Ubuntu 22.04 Docker 完整使用手册(1)

Ubuntu 22.04 Docker 完整使用手册

[Docker 概述](#Docker 概述)
环境准备
[Docker 安装](#Docker 安装)
[Docker 基础配置](#Docker 基础配置)
[Docker 核心概念](#Docker 核心概念)
镜像管理
容器管理
数据卷管理
网络管理
[Dockerfile 编写指南](#Dockerfile 编写指南)
[Docker Compose](#Docker Compose)
[Docker 仓库与镜像仓库](#Docker 仓库与镜像仓库)
容器监控与日志
安全最佳实践
性能优化
常见问题与故障排除
附录：常用命令速查

1. Docker 概述

1.1 什么是 Docker

Docker 是一个开源的容器化平台，用于开发、交付和运行应用程序。它通过操作系统级虚拟化技术（容器）来打包软件及其所有依赖项，确保应用在任何环境中都能一致地运行。

1.2 容器 vs 虚拟机

特性	容器 (Docker)	虚拟机 (VM)
启动时间	毫秒级	分钟级
内核	共享宿主机内核	独立内核
镜像大小	MB ~ GB	GB ~ TB
性能	接近原生	有一定损耗
资源利用率	高	较低
隔离性	进程级隔离	完全隔离

1.3 Docker 架构

Docker 采用 C/S 架构，包含以下核心组件：

Docker Daemon (dockerd)：后台守护进程，管理 Docker 对象（镜像、容器、网络、数据卷）
Docker Client (docker CLI)：命令行工具，与 Docker Daemon 通信
Docker Registry：镜像仓库，如 Docker Hub
Docker Objects：镜像、容器、网络、数据卷等
containerd：底层的容器运行时，负责容器的生命周期管理
runc：OCI 兼容的容器运行时，负责创建和运行容器

2. 环境准备

2.1 系统要求

Ubuntu 22.04 LTS（任何变体均可：Server、Desktop）
64 位操作系统（x86_64 / amd64 或 arm64）
Linux 内核版本 3.10 或更高（推荐 5.x+）
至少 2GB RAM（推荐 4GB+）
至少 20GB 可用磁盘空间

2.2 检查系统版本

bash 复制代码

# 检查 Ubuntu 版本
lsb_release -a

# 或查看发行版信息文件
cat /etc/os-release

# 检查内核版本
uname -r

# 检查系统架构
uname -m

2.3 卸载旧版本（如果存在）

如果系统中存在旧版本的 Docker（如 docker.io、docker-engine），需要先卸载：

bash 复制代码

# 卸载旧版本 Docker
sudo apt-get remove -y docker docker-engine docker.io containerd runc

# 注意：/var/lib/docker/ 目录中的镜像、容器、卷、网络等数据会保留
# 如需完全清理旧数据（谨慎！会丢失所有 Docker 数据）：
# sudo rm -rf /var/lib/docker/
# sudo rm -rf /var/lib/containerd/

3. Docker 安装

3.1 方法一：使用官方脚本自动安装（推荐）

这是最简单快捷的方式，适用于大多数场景：

bash 复制代码

# 步骤 1：下载并执行 Docker 官方安装脚本
curl -fsSL https://get.docker.com -o get-docker.sh
sudo sh get-docker.sh

# 如果 curl 未安装，先安装 curl
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y curl

3.2 方法二：使用 apt 仓库安装（推荐生产环境）

这种方式便于后续用 apt 管理 Docker 的升级。

步骤 1：更新包索引并安装依赖

bash 复制代码

sudo apt-get update

sudo apt-get install -y \
    ca-certificates \
    curl \
    gnupg \
    lsb-release

步骤 2：添加 Docker 官方 GPG 密钥

bash 复制代码

# 创建密钥存储目录
sudo install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings

# 下载并添加 GPG 密钥
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | \
    sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg

# 设置密钥文件权限
sudo chmod a+r /etc/apt/keyrings/docker.gpg

步骤 3：设置 Docker APT 仓库

bash 复制代码

# 将 Docker 仓库添加到 apt 源
echo \
  "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] \
  https://download.docker.com/linux/ubuntu \
  $(lsb_release -cs) stable" | \
  sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

说明：$(dpkg --print-architecture) 自动检测系统架构（amd64/arm64），$(lsb_release -cs) 自动检测 Ubuntu 发行版代号（如 jammy）。

步骤 4：安装 Docker Engine

bash 复制代码

# 更新包索引（此时会从新添加的 Docker 仓库拉取信息）
sudo apt-get update

# 安装 Docker Engine、CLI、containerd 和 Docker Compose 插件
sudo apt-get install -y \
    docker-ce \
    docker-ce-cli \
    containerd.io \
    docker-buildx-plugin \
    docker-compose-plugin

