速创建和销毁，非常适合需要弹性扩展的应用场景，如微服务架构。

功能与优势：

1.实现应用之间隔离运行；

2.实现应用的一键“打包”，将应用服务、依赖环境打包成镜像；

3.让应用可以在不同的系统中拥有一致的运行环境；

4.对不同的容器进行资源限制和管理；

5.一键运行容器；

二、Docker简介？

Docker

Docker是使用Go语言开发的一种容器管理工具、容器运行时（Container run time）；
RUNC、Podman、Containerd、LXC、CRI-O
Docker 诞生于 2013 年初，最初是 dotCloud 公司内部的一个业余项目。

三、容器与镜像：

容器：一个运行中的镜像，类似于一个进程；
镜像：容器的模板，是静态文件，类似一个安装包；
镜像仓库：存放各种镜像的下载站点；官方Docker hub；公司内部可以搭建私有仓库；

四、容器与虚拟机的区别：

优点
- 应用程序运行环境强隔离
- 虚拟机操作系统与底层操作系统无关化
- 虚拟机内部操作不会影响到物理机
缺点
- 虚拟机中的操作系统会占用部署资源及存储
- 网络传输效率低
- 当应用程序需要调用硬件响应用户访问时间延迟大

优点
- 可以实现应用程序的隔离
- 直接使用物理机的操作系统可以快速响应用户请求
- 不占用部署时间
- 占用少量磁盘空间

1、架构对比

特性	虚拟机	Docker容器
隔离级别	硬件级别虚拟化	操作系统级别虚拟化
操作系统	每个VM需要完整OS	共享宿主机OS内核
资源占用	重量级，占用较多资源	轻量级，资源占用少
启动时间	分钟级别	秒级别
性能开销	较大	接近原生性能
镜像大小	GB级别	MB级别

2、容器 VS 虚拟机架构

3、使用场景对比

虚拟机适用场景：

需要完全隔离的环境
运行不同操作系统的应用
需要硬件级别的安全隔离

Docker容器适用场景：

微服务架构
CI/CD流水线
应用快速部署和扩展
开发环境标准化

五、容器的底层技术是什么？

容器的底层主要依赖 Linux 的三项核心技术：

命名空间（Namespaces）：Linux内核中提供命名空间功能，用于隔离进程、隔离网络、隔离文件系统，让容器内的进程感觉自己是在一个独立的环境中运行。
控制组（Cgroups）：资源限制，用于限制和分配容器可以使用的资源（如 CPU、内存、磁盘 I/O 等），防止某个容器过度占用资源影响其他容器或宿主机。
分层文件系统（OverlayFS）：镜像文件分层技术，用于创建镜像的分层结构，使得镜像可以共享底层的公共部分，减少存储空间占用，同时也支持容器的可写层。

六、Docker可以做什么？

1.快速部署应用服务；

2.可以统一开发、测试、生产环境，避免因环境问题导致的服务异常；

安装Docker

配置Docker镜像加速

Centos7安装Docker的步骤（尝试失败）

 systemctl stop firewalld
 setenforce 0
 mount /dev/cdrom /media
 #安装依赖
 yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
 #下载Docker官方yum源
 wget https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo -P /etc/yum.repos.d/
 #替换为清华源
 sed -i 's#download.docker.com#mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/docker-ce#g' /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
 #卸载旧版本
 yum remove docker docker-client docker-client-latest docker-common docker-latest docker-latest-logrotate docker-logrotate docker-engine
 
 #安装Docker
 yum -y install docker-ce
   ===========================安装不上==================================
 #备份并删除原有源配置：先清理失效的官方源和之前添加的 extras 源，避免冲突
 #备份原有源（可选，防止后续需要恢复）
 mkdir -p /etc/yum.repos.d/backup
 mv /etc/yum.repos.d/*.repo /etc/yum.repos.d/backup/
 #仅保留 Docker CE 源（如果之前配置过，若没有可忽略此步）
 mv /etc/yum.repos.d/backup/docker-ce.repo /etc/yum.repos.d/
 
 # CentOS 官方将停止维护的 7版本镜像迁移到了 vault.centos.org，手动创建CentOS7归档源配置文件（关键，提供可用依赖）
 cat > /etc/yum.repos.d/CentOS-Vault.repo << EOF
 [base]
 name=CentOS-7 - Base (Vault)
 baseurl=http://vault.centos.org/7.9.2009/os/\$basearch/
 gpgcheck=1
 gpgkey=http://vault.centos.org/RPM-GPG-KEY-CentOS-7
 
