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Docker 容器与镜像 - 实践

Docker 容器与镜像技术

一、Docker 概述

Docker 是一种轻量级容器化技术，通过打包应用程序及其依赖环境，实现 "一次构建，到处运行" 的目标。容器技术相比传统虚拟机，具有启动速度快、资源占用低、可移植性强等优势，已成为现代应用部署的主流方案。

1.1 容器核心概念

容器是一个自包含的运行环境，包含：

应用程序本身
应用所需的全部依赖（库、二进制文件、配置文件等）

容器通过操作系统级虚拟化技术，实现与宿主机器及其他容器的隔离，同时避免了传统虚拟机的 Hypervisor 层开销，性能接近原生系统。

1.2 Docker 优势

优势	说明
快速交付部署	容器启动时间为秒级，大幅缩短开发、测试、部署周期
高效虚拟化	内核级虚拟化，无需额外 Hypervisor，资源利用率更高
可移植性强	可在物理机、虚拟机、公有云、私有云等任意环境运行
简化管理	增量更新，自动化管理，减少环境配置差异带来的问题

1.3 容器标准化

容器技术遵循两大核心标准：

Runtime Spec：运行时标准，定义容器的运行环境规范

Image Format Spec：镜像格式标准，定义容器镜像的结构规范

主流容器运行时（Runtime）：

LXC：Linux 老牌容器运行时，Docker 早期使用
Runc：Docker 开发的默认运行时，符合 OCI 规范
Rkt：CoreOS 开发的容器运行时，兼容 Docker 镜像

二、Docker 架构与核心组件

Docker 采用C/S（客户端 - 服务器）架构，核心组件包括客户端、守护进程、镜像、容器和仓库。

2.1 架构示意图

[客户端] <--REST API--> [Docker守护进程]
                           |
         +----------------+----------------+
         |                |                |
    [镜像(Images)]  [容器(Containers)]  [仓库(Registry)]

2.2 核心组件说明

Docker 客户端

- 常用工具：docker 命令行工具

- 功能：向 Docker 守护进程发送指令（构建、运行、管理容器等）

- 通信方式：通过 UNIX 套接字或网络接口与守护进程通信

2.Docker 守护进程（Docker Daemon）

- 运行位置：Docker 主机后台

- 功能：负责创建、运行、监控容器，管理镜像和仓库交互

3.Docker 镜像（Image）

- 本质：只读模板，包含运行应用所需的代码、依赖、配置等

- 特点：分层存储，可复用，不可修改（修改会生成新层）

4.Docker 容器（Container）

- 本质：镜像的可运行实例，是一个隔离的运行环境

- 特点：可启动、停止、删除、暂停，状态可持久化

5.Docker 仓库（Registry）

- 功能：存储和分发 Docker 镜像

- 分类：

- - 公有仓库：Docker Hub（官方）、阿里云容器仓库等

- - 私有仓库：企业内部自建的镜像仓库

三、Docker 部署与环境配置

3.1 前置条件

关闭防火墙和 SELinux：

systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld
setenforce 0 && sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

配置网络 YUM 源（推荐阿里云源）

https://developer.aliyun.com/mirror/docker-ce?spm=a2c6h.13651102.0.0.22081b117nyHaS

3.2 安装 Docker（CentOS 为例）

安装依赖包：

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

2.添加 Docker 官方源：

yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

3.安装 Docker CE：

yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

4.启动 Docker 并设置开机自启：

systemctl start docker
systemctl enable docker

5.验证安装：

docker --version # 显示版本信息则安装成功

3.3 配置镜像加速器

由于默认镜像仓库（Docker Hub）访问速度慢，需配置国内加速器：

创建 / 修改配置文件：

vim /etc/docker/daemon.json

2.添加加速器地址：

{
"registry-mirrors": [
"https://docker.m.daocloud.io",
"https://dockerproxy.com",
"https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"
]
}

3.重启 Docker 使配置生效：

systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

四、Docker 镜像管理

镜像是 Docker 容器的基础，所有容器都基于镜像创建。以下是常用镜像操作命令。

4.1 镜像基本操作

命令	功能说明	示例
docker images	列出本地所有镜像	docker images
docker search 镜像名	搜索镜像（Docker Hub）	docker search nginx
docker pull 镜像名[:标签]	拉取镜像	docker pull nginx:latest
docker tag 原镜像新镜像[:标签]	为镜像添加标签	docker tag nginx:latest mynginx:v1
docker rmi 镜像名[:标签]	删除镜像	docker rmi nginx:latest
docker history 镜像名	查看镜像构建历史	docker history nginx

4.2 镜像高级操作

4.2.1 镜像导入导出

# 导出镜像为压缩包
docker image save nginx > nginx-image.tar.gz
# 从压缩包导入镜像
docker image load -i nginx-image.tar.gz

4.2.2 清理无用镜像

# 清理临时镜像和未使用的镜像
docker image prune
# 清理所有无用镜像（包括未打标签的）
docker image prune -a -f

4.2.3 查看镜像详细信息

# 查看镜像完整信息（JSON格式）
docker image inspect nginx:latest
# 查看镜像特定信息（如架构）
docker image inspect -f {{".Architecture"}} nginx:latest

