容器技术技术入门与 Docker 环境部署

目录

[一：Docker 概述](#一：Docker 概述)

[二：Docker 安装](#二：Docker 安装)

[三：Docker 镜像操作](#三：Docker 镜像操作)

1：获取镜像

2：查看镜像信息

3：查看镜像的详细信息

4：修改镜像标签(老名字+新名字)

5：删除镜像

6：存出镜像和载入镜像

[四：Docker 容器操作](#四：Docker 容器操作)

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一：Docker 概述

因为 Docker 轻便、快速的特性，可以使应用达到快速迭代的目的。每次小的变更，马上就可以看到效果，而不用将若干个小变更积攒到一定程度再变更。每次变更一小部分其实是一种非常安全的方式，在开发环境中能够快速提高工作效率。

Docker 容器能够帮助开发人员、系统管理员、质量管理和版本控制工程师在一个生产环节中一起协同工作。制定一套容器标准能够使系统管理员更改容器的时候，程序员不需要关心容器的变化，而更专注自己的应用程序代码。从而隔离开了开发和管理，简化了开发和部署的成本。

特性	Docker 容器技术	传统虚拟机
资源占用	共享宿主机内核，仅包含应用及依赖项，资源占用少。	每个虚拟机需独立操作系统，占用大量资源。
启动速度	秒级启动，速度快。	分钟级启动，速度较慢。
隔离性	进程级隔离，较弱但可通过配置增强。	完全隔离，安全性更高。
性能	直接运行于宿主机内核，性能接近原生，损耗小。	存在虚拟化层开销，性能损耗较大。
可移植性	轻量级，易于迁移和部署，支持跨平台。	镜像较大，迁移和部署相对复杂。
应用场景	适合微服务、持续集成/交付、高密度部署等场景。	适合需要完全隔离或运行不同操作系统的场景。
管理工具	通过Dockerfile实现自动化构建和部署，操作简便。	依赖虚拟机管理程序（如VMware、VirtualBox），配置较复杂。
硬件依赖	无需虚拟化硬件，共享宿主机OS内核。	需要虚拟化硬件资源，每个VM运行独立OS。
典型代表	Docker、Kubernetes（容器编排）。	VMware、VirtualBox、Hyper-V。

核心概念	说明	特点	类比	操作示例
镜像（Image）	一个只读模板，用于创建容器。包含运行应用所需的代码、依赖、环境等。	不可修改（只读） 分层存储（节省空间） 可复用和共享	类似虚拟机的"快照"或"安装光盘"	docker pull nginx（下载镜像） docker build -t myapp .（构建镜像）
容器（Container）	镜像的运行实例，可被启动、停止、删除。每个容器相互隔离，拥有独立的文件系统、网络和进程空间。	轻量级（共享宿主机内核） 快速启动和停止 可写层（临时修改）	类似一个"轻量级虚拟机"	docker run -d nginx（运行容器） docker stop <容器ID>（停止容器）
仓库（Repository）	集中存储和管理镜像的地方，分为公共仓库（如Docker Hub）和私有仓库（如Harbor）。	支持版本管理（通过Tag区分） 可公开或私有化部署 便于团队协作和持续集成/交付（CI/CD）	类似"应用商店"或"代码仓库"	docker push myimage:latest（推送镜像） docker pull alpine（拉取镜像）

二：Docker 安装

Docker 支持在主流的操作系统平台上进行使用,包括 Windows 系统、Linux 系统、以及 Macos 系统等。目前最新的 RHEL、Cent 0s 以及 Ubuntu 系统官方软件源中都已经默认自带了 Docker 包，可直接安装使用，也可以用 Docker 自己的 YUM 源进行配置。

Centos 系统下安装 Docker 可以有两种方式:一种是使用CURL 获得 Docker 的安装脚本进行安装,另一种是使用 YUM 仓库来安装 Docker。注意:目前 Docker 只能支持 64 位系统。

本安装方式使用阿里的软件仓库

# 步骤 1: 添加软件源信息
wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo

# 步骤 2: 安装必要的系统工具
yum install -y yum-utils

# 步骤 3: 安装 Docker-CE
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
yum clean all
yum makecache
yum -y install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