 [updates]
 name=CentOS-7 - Updates (Vault)
 baseurl=http://vault.centos.org/7.9.2009/updates/\$basearch/
 gpgcheck=1
 gpgkey=http://vault.centos.org/RPM-GPG-KEY-CentOS-7
 
 [extras]
 name=CentOS-7 - Extras (Vault)
 baseurl=http://vault.centos.org/7.9.2009/extras/\$basearch/
 gpgcheck=1
 gpgkey=http://vault.centos.org/RPM-GPG-KEY-CentOS-7
 EOF
 #这里使用 7.9.2009（CentOS 7 最后一个稳定版本）的归档源，确保依赖包完整可用。
 
 #EPEL 7 也需使用归档源，避免源地址失效（提供 fuse-overlayfs 等）
 cat > /etc/yum.repos.d/epel-vault.repo << EOF
 [epel]
 name=Extra Packages for Enterprise Linux 7 - \$basearch (Vault)
 baseurl=http://download.fedoraproject.org/pub/epel/7/\$basearch
 metalink=https://mirrors.fedoraproject.org/metalink?repo=epel-7&arch=\$basearch
 failovermethod=priority
 enabled=1
 gpgcheck=1
 gpgkey=http://download.fedoraproject.org/pub/epel/RPM-GPG-KEY-EPEL-7
 EOF
 
 #清理缓存并重建源索引
 yum clean all && yum makecache fast
 #执行后会加载归档源的包索引，此时应无 404 错误。
 
 #重新 Docker 依赖
 #安装 container-selinux（从 extras 归档源获取）
 yum -y install container-selinux
 #安装 fuse-overlayfs 和 slirp4netns（从 EPEL 归档源获取）
 yum -y install fuse-overlayfs slirp4netns
 
 #再次安装 Docker CE
 yum -y install docker-ce
   ====================================================================
 #启动Docker
 systemctl start docker
 #设置开机自启
 systemctl enable docker
 #显示结果：Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/docker.service to /usr/lib/systemd/system/docker.service.
  
 #验证启动
 systemctl status docker
 #验证版本
 docker -v
 #显示结果：Docker version 26.0.1, build d260a54

Ubuntu安装Docker的步骤

 # 1.卸载残留Docker软件包（之前没安装过的可跳过）
 for pkg in docker.io docker-doc docker-compose docker-compose-v2 podman-docker containerd runc; do sudo apt-get remove $pkg; done
 # 1、更新Ubuntu软件包列表和已安装软件的版本升级
 sudo apt update
 sudo apt upgrade
 后面会出现两个粉色框框，我默认选的OK
 # 2、安装Docker依赖
 apt-get -y install ca-certificates curl gnupg lsb-release
 # 3、自动清理 “自动安装且当前无依赖” 的冗余包
 sudo apt autoremove -y
 # 4、添加Docker官方GPG密钥，最终回显OK表示运行命令正确
 curl -fsSL http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
 # 5、添加Docker软件源，按回车键
 sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
 # 6、安装Docker
 apt-get -y install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
 # 后面Docker安装好会自动启用

docker client 与 daemon分离

 # 1、关闭docker（因为Docker是默认开启的）
 systemctl stop docker
 # 2、设置docker配置文件,默认没有，用registry-mirrors设置国内镜像站，加速下载镜像（写三五个镜像就行，都写也行）
 [root@zuolaoshi ~]# vim /etc/docker/daemon.json
 {
     "registry-mirrors": [
         "https://0c105db5188026850f80c001def654a0.mirror.swr.myhuaweicloud.com",
         "https://5tqw56kt.mirror.aliyuncs.com",
         "https://docker.1panel.live",
         "http://mirrors.ustc.edu.cn",
         "http://mirror.azure.cn",
         "https://hub.rat.dev",
         "https://docker.chenby.cn",
         "https://docker.hpcloud.cloud",
         "https://docker.m.daocloud.io",
         "https://docker.unsee.tech",
         "https://dockerpull.org",
         "https://dockerhub.icu",
         "https://proxy.1panel.live",
         "https://docker.1panel.top",
         "https://docker.1ms.run",
         "https://docker.ketches.cn"
     ],
     "insecure-registries": [
         "http://192.168.57.200:8099"
     ],
     "hosts": [
         "tcp://0.0.0.0:2375",
         "unix:///var/run/docker.sock"
     ]
 }
 # 3、重载docker服务、重启docker生效配置
 systemctl daemon-reload
 systemctl restart docker
 ---------------------------------------------------------
 ### 如果这里出错（改完错回第三步重新加载、重启）
 # 如果日志显示没错但还不能启动Docker，那先停止手动启动的Docker
 Ctrl + C（没退出的话先停止，退出就跳过）
 sudo pkill -f dockerd
 然后再重启
 # 如果是启动命令有问题，查看Docker 服务的启动命令
 grep ExecStart /lib/systemd/system/docker.service
 正常默认配置应为：
 ExecStart=/usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock
 # 如果是dockerd--containerd 连在一起了，中间缺少空格
 nano /lib/systemd/system/docker.service
 然后找到ExecStart行，把“-H fd://”删掉
 ---------------------------------------------------------
 ### 下次尝试直接替换
 sudo sed -i 's/ExecStart=\/usr\/bin\/dockerd -H fd:\/\/ --containerd=\/run\/containerd\/containerd.sock/ExecStart=\/usr\/bin\/dockerd --containerd=\/run\/containerd\/containerd.sock/' /lib/systemd/system/docker.service
 ---------------------------------------------------------
 # 4、查看docker的监听地址和2375端口
 [root@zuolaoshi ~]# netstat -ntpl |grep 2375
 会显示tcp6   0  0 :::2375  :::*   LISTEN 21219/dockerd

