Docker 教程-Tess-Wiki

Docker 核心概念

在深入功能之前，我们先来理解几个 Docker 的核心概念：

镜像 (Image)：Docker 镜像是一个轻量级、独立、可执行的软件包，包含运行应用程序所需的一切，包括代码、运行时、系统工具、系统库和设置。可以理解为面向对象编程中的“类”。
容器 (Container)：容器是镜像的运行实例。每个容器都是相互隔离的，拥有自己的文件系统、网络接口、进程空间等。可以理解为面向对象编程中的“对象”。
仓库 (Registry)：仓库是集中存放镜像的地方，例如 Docker Hub。可以理解为存放代码的 GitHub。
Dockerfile：Dockerfile 是一个文本文件，包含一系列的指令，用于自动构建 Docker 镜像。

Docker 主要功能教程

0. 前置条件：配置镜像站！！！

配置daemon.json文件

sudo vi /etc/docker/daemon.json

复制以下内容

{
  "registry-mirrors": [
      "https://docker.m.daocloud.io",
      "https://docker.1panel.live",
      "https://hub.rat.dev"
  ]
}

重启docker

sudo service docker restart

然后就可以正常docker pull文件。

1. Docker 的安装

要使用 Docker，首先需要在您的系统上安装它。Docker 提供了多种安装方式，具体取决于您的操作系统。

教程步骤：

访问 Docker 官方安装指南：
- 对于 Windows：访问 Docker Desktop for Windows
- 对于 macOS：访问 Docker Desktop for Mac
- 对于 Linux：访问 Install Docker Engine on Ubuntu (以 Ubuntu 为例，其他 Linux 发行版请查找对应文档)
按照指南进行安装： 官方文档提供了详细的步骤和依赖说明，请务必仔细阅读并遵循。
验证安装： 安装完成后，打开终端或命令提示符，运行以下命令：
```
docker run hello-world
```
如果看到 “Hello from Docker!” 的消息，说明 Docker 已成功安装并运行。

2. Docker 镜像管理

镜像是 Docker 的基石，学会管理镜像是使用 Docker 的第一步。

常用命令：

1. 搜索镜像：

docker search [镜像名]
# 示例：docker search ubuntu

拉取镜像： 从 Docker 仓库下载镜像到本地。

#           {===repository 镜像库===}  一个镜像库存放着一个镜像的多个版本
docker pull docker.io/library/nginx:latest
docker pull [registry 仓库地址]/[命名空间]/[镜像名]:[标签/就是版本号]

#如果是官方镜像就可以简化掉前面的命令，因为默认是从官方地址和官方的命名空间里拉取
docker pull [镜像名]:[标签/就是版本号]
# 示例：docker pull ubuntu:latest

docker pull: 这是 Docker 的一个命令，用于从远程仓库下载（拉取）一个镜像到本地机器上。
docker.io/library/nginx: 这是指定要拉取的镜像的完整路径。
- docker.io: 这是 Docker 官方仓库（Docker Hub）的默认域名。通常，当您拉取一个官方镜像时，这个部分是可以省略的，Docker 会自动假定您指的是 docker.io/library 下的镜像。
- library: 这是 Docker Hub 上一个特殊的命名空间，用于存放官方维护的镜像。
- nginx: 这是镜像的名称，这里指的是 Nginx Web 服务器的官方镜像。
- :latest: 这是镜像的标签（tag）。latest 是一个常用的标签，通常指向最新稳定版本的镜像。
  如果您不指定标签，latest 是默认的。

指定拉取哪个平台（架构）的镜像
docker pull 是从远程仓库下载镜像的命令，而 --platform 用于指定拉取哪个平台（架构）的镜像。其基本语法如下：
```
docker pull --platform=<平台> <镜像名>:<标签>
```
其中 <平台> 的格式通常是：
```
<OS>/<架构>[/<变体>]
```
例如：
- linux/amd64 — 常见的 PC/服务器 Linux 平台
- linux/arm64 — 适用于 ARM64 的 Linux（比如苹果 M 系列或某些云主机）
- windows/amd64 — Windows 平台
举例：
```
docker pull --platform=linux/arm64 nginx:latest
```
这条命令会从 Docker Hub 拉取 nginx:latest 镜像，并指定架构为 linux/arm64。
这在以下场景非常有用：
✅ 在不同 CPU 架构的机器之间交叉构建或测试
✅ 在苹果 M1/M2 Mac 上使用 amd64 镜像
✅ 在 CI/CD 环境里统一镜像架构
如果不写 --platform，Docker 会默认拉取与你本地机器架构相同的平台镜像。