# 步骤4：添加国内镜像站
mkdir -p /etc/docker/
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "registry-mirrors": [
    "https://docker.m.daocloud.io",
    "https://docker.imgdb.de",
    "https://docker-0.unsee-tech",
    "https://docker.hlmirror.com"
  ]
}
EOF

# 步骤5：开启Docker服务
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker
systemctl enable docker
docker version

# 步骤6：优化内核参数
cat >> /etc/sysctl.conf <<EOF
net.ipv4.ip_forward=1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
EOF

sysctl -p

三：Docker 镜像操作

运行 Docker 容器前需要本地存在对应的镜像。如果不存在本地镜像，Docker 就会尝试从默认镜像仓库下载。镜像仓库是由 Docker 官方维护的一个公共仓库，可以满足用户的绝大部分需求。用户也可以通过配置来使用自定义的镜像仓库。

1：获取镜像

[root@localhost ~]# docker pull nginx

docker pull 是 Docker 里的一个关键命令，其主要功能是从 Docker 镜像仓库(默认是 DockerHub)中拉取镜像到本地 Docker 主机

命令语法:docker pull [OPTIONS] NAME[:TAG|@DIGEST]

参数说明:

OPTIONS(可选参数)

• -a，--all-tags:拉取指定仓库中的所有标签的镜像。
• --disable-content-trust:默认值为 true，该选项用于禁用镜像内容验证，也就是不验证镜像的签名。

NAME[ :TAG|@DIGEST]

• NAME:这是要拉取的镜像的名称，它可以包含仓库地址和命名空间信息。例如，在 DockerHub 上的镜像，如果是官方镜像，通常直接写镜像名，如nginx;如果是用户或组织的镜像，则格式为 用户名/镜像名，像 dockerlibrary/redis。
• TAG(可选):指定要拉取的镜像的具体标签，用于区分同一镜像的不同版本。若不指定标签，默认会拉取 latest 标签的镜像。
• DIGEST(可选):通过镜像的摘要信息来精确指定要拉取的镜像版本，这能确保拉取的是特定哈希值对应的精确镜像，避免因标签可能指向不同版本而产生混淆。格式如nginx@sha256:abcdef123456...

对于 Docker 镜像来说，如果下载镜像时不指定标签，则默认会下载仓库中最新版本的镜像，即选择标签为 latest 标签，也可通过指定的标签来下载特定版本的某一镜像。这里标签(tag)就是用来区分镜像版本的。

从整个下载的过程可以看出，镜像文件是由若干层(Layer)组成，称之为AUFS(联合文件系统)，是实现增量保存与更新的基础，下载过程中会输出镜像的各层信息。镜像下载到本地之后就可以随时使用该镜像了。 用户也可以选择从其他注册服务器仓库下载，这时需要在仓库名称前指定完整的仓库注册服务器地址。

2：查看镜像信息

[root@localhost ~]# docker images

docker images 是 Docker 中一个基础且常用的命令，主要用于列出本地 Docker 主机上的镜像信息。docker images 命令会列出本地 Docker 主机上所有可用的镜像，展示镜像的基本信息，帮助用户了解本地镜像的存储情况，包括镜像的仓库名、标签、镜像 ID、创建时间和大小等。

从显示的情况可以读出以下信息:

• REPOSITORY：镜像属于的仓库:
• TAG:镜像的标签信息，标记同一个仓库中的不同镜像;
• IMAGE ID:镜像的唯- ID 号，唯一标识一个镜像;
• CREATED:镜像创建时间:
• VIRTUAL SIZE:镜像大小;

命令语法:docker images [OPTIONS] [REPOSITORY[:TAG]]

参数说明:

OPTIONS(可选参数)

• -a, --all:显示所有镜像(包括中间层镜像)。默认情况下，docker images 只显示顶层镜像。
• digests:显示镜像的摘要信息。
• -f,--filter filter:根据指定的条件过滤输出结果。过滤条件可以是多种类型，例如 dangling=true表示只显示虚悬镜像(没有标签的镜像)。
• --format string:使用 Go 模板语法自定义输出格式。
• --no-trunc:不截断输出信息，完整显示镜像 ID 等较长的字段。
• -9，--quiet:只显示镜像的 ID。

REPOSITORY [:TAG](可选)

