Docker 从入门到实战

文章目录

[Docker 从入门到实战](#Docker 从入门到实战)
- 引言
- [一、Docker 核心亮点](#一、Docker 核心亮点)
- [二、环境部署（CentOS Stream 8 实操）](#二、环境部署（CentOS Stream 8 实操）)
- - [1. 前置依赖](#1. 前置依赖)
  - [2. 安装 Docker](#2. 安装 Docker)
  - [3. 配置镜像加速器（关键优化）](#3. 配置镜像加速器（关键优化）)
- 三、核心概念速通（必懂基础）
- - [1. 三大核心组件](#1. 三大核心组件)
  - [2. 关键原理](#2. 关键原理)
- 四、镜像核心操作（实操重点）
- - [1. 镜像基础命令](#1. 镜像基础命令)
  - [2. 构建自定义镜像（Dockerfile 详解）](#2. 构建自定义镜像（Dockerfile 详解）)
  - - [（1）常用 Dockerfile 指令](#（1）常用 Dockerfile 指令)
    - [（2）实战：构建带 SSH 的 CentOS 镜像](#（2）实战：构建带 SSH 的 CentOS 镜像)
    - （3）构建镜像命令
  - [3. 镜像仓库（公有 + 私有）](#3. 镜像仓库（公有 + 私有）)
  - - [（1）公有仓库（Docker Hub）](#（1）公有仓库（Docker Hub）)
    - [（2）私有仓库（Harbor 简化部署）](#（2）私有仓库（Harbor 简化部署）)
- 五、容器核心操作（高频实操）
- - [1. 容器生命周期管理](#1. 容器生命周期管理)
  - [2. 容器资源限制（避免资源抢占）](#2. 容器资源限制（避免资源抢占）)
- [六、Docker 网络配置（核心难点）](#六、Docker 网络配置（核心难点）)
- - [1. 三种默认网络](#1. 三种默认网络)
  - [2. 关键网络操作](#2. 关键网络操作)
- [七、Docker 存储持久化（避免数据丢失）](#七、Docker 存储持久化（避免数据丢失）)
- - [1. 两种数据卷类型](#1. 两种数据卷类型)
  - [2. 实操案例（MySQL 数据持久化）](#2. 实操案例（MySQL 数据持久化）)
  - [3. 容器间数据共享](#3. 容器间数据共享)
- [八、Docker Compose 多容器编排](#八、Docker Compose 多容器编排)
- - [1. 安装 Docker Compose](#1. 安装 Docker Compose)
  - [2. 核心 yaml 文件（docker-compose.yml）](#2. 核心 yaml 文件（docker-compose.yml）)
  - [3. Compose 常用命令](#3. Compose 常用命令)
- 九、监控与日志（问题排查）
- - [1. 容器监控](#1. 容器监控)
  - [2. 日志排查](#2. 日志排查)

Docker 从入门到实战

引言

在软件开发和运维中，"环境不一致""部署繁琐""资源占用高" 是长期困扰开发者的痛点。Docker 作为开源容器化技术，通过 "打包镜像、隔离环境、快速部署" 的核心逻辑，完美解决了这些问题 ------ 开发人员构建一次镜像，即可在任意支持 Docker 的环境中无缝运行，运维人员无需重复配置依赖，大幅提升交付效率。

一、Docker 核心亮点

轻量级虚拟化：无需模拟完整操作系统，共享宿主机内核，启动速度秒级，资源占用仅为虚拟机的 1/10。
环境一致性：镜像包含应用及所有依赖，实现 "Build Once, Run Anywhere"，彻底解决 "开发环境能跑，生产环境报错" 的问题。
无代理架构：通过 SSH 或本地套接字通信，无需在受控节点安装代理，部署简单安全。
可移植性强：支持 Linux、Windows、macOS 等主流系统，兼容公有云、私有云、物理机等多种环境。
弹性伸缩：结合 Docker Compose/K8s 可快速实现多容器编排，适配微服务架构的动态扩缩容需求。

二、环境部署（CentOS Stream 8 实操）

1. 前置依赖

bash 复制代码

# 安装基础依赖
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 vim
# 配置阿里云 Docker 源（国内加速）
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
yum makecache fast

2. 安装 Docker

bash 复制代码

# 安装 Docker CE（社区版，免费）
yum install -y docker-ce
# 启动 Docker 并设置开机自启
systemctl enable docker --now
# 验证安装（显示版本即成功）
docker --version

