Docker学习路径——2、安装

Docker 安装与核心架构详解：从零搭建容器运行环境

在上一篇《Docker 入门全解析》中，我们了解了容器技术的优势与应用场景。本文将带你手把手安装 Docker，并深入剖析其核心组件（镜像、容器、仓库）与内部架构，为后续的容器化开发打下坚实基础。

适用环境：

• 操作系统：CentOS 7/8、Rocky Linux、AlmaLinux 等 RHEL 系发行版
• 架构：x86_64（64 位）
• 内核版本：≥ 3.8（推荐 ≥ 4.0）

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一、Docker 核心概念三要素

1. 镜像（Image）

• 定义：只读模板，包含运行应用程序所需的所有内容（代码、运行时、库、环境变量、配置文件）。
• 特点 ：
  • 基于 UnionFS（联合文件系统），采用分层存储结构
  • 可通过 Dockerfile 构建，也可从仓库拉取
  • 最小镜像（如 scratch）仅几 KB，完整 OS 镜像（如 Ubuntu）约 70--200 MB
• 类比 ： 镜像 ≈ 虚拟机的"快照" 或 Java 中的"Class"

2. 容器（Container）

• 定义 ：镜像的运行实例，是轻量级、可执行的独立软件包。
• 特点 ：
  • 启动时在镜像顶层创建可写层（Container Layer）
  • 拥有独立的进程空间、网络接口、用户 ID 空间
  • 生命周期短暂（可随时销毁重建）
• 类比 ： 容器 ≈ 虚拟机的"运行实例" 或 Java 中的"Object"

3. 仓库（Repository）

• 定义：集中存储和分发镜像的服务。
• 主流仓库 ：
  • Docker Hub：官方公共仓库（https://hub.docker.com）
  • 私有仓库：Harbor、Nexus、AWS ECR、阿里云 ACR
• 类比 ：
  • Docker Hub ≈ GitHub（代码托管）
  • 私有仓库 ≈ GitLab（企业内源码管理）

📌 关系总结 ：
仓库 → 存放 → 镜像 → 运行 → 容器

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二、Docker 架构解析（C/S 模型）

Docker 采用客户端-服务器（Client-Server）架构，各模块松耦合协作：

核心组件说明：

组件	作用
Docker Client	用户交互入口（docker 命令行工具）
Docker Daemon	后台守护进程（dockerd），接收 Client 请求
Docker Engine	核心引擎，将请求拆解为 Job 任务
Graph Driver	管理镜像分层存储（如 overlay2、aufs）
Network Driver	配置容器网络（bridge、host、overlay 等）
Exec Driver	执行容器内命令（现已被 containerd + runc 替代）
Libcontainer	底层容器运行时库（现演进为 runc，符合 OCI 标准）

工作流程示例（docker run hello-world）：

1. 用户执行 docker run hello-world
2. Client 通过 Unix Socket（或 TCP）连接 Daemon
3. Daemon 检查本地无 hello-world 镜像 → 从 Docker Hub 拉取
4. Graph Driver 将镜像以分层方式存入 /var/lib/docker/overlay2/
5. Network Driver 创建默认 bridge 网络
6. containerd + runc 启动新容器进程
7. 输出结果返回 Client 并显示在终端

🔧 关键目录：

• 镜像/容器数据：/var/lib/docker/
• 配置文件：/etc/docker/daemon.json

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三、Docker 安装实战（CentOS/RHEL）

步骤 1：配置系统环境（推荐使用国内镜像加速）

# 使用自动化脚本配置 yum 源、内核参数、关闭防火墙等
bash <(curl -sSL https://linuxmirrors.cn/docker.sh)

✅ 该脚本自动完成：

• 替换为国内源
• 升级内核（如需）
• 关闭 SELinux 和 firewalld（生产环境请按需调整）
• 安装必要依赖（yum-utils, device-mapper-persistent-data）
• 安装dockerce

步骤 2：安装 Docker Engine(手动时)

# 安装社区版（CE）
sudo yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

# 验证安装包
rpm -qa | grep docker

💡 版本说明：

• docker-ce：Docker 引擎
• docker-ce-cli：命令行工具
• containerd.io：容器运行时（CNCF 毕业项目）

步骤 3：启动并验证

# 启动服务 & 设置开机自启
sudo systemctl enable --now docker

# 查看版本信息
docker version

# 运行测试容器
docker run hello-world

预期输出：

Hello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.
...

🌐 若拉取镜像慢？配置国内镜像加速器：

// /etc/docker/daemon.json
{
  "registry-mirrors": ["https://docker.xuanyuan.me"]
}

重启生效：systemctl restart docker

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四、常用管理命令速查

场景	命令
查看状态	systemctl status docker
查看信息	docker info
列出镜像	docker images
列出容器	docker ps -a
删除容器	docker rm <container-id>
删除镜像	docker rmi <image-id>

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五、卸载 Docker（彻底清理）

# 停止服务
sudo systemctl stop docker

# 卸载软件包
sudo yum remove -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

# 删除数据目录（⚠️ 慎用！会丢失所有镜像、容器、卷）
sudo rm -rf /var/lib/docker
sudo rm -rf /var/lib/containerd

# 清理残留配置
sudo rm -rf /etc/docker

⚠️ 警告 ：
/var/lib/docker 包含所有容器数据，删除后无法恢复！

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六、常见问题排查

Q1：docker: command not found

• 原因：未安装或 PATH 未包含
• 解决 ：确认 docker-ce-cli 已安装，或使用 which docker

Q2：权限错误（Permission denied）

• 原因 ：非 root 用户未加入 docker 用户组

• 解决 ：

  sudo usermod -aG docker $USER
  newgrp docker  # 刷新组权限

Q3：拉取镜像超时

• 解决：配置镜像加速器（见上文）

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七、总结

阶段	操作
准备	确认系统满足要求（64 位，内核 ≥ 3.8）
安装	配置源 → 安装 docker-ce → 启动服务
验证	docker run hello-world
优化	配置镜像加速、用户组权限
维护	掌握启停、卸载、清理命令

Docker 的安装只是第一步，真正的价值在于如何用它构建、交付和运行应用。在接下来的文章中，我们将学习：

• 编写 Dockerfile 构建自定义镜像
• 使用 docker-compose 编排多容器应用
• 将应用部署到 Kubernetes 集群

现在，你的容器之旅正式启航！

🔗 官方资源：

• Install Docker Engine on CentOS
• Docker CLI 文档