如何掌握 Docker 容器化技术

简介

本全面的 Docker 教程为开发者和 IT 专业人员提供有关容器化技术的基础知识。通过探索 Docker 基础、安装过程和实际实施策略，学习者将获得关于在不同计算环境中创建、管理和部署容器化应用程序的实用见解。

Skills Graph

%%%%{init: {'theme':'neutral'}}%%%% flowchart RL docker(("Docker")) -.-> docker/ContainerOperationsGroup(["Container Operations"]) docker(("Docker")) -.-> docker/SystemManagementGroup(["System Management"]) docker/ContainerOperationsGroup -.-> docker/run("Run a Container") docker/ContainerOperationsGroup -.-> docker/ls("List Containers") docker/ContainerOperationsGroup -.-> docker/ps("List Running Containers") docker/ContainerOperationsGroup -.-> docker/start("Start Container") docker/ContainerOperationsGroup -.-> docker/stop("Stop Container") docker/SystemManagementGroup -.-> docker/info("Display System-Wide Information") docker/SystemManagementGroup -.-> docker/version("Show Docker Version") subgraph Lab Skills docker/run -.-> lab-393099{{"如何掌握 Docker 容器化技术"}} docker/ls -.-> lab-393099{{"如何掌握 Docker 容器化技术"}} docker/ps -.-> lab-393099{{"如何掌握 Docker 容器化技术"}} docker/start -.-> lab-393099{{"如何掌握 Docker 容器化技术"}} docker/stop -.-> lab-393099{{"如何掌握 Docker 容器化技术"}} docker/info -.-> lab-393099{{"如何掌握 Docker 容器化技术"}} docker/version -.-> lab-393099{{"如何掌握 Docker 容器化技术"}} end

Docker 基础

Docker 基础介绍

Docker 是一项强大的容器化技术，它彻底改变了软件开发和部署的方式。它使开发者能够将应用程序及其整个运行时环境打包在一起，确保在不同的计算平台上都能有一致的性能表现。

容器技术的核心概念

什么是 Docker？

Docker 是一个开源平台，它利用容器化来简化应用程序的部署。容器是轻量级的、独立的、可执行的软件包，其中包含运行应用程序所需的一切。

graph TD A[应用程序代码] --> B[Docker 容器] C[依赖项] --> B D[运行时环境] --> B

Docker 的关键组件

组件	描述
Docker 引擎	用于创建和管理容器的核心运行时环境
Docker 镜像	用于创建容器的只读模板
Docker 容器	Docker 镜像的可运行实例

Docker 实际示例

以下是一个简单的 Ubuntu 22.04 示例，展示了如何创建 Docker 容器：

## 在 Ubuntu 上安装 Docker
sudo apt update
sudo apt install docker.io -y

## 拉取官方 Ubuntu 镜像
docker pull ubuntu:22.04

## 运行一个交互式的 Ubuntu 容器
docker run -it ubuntu:22.04 /bin/bash

## 在容器内部，你可以运行命令
root@container:/## apt update
root@container:/## apt install python3 -y

此示例展示了 Docker 如何通过容器化实现快速的环境设置和应用程序部署。

容器化的优势

一致的开发环境
简化的应用程序部署
提高资源效率
增强的可扩展性
更快的软件交付

Docker 安装指南

Docker 的系统要求

在 Ubuntu 22.04 上安装 Docker 之前，请确保你的系统满足以下规格：

要求	最低规格
操作系统	Ubuntu 22.04 LTS
CPU	64 位处理器
内存	4GB
存储	20GB 可用空间

graph LR A[系统检查] --> B[更新软件源] B --> C[安装 Docker] C --> D[配置 Docker] D --> E[验证安装]

为在 Ubuntu 上安装 Docker 做准备

更新系统软件包

sudo apt update
sudo apt upgrade -y

安装所需的依赖项

sudo apt install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common -y

Docker 安装步骤

添加 Docker 的官方 GPG 密钥

curl -fsSL | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg

配置 Docker 软件源

echo "deb [arch=amd64 signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg]  $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

安装 Docker 引擎

sudo apt update
sudo apt install docker-ce docker-ce-cli containerd.io -y

安装后配置

启用 Docker 服务

sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

验证 Docker 安装

docker --version
docker run hello-world

容器管理

Docker 容器生命周期

Docker 容器具有结构化的生命周期，包含多个状态和管理技术。

graph LR A[已创建] --> B[已启动] B --> C[正在运行] C --> D[已停止] D --> E[已移除]

基本容器操作

容器管理命令

命令	功能
docker create	创建一个新容器
docker start	启动一个已停止的容器
docker stop	停止一个正在运行的容器
docker restart	重启一个容器
docker rm	删除一个容器

容器启动与自动化

运行容器

## 交互式运行一个 Ubuntu 容器
docker run -it ubuntu:22.04 /bin/bash

## 在后台运行一个容器
docker run -d nginx:latest

## 运行容器并设置自动重启
docker run -d --restart=always nginx:latest

使用 Docker Compose 进行容器管理

创建 Docker Compose 文件

version: "3"
services:
  web:
    image: nginx:latest
    ports:
      - "80:80"
    restart: always

使用 Compose 管理容器

## 启动 Compose 文件中定义的容器
docker-compose up -d

## 停止并删除容器
docker-compose down

## 查看正在运行的容器
docker-compose ps

容器资源管理

监控容器资源

## 列出正在运行的容器
docker ps

## 查看容器资源使用情况
docker stats

## 限制容器资源
docker run -it --cpus=1 --memory=512m ubuntu:22.04

总结

Docker 代表了一种变革性的软件开发和部署方法，提供了前所未有的灵活性、一致性和效率。通过理解核心容器化原则，开发者可以简化应用程序打包、简化环境管理，并加速跨不同计算平台的软件交付流程。本教程为专业人员提供了有效利用 Docker 强大容器化功能的基础技能。