3. 配置镜像加速器（关键优化）

国内访问 Docker Hub 速度慢，配置阿里云 / 华为云加速器：

bash 复制代码

# 创建配置文件
mkdir -p /etc/docker
# 写入阿里云加速器（替换为自己的加速器地址，从阿里云容器镜像服务获取）
tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://xxxx.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
# 重启 Docker 生效
systemctl daemon-reload && systemctl restart docker
# 验证配置（查看 Registry Mirrors 字段）
docker info

三、核心概念速通（必懂基础）

1. 三大核心组件

组件	核心角色	通俗理解
镜像（Image）	容器的只读模板	类似虚拟机的镜像文件（含系统 + 应用）
容器（Container）	镜像的可运行实例	类似启动后的虚拟机（可读写，独立隔离）
仓库（Registry）	镜像的集中存储场所	类似代码仓库（Docker Hub 为公有仓库）

2. 关键原理

镜像分层：镜像由多层只读文件系统叠加而成，复用底层镜像（如 CentOS 基础镜像），减少存储空间占用。
Copy-on-Write（写时复制）：容器启动时在镜像顶部添加可写层，修改文件时仅复制该文件到可写层，不改动原镜像，保证镜像可复用。
命名空间（Namespace）：实现容器隔离（PID、网络、文件系统等），让容器误以为自己是独立主机。
控制组（Cgroup）：限制容器的 CPU、内存、磁盘 IO 等资源，避免单容器占用过多资源。

四、镜像核心操作（实操重点）

1. 镜像基础命令

bash 复制代码

# 搜索镜像（Docker Hub）
docker search nginx
# 拉取镜像（指定版本，默认 latest）
docker pull nginx:1.24
# 查看本地镜像
docker images
# 删除镜像（通过镜像名:标签或 ID）
docker rmi nginx:1.24 或 docker rmi 镜像ID
# 镜像导出（备份）
docker save -o nginx.tar nginx:1.24
# 镜像导入（恢复）
docker load -i nginx.tar

2. 构建自定义镜像（Dockerfile 详解）

Dockerfile 是镜像的 "构建说明书"，通过指令定义镜像内容，以下是核心指令和实战案例：

（1）常用 Dockerfile 指令

指令	作用	示例
FROM	指定基础镜像（必须第一条）	FROM centos:8.4.2105
RUN	执行构建时命令（分层构建）	RUN yum install -y openssh-server
COPY	复制本地文件到镜像（仅复制文件）	COPY index.html /var/www/html/
ADD	复制文件（支持解压归档文件）	ADD jdk.tar.gz /usr/local/java/
ENV	设置环境变量	ENV JAVA_HOME /usr/local/java/jdk1.8
EXPOSE	声明容器暴露端口（仅文档说明）	EXPOSE 80/tcp
WORKDIR	设置工作目录（后续指令的默认目录）	WORKDIR /usr/local
CMD	容器启动时命令（可被覆盖）	CMD ["/usr/sbin/sshd", "-D"]
ENTRYPOINT	容器启动时命令（不可覆盖，优先级高）	ENTRYPOINT ["/bin/echo", "Hello"]

（2）实战：构建带 SSH 的 CentOS 镜像

dockerfile 复制代码

# 文件名：Dockerfile
FROM centos:8.4.2105
# 配置阿里云 yum 源（解决 CentOS 8 源失效问题）
RUN minorver=8.4.2105 && \
    sed -e "s|^mirrorlist=|#mirrorlist=|g" \
    -e "s|^#baseurl=http://mirror.centos.org/\$contentdir/\$releasever|baseurl=https://mirrors.aliyun.com/centos-vault/$minorver|g" \
    -i.bak /etc/yum.repos.d/CentOS-*.repo
# 安装 SSH 服务
RUN yum install -y openssh-server && yum clean all
# 生成 SSH 密钥对
RUN ssh-keygen -t rsa -f /etc/ssh/ssh_host_rsa_key -N '' && \
    ssh-keygen -t ecdsa -f /etc/ssh/ssh_host_ecdsa_key -N ''
# 设置 root 密码（方便登录）
RUN echo "root:huawei" | chpasswd
# 暴露 22 端口
EXPOSE 22
# 启动 SSH 服务
CMD ["/usr/sbin/sshd", "-D"]