• REPOSITORY:指定要显示的镜像仓库名称。
• TAG:指定要显示的镜像标签。如果不指定标签，默认显示所有标签的镜像。

3：查看镜像的详细信息

[root@localhost ~]# docker inspect c15

docker inspect 是 Docker 中一个非常实用的命令，它用于返回 Docker 对象(如容器、镜像、网络、卷等)的底层详细信息，这些信息以 JSON 格式展示，方便用户深入了解 Docker 对象的配置和状态。

命令语法:docker inspect[OPTIONS]NAME|ID [NAME|ID...]参数说明:

OPTIONS:可选参数，用于指定输出格式或过滤特定信息，常见的选项有:

• --format，-f:指定输出格式，使用 Go 模板语法。
• --size，-s:在输出中显示容器的文件系统大小(仅适用于容器)

NAME|ID:要检查的 Docker 对象的名称或 ID，可以指定多个对象。可检查的 Docker 对象

docker inspect 可以检査多种 Docker 对象，常见的包括:

容器(Container):获取容器的详细信息，如运行状态、网络配置、挂载点等。

镜像(Image):查看镜像的构建历史、层信息、环境变量等。

网络(Network):了解网络的配置，如驱动类型、子网信息等。

卷(Volume):获取卷的详细信息，如挂载路径、驱动类型等。

4：修改镜像标签(老名字+新名字)

[root@localhost ~]# docker tag nginx nginx:v1
[root@localhost ~]# docker images

在 Docker 中，docker tag 命令用于为现有的 Docker 镜像添加一个新的标签(tag)。标签本质上是镜像的一个别名，它可以让你更方便地引用和管理镜像，同时也有助于区分不同版本或用途的镜像。

命令语法:docker tag SOURCE_IMAGE[:TAG] TARGET_IMAGE[:TAG]

参数说明:

• SOURCE_IMAGE[:TAG]:指定源镜像的名称和标签。SOURCE IMAGE 是源镜像的名称,「:TAG] 是可选的标签，如果不指定标签，默认使用 latest。
• TARGET_IMAGE[:TAG]:指定目标镜像的名称和标签。这是你要为源镜像添加的新标签。同样,TARGET_IMAGE 是目标镜像的名称,[:TAG]是可选的标签,如果不指定标签,默认使用 latest。

docker tag 命令并不会创建一个新的镜像，它只是为现有的镜像添加一个额外的标签。多个标签可以指向同一个镜像，这些标签只是镜像的不同引用方式。

5：删除镜像

# 用镜像名删除
[root@localhost ~]# docker rmi nginx:v1

# 用镜像ID删除 
[root@localhost ~]# docker rmi c15

命令语法:docker rmi [OPTIONS] IMAGE [IMAGE...]

参数说明:

OPTIONS(可选参数)

• -f，--force:强制删除镜像。即使有容器正在使用该镜像，也会尝试删除，但不建议轻易使用，因为可能导致容器无法正常运行。
• --no-prune:默认情况下，删除镜像时会同时删除该镜像相关的未使用的父镜像层(虚悬镜像)，使用该选项可以禁止删除这些父镜像层。

IMAGE

• 指定要删除的镜像，可以是镜像的名称、标签、镜像 ID，也可以同时指定多个镜像。例如:nginx:latest、123456789abc 等。

注意事项:

• 在删除镜像之前,要确保没有正在运行或已停止的容器依赖该镜像。可以使用 docker ps -a命令査看所有容器，使用 docker stop 和 docker rm 命令停止并删除依赖该镜像的容器后，再删除镜像。
• 镜像的删除是不可逆的操作，删除后无法恢复，所以在执行删除操作前要谨慎确认。
• 当删除一个有多个标签的镜像时，删除一个标签只是移除该标签的引用，只有当所有标签都被删除后，镜像才会真正从磁盘上删除。

6：存出镜像和载入镜像

# (1) 导出镜像
[root@localhost ~]# docker save -o nginx.tar nginx:latest

# (2) 删除镜像 
[root@localhost ~]# docker rmi nginx:latest

# (3) 导入镜像
[root@localhost ~]# docker load < nginx.tar

注意事项:

• 文件大小:保存的镜像文件可能会非常大，尤其是包含多个大型镜像时。在保存和传输这些文件时，要确保有足够的磁盘空间和网络带宽。
• 镜像版本:保存的镜像文件中包含的是特定版本(标签)的镜像。在恢复镜像时，要确保使用正确的标签和版本。
• 跨平台兼容性:虽然 Docker 镜像是设计为跨平台的，但在不同的操作系统上保存和加载镜像时，可能会遇到一些兼容性问题。尽量在相同或兼容的操作系统版本之间传输和使用镜像。
• 镜像依赖:如果保存的镜像依赖于其他基础镜像，确保在目标环境中也有这些基础镜像，或者将它们一起保存和传输。

四：Docker 容器操作

容器是 Docker 的另一个核心概念。简单说，容器是镜像的一个运行实例，是独立运行的一个或一组应用以及它们所必需的运行环境，包括文件系统、系统类库、she11 环境等。镜像是只读模板，而容器会给这个只读模板添加一个额外的可写层。

容器的创建与启动

操作类型	命令语法	主要功能	常用参数	示例
创建容器	docker create [OPTIONS] IMAGE	基于指定镜像创建容器但不启动	-it（交互式终端） -p（端口映射） -v（数据卷挂载） --name（命名容器）	docker create -it --name mycentos centos:7
查看容器	docker ps [OPTIONS]	列出容器信息（默认仅显示运行中的容器）	-a（显示所有容器） -q（仅显示ID） -f（按条件过滤）	`docker ps -a
启动容器	docker start [OPTIONS] CONTAINER	启动已创建的容器	-a（附加到容器输出） -i（保持交互式输入）	docker start -ai mycentos
创建并启动容器	docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND]	直接创建并启动容器（若镜像不存在会自动拉取）	-d（后台运行） -it（交互式终端） --rm（退出后自动删除）	docker run -d --name web -p 8080:80 nginx
后台持续运行	docker run -d IMAGE [COMMAND]	启动容器并在后台持续运行（需确保容器内有常驻进程）	-d（后台运行） --cpus（限制CPU） -m（限制内存）	docker run -d centos:7 /bin/bash -c "while true; do echo hello; done"

关键注意事项

• 容器命名冲突：使用 --name 时需确保名称唯一。
• 资源限制：生产环境建议通过 -m 和 --cpus 限制资源。
• 日志查看：后台运行的容器需通过 docker logs 查看输出。

场景	推荐命令	原因
调试容器	docker run -it	直接进入交互式终端
批量预配置容器	docker create + start	提前配置，按需启动
运行服务类容器（如Nginx）	docker run -d	后台常驻，自动拉取镜像
[操作场景对比]

操作类型	命令语法	主要功能	常用参数	注意事项
终止容器	docker stop [OPTIONS] CONTAINER	优雅停止运行中的容器（发送SIGTERM信号）	-t（设置等待时间，默认10秒）	1. 容器需正确处理SIGTERM信号 2. 注意容器间依赖关系
强制终止容器	docker kill [OPTIONS] CONTAINER	立即强制终止容器（发送SIGKILL信号）	-s（指定终止信号，如SIGKILL）	可能导致数据丢失，慎用
进入容器	docker exec [OPTIONS] CONTAINER	在运行中的容器内执行命令	-it（交互式终端） -u（指定用户） -w（指定工作目录）	1. 容器必须处于运行状态 2. 注意权限和环境差异
导出容器	docker export CONTAINER > file.tar	将容器文件系统导出为tar归档	无	1. 与docker save区别：不包含镜像历史 2. 运行中容器导出可能导致不一致状态
导入为镜像	docker import file.tar IMAGE:TAG	从tar文件创建新镜像	-c（添加Dockerfile指令）	生成镜像无构建历史，仅含当前文件系统快照
删除容器	docker rm [OPTIONS] CONTAINER	删除已停止的容器	-f（强制删除运行中容器） -v（同时删除关联卷）	1. 默认需先停止容器 2. 数据卷删除不可逆

场景	推荐命令	优势
正常停止服务	docker stop -t 20	允许应用完成清理操作
容器无响应时	docker kill	立即释放资源
调试容器	docker exec -it bash	不中断服务运行
[关键操作对比]

数据持久化建议

• 重要数据应通过-v挂载数据卷

• 删除容器时避免使用-v参数，除非确认数据可丢弃

  停止所有运行中的容器

  docker stop $(docker ps -q)

  删除所有已停止容器

  docker rm $(docker ps -aq)

  导出所有容器

  for id in (docker ps -aq); do docker export id > $id.tar; done