Docker常用命令

Docker 命令大全 | 菜鸟教程

镜像常用命令：

 # 1.查找镜像
 docker search ubuntu
 # 2.下载镜像
 docker pull 镜像:版本
 # 3.查看本地镜像
 docker images
 # 4.查看镜像的详细信息☆☆☆
 docker inspect 镜像:版本
 # 5.查看所有镜像的 ID
 docker images -aq
 # 6.将镜像保存为tar文件
 docker save 镜像:版本 -o 镜像.tar
 # 7.删除镜像
 docker rmi 镜像名
 # 8.将镜像文件加载到本地镜像仓库
 docker load -i 镜像.tar
 # 9.删除所有镜像、清空镜像仓库
 docker rmi $(docker images -aq)
 或者docker rmi `docker images -aq`
 # 10.批量导入所有镜像
 for img in 'ls *.tar';do docker load -i $img;done

容器常用命令：

 # 1.查看正在运行的容器
 docker ps
 # 2.查看运行与曾运行的容器
 docker ps -a
 # 3.使用镜像运行容器
 docker run
 常用参数：
 --name          #给容器起名，起ID
 -i              #交互式启动
 -t              #分配终端
 -d              #后台执行容器，守护进程
 -v或者--volume   #目录映射，容器目录挂载到宿主机目录  格式： 真机路径:容器路径
 -p              #指定端口映射，格式：真机端口:容器内部端口
 -P              #随机端口映射，（49153起始 49153到65535）
 -e              #设置容器中的环境变量
 --network       #指定网络，NAT、桥接、无网络模式
 --rm            #容器停止时，自动删除容器和容器中的数据
 -u              #以什么用户身份创建容器，一般默认root
 -h              #指定容器的主机名，一般默认是容器ID的前n位
 -m              #设置容器可以使用内存的最大值
 docker run -itd --name nginx-01 -p 80:80 nginx:1.26
 # 4.进入容器，执行命令与操作
 docker exec -it 容器名称或ID /bin/bash
 # 5.将容器导出为镜像文件
 docker export -o 导出后镜像文件名 容器ID
 docker export -o mynginx.tar nginx-test
 # 6.将镜像容器生成的文件导入本地镜像仓库
 docker import 镜像文件名 镜像:版本
 # 7.直接将容器生成镜像到本地仓库
 docker commit nginx-test mynginx:2.0
 # 8.停止容器
 docker stop nginx-test
 # 9.删除容器
 docker rm nginx-test
 # 10.复制
 docker cp

仓库管理命令：

 # 登陆镜像站
 docker login http://192.168.57.200:8099/
 用户名：admin 密码：root123
 ### 上传到镜像仓库
 # 1.修改标签镜像名
 docker tag h5-game:1.0 192.168.57.200:8099/yun11/h5-game:1.0
 # 2.将镜像上传到私有镜像站
 docker push 192.168.57.200:8099/yun11/h5-game:1.0

案例：docker安装Nginx

 # 拉取镜像（如官方Nginx镜像）
 docker pull nginx:latest
 # 查看本地镜像
 docker images
 # 运行容器
 docker run -d --name nginx-01 -p 80:80 nginx:1.26
 # 查看运行中的容器（查看是否安装成功）
 docker ps
 # 构建镜像（基于当前目录的Dockerfile）
 docker build -t my-app .
 # 进入容器内部
 docker exec -it <容器ID> /bin/bash