（3）构建镜像命令

bash 复制代码

# -t 命名镜像（格式：仓库名:标签），. 表示构建上下文为当前目录
docker build -t centos:ssh -f Dockerfile .
# 运行镜像验证
docker run -d -p 2022:22 --name ssh-test centos:ssh
# SSH 登录测试（本地）
ssh root@localhost -p 2022 （密码：huawei）

3. 镜像仓库（公有 + 私有）

（1）公有仓库（Docker Hub）

bash 复制代码

# 登录 Docker Hub（需先注册账号）
docker login -u 用户名 -p 密码
# 镜像命名（需与用户名一致，否则无法推送）
docker tag centos:ssh 用户名/centos:ssh
# 推送镜像到 Docker Hub
docker push 用户名/centos:ssh
# 其他机器拉取
docker pull 用户名/centos:ssh

（2）私有仓库（Harbor 简化部署）

企业内部常用 Harbor 搭建私有仓库，核心步骤：

bash 复制代码

# 1. 安装 Docker Compose（Harbor 依赖）
yum install -y docker-compose-plugin
# 2. 下载 Harbor 安装包并解压
wget https://github.com/goharbor/harbor/releases/download/v2.9.1/harbor-offline-installer-v2.9.1.tgz
tar -xvf harbor-offline-installer-v2.9.1.tgz -C /opt
# 3. 配置 Harbor（修改 hostname 为服务器 IP）
cd /opt/harbor && cp harbor.yml.tmpl harbor.yml
vim harbor.yml
# 4. 安装并启动
./install.sh
# 5. 访问 Web 界面（默认账号 admin/Harbor12345）
http://服务器IP

五、容器核心操作（高频实操）

1. 容器生命周期管理

bash 复制代码

# 1. 运行容器（后台+端口映射+命名）
# -d：后台运行 -p 宿主机端口:容器端口 --name：自定义名称
docker run -d -p 80:80 --name nginx-test nginx:1.24

# 2. 查看容器
docker ps  # 运行中的容器
docker ps -a  # 所有容器（含停止的）

# 3. 进入容器（两种方式）
# exec：推荐（不影响容器主进程）
docker exec -it nginx-test /bin/bash
# attach：进入容器主进程终端（退出会停止容器）
docker attach nginx-test

# 4. 容器生命周期控制
docker stop nginx-test  # 停止容器
docker start nginx-test  # 启动容器
docker restart nginx-test  # 重启容器
docker rm nginx-test  # 删除容器（需先停止）
docker rm -f $(docker ps -aq)  # 强制删除所有容器

# 5. 容器日志查看（排查问题）
docker logs nginx-test  # 查看日志
docker logs -f nginx-test  # 实时跟踪日志

2. 容器资源限制（避免资源抢占）

bash 复制代码

# 限制 CPU：--cpus 限制使用 1 核，--cpu-shares 权重（相对优先级）
docker run -d --cpus 1 --cpu-shares 1024 --name nginx-cpu nginx:1.24

# 限制内存：-m 限制 1G 内存，--memory-swap 内存+swap 总限制（0 表示无限制）
docker run -d -m 1G --memory-swap 2G --name nginx-mem nginx:1.24

# 限制磁盘 IO：--device-write-bps 限制写入速度（10MB/s）
docker run -d --device-write-bps /dev/sda:10MB --name nginx-io nginx:1.24

六、Docker 网络配置（核心难点）

1. 三种默认网络

网络类型	核心特点	适用场景
bridge	默认网络，容器通过网桥通信	单宿主机容器间通信
host	共享宿主机网络栈，无端口映射	对网络性能要求高的场景
none	仅回环地址，无外网访问	需完全隔离的安全场景

2. 关键网络操作

（1）容器间通信

同一 bridge 网络下，容器可通过「容器名」或「IP」通信（Docker 内置 DNS）。
自定义网络（推荐）：隔离性更好，支持容器名解析：

bash 复制代码

# 创建自定义桥接网络
docker network create --driver bridge my-net
# 运行容器时指定网络
docker run -d --name app1 --network my-net nginx:1.24
docker run -d --name app2 --network my-net nginx:1.24
# 容器 app1 中 ping app2（可通）
docker exec -it app1 ping app2