3.3 验证安装

bash 复制代码

# 检查 Docker 版本
sudo docker version

# 检查 Docker 系统信息
sudo docker info

# 运行 hello-world 测试容器
sudo docker run hello-world

如果看到 "Hello from Docker!" 信息，说明安装成功。

3.4 安装 Docker Compose

在 Ubuntu 22.04 中，如果在安装 Docker 时一并安装了 docker-compose-plugin，则可以直接使用 docker compose 命令（注意是子命令形式）。

如果需要独立的 docker-compose 二进制文件：

bash 复制代码

# 方法 1：使用 apt 安装（版本可能较旧，不推荐）
sudo apt-get install -y docker-compose

# 方法 2：从 GitHub 下载最新版（推荐）
# 首先查看最新版本：https://github.com/docker/compose/releases
DOCKER_COMPOSE_VERSION="v2.27.0"
sudo curl -L \
    "https://github.com/docker/compose/releases/download/${DOCKER_COMPOSE_VERSION}/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" \
    -o /usr/local/bin/docker-compose

sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

# 验证安装
docker-compose --version

4. Docker 基础配置

4.1 将普通用户加入 docker 组（免 sudo 运行）

默认情况下，运行 Docker 命令需要 sudo 权限。将用户加入 docker 组后可以免 sudo 执行：

bash 复制代码

# 创建 docker 组（通常安装时已创建）
sudo groupadd docker

# 将当前用户加入 docker 组
sudo usermod -aG docker $USER

# 将指定用户加入 docker 组
# sudo usermod -aG docker username

# 使组变更生效（二选一）
# 选项 A：重新登录（注销当前会话后重新登录）
# 选项 B：激活对组的更改（无需注销）
newgrp docker

# 验证是否生效（无需 sudo）
docker run hello-world

安全警告 ：docker 组的用户拥有相当于 root 的权限。将用户加入 docker 组等于授予其无密码的 root 权限。生产环境中请谨慎管理。

4.2 配置 Docker 开机自启

bash 复制代码

# 启用 Docker 开机自动启动
sudo systemctl enable docker.service
sudo systemctl enable containerd.service

# 立即启动 Docker 服务
sudo systemctl start docker.service

# 查看 Docker 服务状态
sudo systemctl status docker.service

# 重启 Docker 服务
sudo systemctl restart docker.service

# 停止 Docker 服务
sudo systemctl stop docker.service

# 禁用 Docker 开机自启
sudo systemctl disable docker.service

4.3 Docker Daemon 配置文件

Docker Daemon 的配置文件位于 /etc/docker/daemon.json。如果文件不存在，可以手动创建。

bash 复制代码

# 创建或编辑 daemon.json
sudo mkdir -p /etc/docker
sudo vim /etc/docker/daemon.json

常用配置项示例：

json 复制代码

{
  "registry-mirrors": [
    "https://docker.m.daocloud.io",
    "https://dockerproxy.com",
    "https://mirror.ccs.tencentyun.com"
  ],
  "data-root": "/var/lib/docker",
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "10m",
    "max-file": "3"
  },
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "storage-driver": "overlay2",
  "storage-opts": [
    "overlay2.override_kernel_check=true"
  ],
  "insecure-registries": [],
  "live-restore": true,
  "max-concurrent-downloads": 10,
  "max-concurrent-uploads": 5,
  "default-ulimits": {
    "nofile": {
      "Name": "nofile",
      "Hard": 65535,
      "Soft": 65535
    }
  }
}

配置说明：

配置项	说明	默认值
`registry-mirrors`	镜像加速器地址列表	[]
`data-root`	Docker 数据存储目录	/var/lib/docker
`log-driver`	日志驱动类型	json-file
`log-opts.max-size`	单个日志文件最大大小	-
`log-opts.max-file`	最多保留的日志文件数	-
`exec-opts`	运行时选项（建议使用 systemd cgroup 驱动）	-
`storage-driver`	存储驱动（推荐 overlay2）	overlay2
`live-restore`	Daemon 重启时保持容器运行	false
`max-concurrent-downloads`	最大并行下载数	3
`max-concurrent-uploads`	最大并行上传数	5

修改配置后重启 Docker 服务：

bash 复制代码

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

4.4 配置镜像加速器

由于网络原因，从 Docker Hub 拉取镜像可能很慢。配置国内镜像加速器可以显著提升速度。

在 /etc/docker/daemon.json 中配置：

json 复制代码

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

常用国内镜像加速器：

镜像加速器	地址
DaoCloud	`https://docker.m.daocloud.io`
南京大学	`https://docker.nju.edu.cn`
Docker Proxy	`https://dockerproxy.com`
腾讯云	`https://mirror.ccs.tencentyun.com`
阿里云（需注册）	`https://<your-code>.mirror.aliyuncs.com`

配置完成后重启 Docker：

bash 复制代码

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

# 验证镜像加速器是否生效
docker info | grep -A 5 "Registry Mirrors"