Docker实战

Docker安装部署MySQL一主两从集群

 # 安装MySQL8.0.20版本
 docker pull mysql:8.0.20
 # 查看是否下载成功
 docker images
 # Master主库安装
 docker run -p 3306:3306 --name mysql-master \
 -v /mydata/mysql-master/log:/var/log/mysql \
 -v /mydata/mysql-master/data:/var/lib/mysql \
 -v /mydata/mysql-master/conf:/etc/mysql/conf.d \
 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root123 -d mysql:8.0.20
 # slave1从库安装
 docker run -p 3307:3306 --name mysql-slave1 \ \
 -v /mydata/mysql-slave1/log:/var/log/mysql \
 -v /mydata/mysql-slave1/data:/var/lib/mysql \
 -v /mydata/mysql-slave1/conf:/etc/mysql/conf.d \
 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root123 -d mysql:8.0.20
 # slave2从库安装
 docker run -p 3308:3306 --name mysql-slave2 \
 -v /mydata/mysql-slave2/log:/var/log/mysql \
 -v /mydata/mysql-slave2/data:/var/lib/mysql \
 -v /mydata/mysql-slave2/conf:/etc/mysql/conf.d \
 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root123 -d mysql:8.0.20
 # 查看创建结果
 ls /mydata
 # 检测容器是否成功运行
 docker ps
 
 
 # Master主库配置
 vim /mydata/mysql-master/conf/my.cnf
 -------------------------------------
 [mysql]
 default-character-set=utf8mb4
 [mysqld]
 #设置server_id，同一局域网中需要唯一
 server_id=1
 #指定不需要同步的数据库名称 binlog-do-db 为需要同步的数据库
 binlog-ignore-db=mysql
 #开启二进制日志功能
 log-bin=micro-mysql-bin
 ## 设置二进制日志使用内存大小（事务）
 binlog_cache_size=1M
 ## 设置使用的二进制日志格式（mixed,statement,row）
 binlog_format=mixed
 ## 二进制日志过期清理时间。默认值为0，表示不自动清理。
 expire_logs_days=7
 -------------------------------------
 # 使配置生效
 docker restart mysql-master
 # 进入容器（然后主机名会变成Master的容器ID）
 docker exec -it mysql-master /bin/bash
 # 进入数据库
 mysql -uroot -proot123
 # 创建名slave为用户供从库连接
 CREATE USER 'slave'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '123456';
 # 授权表示可以从任意ip使用此用户名和密码连接到主数据库
 GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* to 'slave'@'%';
 # 刷新权限并退出
 FLUSH PRIVILEGES;
 \q
 # 退出Master的容器
 exit
 
 
 # 从库配置
 vim /mydata/mysql-slave1/conf/my.cnf
 --------------------------------------
 [mysql]
 default-character-set=utf8mb4
 [mysqld]
 #设置server_id
 server_id=2
 #指定不需要同步的数据库名称
 binlog-ignore-db=mysql
 #开启二进制日志功能，以备Slave作为其它数据库实例的Master时使用
 log-bin=micro-mysql-slave-bin
 #设置二进制日志使用内存大小（事务）
 binlog_cache_size=1M
 #设置使用的二进制日志格式（mixed,statement,row）
 binlog_format=mixed
 #二进制日志过期清理时间。默认值为0，表示不自动清理。
 expire_logs_days=7
 #relay_log配置中继日志
 relay_log=micro-relay-log-bin
 #log_slave_updates表示slave将复制事件写进自己的二进制日志
 log_slave_updates=1
 #slave设置为只读（具有super权限的用户除外）
 read_only=1
 --------------------------------------
 # 使配置生效
 docker restart mysql-slave1
 # 第二个从库同理
 vim /mydata/mysql-slave2/conf/my.cnf
 --------------------------------------
 [mysql]
 default-character-set=utf8mb4
 [mysqld]
 #设置server_id
 server_id=3
 #指定不需要同步的数据库名称
 binlog-ignore-db=mysql
 #开启二进制日志功能，以备Slave作为其它数据库实例的Master时使用
 log-bin=micro-mysql-slave-bin
 #设置二进制日志使用内存大小（事务）
 binlog_cache_size=1M
 #设置使用的二进制日志格式（mixed,statement,row）
 binlog_format=mixed
 #二进制日志过期清理时间。默认值为0，表示不自动清理。
 expire_logs_days=7
 #relay_log配置中继日志
 relay_log=micro-relay-log-bin
 #log_slave_updates表示slave将复制事件写进自己的二进制日志
 log_slave_updates=1
 #slave设置为只读（具有super权限的用户除外）
 read_only=1
 --------------------------------------
 # 使配置生效
 docker restart mysql-slave2
 