（2）容器访问外网

默认支持，通过宿主机的 NAT 转换实现，无需额外配置。

（3）外网访问容器

核心是「端口映射」，将宿主机端口映射到容器端口：

bash 复制代码

# 映射单个端口
docker run -d -p 8080:80 nginx:1.24
# 映射多个端口
docker run -d -p 8080:80 -p 443:443 nginx:1.24
# 随机映射端口（宿主机随机分配端口）
docker run -d -P nginx:1.24

七、Docker 存储持久化（避免数据丢失）

容器默认存储在可写层，容器删除后数据丢失，需通过「数据卷」实现持久化。

1. 两种数据卷类型

类型	核心特点	适用场景
Bind Mount（绑定挂载）	宿主机目录直接挂载到容器	宿主机需直接访问数据的场景
Docker Managed Volume（Docker 管理卷）	Docker 自动创建宿主机目录	容器间共享数据的场景

2. 实操案例（MySQL 数据持久化）

bash 复制代码

# 1. 绑定挂载（推荐，数据位置可控）
mkdir -p /data/mysql/data /data/mysql/conf
# 复制 MySQL 配置文件到宿主机（可选）
docker cp mysql-test:/etc/mysql/my.cnf /data/mysql/conf/
# 运行 MySQL，挂载数据和配置目录
docker run -d -p 3306:3306 \
  -v /data/mysql/data:/var/lib/mysql \
  -v /data/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=huawei \
  --name mysql-test \
  mysql:5.7

# 2. Docker 管理卷
# 创建数据卷
docker volume create mysql-data
# 运行时挂载
docker run -d -p 3306:3306 \
  -v mysql-data:/var/lib/mysql \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=huawei \
  --name mysql-test \
  mysql:5.7
# 查看数据卷位置
docker volume inspect mysql-data

3. 容器间数据共享

bash 复制代码

# 方式1：共享数据卷
docker run -d -v shared-data:/data --name app1 nginx:1.24
docker run -d -v shared-data:/data --name app2 nginx:1.24

# 方式2：使用数据卷容器（适合多容器共享）
docker create --name data-container -v shared-data:/data busybox
docker run -d --volumes-from data-container --name app1 nginx:1.24
docker run -d --volumes-from data-container --name app2 nginx:1.24

八、Docker Compose 多容器编排

当应用需要多个容器（如 Web + 数据库）时，Docker Compose 可通过 yaml 文件一键编排。

1. 安装 Docker Compose

bash 复制代码

# 安装（CentOS）
yum install -y docker-compose-plugin
# 验证
docker compose version

2. 核心 yaml 文件（docker-compose.yml）

以 WordPress+MySQL 为例：

yaml 复制代码

version: "3"  # Compose 文件版本
services:
  # MySQL 服务
  db:
    image: mysql:5.7
    restart: always  # 容器退出自动重启
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: huawei
      MYSQL_DATABASE: wordpress
    volumes:
      - mysql-data:/var/lib/mysql  # 数据持久化

  # WordPress 服务
  wordpress:
    image: wordpress:latest
    restart: always
    ports:
      - "80:80"  # 端口映射
    environment:
      WORDPRESS_DB_HOST: db  # 连接 MySQL 服务（容器名）
      WORDPRESS_DB_USER: root
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: huawei
      WORDPRESS_DB_NAME: wordpress
    depends_on:
      - db  # 依赖 db 服务，先启动 db

# 定义数据卷
volumes:
  mysql-data:

3. Compose 常用命令

bash 复制代码

# 启动服务（后台运行）
docker compose up -d
# 查看服务状态
docker compose ps
# 查看日志
docker compose logs -f
# 停止并删除服务、容器、网络（保留数据卷）
docker compose down
# 停止并删除所有（含数据卷）
docker compose down -v

九、监控与日志（问题排查）

1. 容器监控

bash 复制代码

# 实时查看容器资源占用
docker stats
# 查看容器进程
docker top 容器名/容器ID
# 可视化监控（Portainer）
docker run -d -p 9000:9000 \
  -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock \
  --name portainer \
  portainer/portainer-ce:latest
# 访问 Web 界面：http://宿主机IP:9000（首次创建管理员账号）

2. 日志排查

bash 复制代码

# 查看容器日志（最后 100 行）
docker logs --tail 100 容器名
# 实时跟踪日志
docker logs -f 容器名
# 查看日志时间戳
docker logs -t 容器名