4.3 镜像管理注意事项

同一镜像可以有多个标签，共享同一镜像 ID（类似硬链接）
若镜像被容器使用，需先删除容器才能删除镜像（或使用 -f 强制删除）
镜像名称格式：仓库地址/用户名/镜像名:标签（默认仓库为 Docker Hub）

五、Docker 容器管理

容器是镜像的运行实例，以下是容器的创建、启动、停止等核心操作。

5.1 容器基本操作

命令	功能说明	示例
docker ps	查看运行中的容器	docker ps
docker ps -a	查看所有容器（包括停止的）	docker ps -a
docker create -it --name 容器名镜像名	创建容器（不启动）	docker create -it --name mycentos centos:7
docker start 容器名/ID	启动容器	docker start mycentos
docker run -it 镜像名命令	创建并启动容器（交互模式）	docker run -it centos:7 /bin/bash
docker run -itd 镜像名命令	创建并启动容器（后台模式）	docker run -itd --name mynginx nginx
docker stop 容器名/ID	停止容器	docker stop mynginx
docker rm 容器名/ID	删除停止的容器	docker rm mycentos
docker rm -f 容器名/ID	强制删除容器（包括运行中的）	docker rm -f mynginx

5.2 容器交互与进入

docker exec（推荐）：

# 进入运行中的容器（退出后容器继续运行）
docker exec -it mynginx /bin/bash

2.docker attach（不推荐）：

# 进入容器（退出后容器会停止）
docker attach mynginx

5.3 容器导入导出

用于容器迁移，保留容器当前状态：

导出容器：

# 将运行或停止的容器导出为压缩包
docker export -o mycontainer.tar mycentos

2.导入为镜像：

# 从压缩包导入为新镜像
docker import mycontainer.tar myimage:v1

3.从新镜像创建容器：

docker run -itd --name newcontainer myimage:v1 /bin/bash

5.4 容器高级操作

命令	功能说明	示例
docker pause 容器名	暂停容器	docker pause mynginx
docker unpause 容器名	恢复暂停的容器	docker unpause mynginx
docker logs 容器名	查看容器日志	docker logs -f mynginx（实时查看）
docker inspect 容器名	查看容器详细信息	docker inspect mynginx
docker container prune	清理所有停止的容器	docker container prune -f
docker cp 本地文件容器名:路径	复制文件到容器	docker cp test.txt mynginx:/tmp/
docker cp 容器名:路径本地文件	从容器复制文件	docker cp mynginx:/etc/nginx/nginx.conf ./

六、容器应用实战：部署 Nginx 服务

通过端口映射和目录挂载，实现宿主机与容器的资源共享，部署可持久化的 Nginx 服务。

6.1 准备工作

mkdir -p /root/nginx/{www,logs,conf}

2.创建测试网页：

echo "Hello" > /root/nginx/www/index.html

3.获取 Nginx 默认配置文件（先创建临时容器复制配置）：

# 创建临时容器
docker run -itd --name tmpnginx nginx:latest
# 复制配置文件到宿主机
docker cp tmpnginx:/etc/nginx/nginx.conf /root/nginx/conf/
# 删除临时容器
docker rm -f tmpnginx

6.2 创建并启动 Nginx 容器

docker run -itd \
--name mynginx \
-p 80:80 \ # 端口映射：宿主机80 -> 容器80
-v /root/nginx/www:/usr/share/nginx/html \ # 网页目录挂载
-v /root/nginx/logs:/var/log/nginx \ # 日志目录挂载
-v /root/nginx/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \ # 配置文件挂载
nginx:latest

6.3 验证部署

查看容器状态：

docker ps | grep mynginx # 确保容器处于运行状态

2.访问测试：

- 通过宿主机 IP 访问：http://宿主机IP，应显示测试页面内容

- 查看日志验证：docker logs mynginx

6.4 配置说明

端口映射（-p）：解决容器网络隔离问题，使外部可访问容器服务

- 实现宿主机与容器文件共享

- 确保容器重启后数据不丢失（如日志、配置、网页内容）

- 便于在宿主机直接修改容器内的配置和内容

七、总结

Docker 容器技术通过封装应用及其依赖，解决了 "环境不一致" 的核心问题，大幅提升了软件交付效率。本文重点介绍：

核心概念：镜像（只读模板）与容器（运行实例）的区别与联系
架构组件：客户端、守护进程、镜像、容器、仓库的协同工作方式
操作命令：镜像的拉取、标签、删除；容器的创建、启动、进入、迁移
实战部署：通过 Nginx 案例展示端口映射和目录挂载的实际应用

掌握 Docker 基础后，可进一步学习 Docker Compose（多容器编排）、Docker Swarm（容器集群）等高级主题，构建更复杂的容器化应用架构。

posted on 2025-10-04 18:28 slgkaifa 阅读(17) 评论(0) 收藏举报

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