 
 # 启动主从复制
 # 获取binlog日志名称和日志偏移量
 docker exec -it mysql-master /bin/bash
 mysql -uroot -proot123
 show master status;
 \q
 exit
 # 查看容器详情，找到IP地址
 docker inspect mysql-master
 找到IP地址，这里显示是172.17.0.2
 # 进入对应从库，配置主从连接关系
 进入从库1的数据库：docker exec -it mysql-slave1 mysql -uroot -proot123
 进入从库2的数据库：docker exec -it mysql-slave2 mysql -uroot -proot123
 ------------------------------------
 CHANGE MASTER TO 
 MASTER_HOST='172.17.0.2',
 MASTER_USER='slave',
 MASTER_PASSWORD='123456',
 MASTER_LOG_FILE='micro-mysql-bin.000001',
 MASTER_LOG_POS=859,
 MASTER_CONNECT_RETRY=30,    #连接失败重试的时间间隔，单位为秒
 MASTER_PORT=3306;
 -------------------------------------
 # 启动主从复制
 start slave;
 # 查看同步情况
 show slave status \G;
 # 如果已经同步，可以测试一下
 # 创建一个test数据库，进入其中，创建一个student表
 create database test;
 use test;
 CREATE TABLE student (
 id int NOT NULL AUTO_INCREMENT,
 name varchar(50) NOT NULL,
 gender varchar(10) NOT NULL,
 birthday date NOT NULL,
 address varchar(100) NOT NULL,
 phone varchar(20) NOT NULL,
 PRIMARY KEY (id)
 );
 # 往表中插入数据
 insert into student (id,name,gender,birthday,address,phone) VALUEUES(1,'xiaoming','man','2023-06-16','guangzhou','13700137000');
 #最后看看是否同步即可

课后作业：

Docker安装一个项目：blog、电商、游戏、网盘、视频网站
通过Docker命令创建一个自己的镜像

Docker网络

 docker network ls
 NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
 37d54792812e   bridge    bridge    local
 7ce6ad227662   host      host      local
 3b5e5c90b035   none      null      local
 
 # bridge 桥接模式，创建docker0网卡，每个容器都有一个自动分配的IP地址，建立虚拟局域网，容器间ip+port通信，外部访问容器通过宿主机的ip+port，端口映射（容器可以和宿主机通信，可以通过宿主机的端口映射访问外网）；172.17.0.1/16
 
 # host 主机模式，让容器直接使用主机的网络（IP地址和端口）
 # 优点：网络的效率最高
 # 缺点：会占用主机端口
 
 # none 无网络模式，不联网，没有IP
 
 # Overlay Network 层叠网络，可以跨主机通信，VXLAN（隧道技术），容器的集群部署中使用该模式
 
 # 查看当前docker网络
 docker network ls
 # 创建docker网络，使用桥接模式
 docker network create test-network -d bridge
 # 使用docker网络，启动容器时，指定--network参数
 docker run -itd --network=test-network --name ubuntu-test ubuntu:
 latest
 # 将创建好的容器添加到docker网络中
 docker network connect test-network 容器名称或ID
 # 当网络没有被占用或不再被使用时，可以删除
 docker network rm test-network

Docker自带网络管理系统，可以有效管理容器之间、容器与主机以及外部网络之间的通信。Docker提供了多种网络模式来满足不同的需求，如 bridge 网络（默认）、host 网络和 overlay 网络等。

功能：

管理容器间的网络通信。
支持不同的网络模式，以适应不同场景下的需求。

Docker存储

docker 数据卷（Data Volume）是一个可供容器使用的特殊目录，它将主机操作系统目录直接映射进容器，类似于 Linux 的 mount 操作。

数据卷创建、挂载、删除、数据共享；

 # 查看所有数据卷
 docker volume ls
 # 创建数据卷 ，默认会存放在目录：/var/lib/docker/volumes/数据卷名称/
 docker volume create 数据卷名称
 # 直接指定系统目录
 -v 系统目录:容器目录
 # 在运行容器时直接挂载数据卷
 docker run -itd --name nginx-test -p 8080:80 -v test_volume:/etc/nginx nginx:1.26
 # 多个容器可以共享同一个数据卷
 docker run -itd --name nginx-test-2 -p 8081:80 -v test_volume:/etc/nginx nginx:1.26
 # 查看数据卷的详细信息
 docker volume inspect 数据卷名称
 # 当数据卷未被占用时，可以删除数据卷
 docker volume rm 数据卷名称