查看本地镜像：
```
docker images
```

删除镜像： 删除本地的一个或多个镜像。

docker rmi [镜像ID或镜像名]:[标签]
# 示例：docker rmi ubuntu:latest
# 强制删除：docker rmi -f [镜像ID或镜像名]

构建镜像 (通过 Dockerfile)：
在一个包含 Dockerfile 的目录下执行：
```
docker build -t [新镜像名]:[标签] .
# 示例：docker build -t myapp:1.0 .
```
这里的 . 表示 Dockerfile 在当前目录。

3. Docker 容器管理

容器是镜像的运行实例，是 Docker 应用的实际运行载体。

常用命令：

运行容器：

docker run [选项] [镜像名]:[标签] [命令]
# 常用选项：
# -d：后台运行容器
# -p [宿主机端口]:[容器端口]：端口映射
# -v [宿主机路径]:[容器路径]：数据卷挂载
# --name [容器名]：指定容器名称
# -it：交互式运行（通常用于进入容器内部）

# 示例：运行一个 Nginx 容器，并将宿主机的 80 端口映射到容器的 80 端口
docker run -d -p 80:80 --name mynginx nginx:latest

# 示例：运行一个交互式的 Ubuntu 容器
docker run -it ubuntu:latest /bin/bash

查看运行中的容器：
```
docker ps
```
查看所有容器 (包括已停止的)：
```
docker ps -a
```

停止容器：

docker stop [容器ID或容器名]
# 示例：docker stop mynginx

启动已停止的容器：
```
docker start [容器ID或容器名]
```
重启容器：
```
docker restart [容器ID或容器名]
```

删除容器：

docker rm [容器ID或容器名]
# 强制删除：docker rm -f [容器ID或容器名]

进入正在运行的容器：

docker exec -it [容器ID或容器名] /bin/bash
# 示例：docker exec -it mynginx /bin/bash

查看容器日志：

docker logs [容器ID或容器名]
# 实时查看：docker logs -f [容器ID或容器名]

4. Dockerfile 编写

Dockerfile 是自动化构建 Docker 镜像的关键。

Dockerfile 常用指令：

FROM：指定基础镜像。
Dockerfile
```
FROM ubuntu:latest
```
WORKDIR：设置工作目录。
```
WORKDIR /app
```
COPY：复制文件或目录到镜像中。
```
COPY . /app
```
ADD：与 COPY 类似，但支持解压 tar 文件和获取 URL。
```
ADD https://example.com/software.tar.gz /app/
```

RUN：在镜像构建过程中执行命令。

RUN apt-get update && apt-get install -y nodejs

CMD：容器启动时执行的默认命令。如果 docker run 命令指定了其他命令，CMD 将被覆盖。
```
CMD ["node", "app.js"]
```
ENTRYPOINT：与 CMD 类似，但通常用于定义容器的主要执行命令，docker run 后面的命令会作为参数传递给 ENTRYPOINT。
```
ENTRYPOINT ["nginx", "-g", "daemon off;"]
```
EXPOSE：声明容器将监听的端口（仅用于文档说明，不实际发布端口）。
```
EXPOSE 80
```
ENV：设置环境变量。
```
ENV MY_VARIABLE="hello"
```

Dockerfile 示例：一个简单的 Node.js 应用

假设您有一个 app.js 文件：

// app.js
const http = require('http');

const hostname = '0.0.0.0';
const port = 3000;

const server = http.createServer((req, res) => {
  res.statusCode = 200;
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');
  res.end('Hello from Docker!\n');
});

server.listen(port, hostname, () => {
  console.log(`Server running at http://${hostname}:${port}/`);
});

以及 package.json：

{
  "name": "my-docker-app",
  "version": "1.0.0",
  "description": "A simple Node.js app for Docker",
  "main": "app.js",
  "scripts": {
    "start": "node app.js"
  },
  "dependencies": {
    "express": "^4.17.1"
  }
}

现在创建一个 Dockerfile 文件：

# 使用官方 Node.js 镜像作为基础
FROM node:14-alpine

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 复制 package.json 和 package-lock.json (如果存在)
COPY package*.json ./

# 安装依赖
RUN npm install

# 复制整个应用代码
COPY . .

# 暴露端口
EXPOSE 3000

# 定义容器启动时运行的命令
CMD ["npm", "start"]

在包含 Dockerfile、app.js 和 package.json 的目录下，运行以下命令构建镜像：

docker build -t my-node-app:1.0 .

然后运行容器：

docker run -d -p 3000:3000 --name my-node-container my-node-app:1.0

现在访问 http://localhost:3000 就可以看到 "Hello from Docker!"。

5. Docker 数据管理 (数据卷)

容器是短暂的，当容器被删除时，容器内部的数据也会丢失。数据卷 (Volumes) 用于持久化存储容器生成或使用的数据。

常用命令及方法：

挂载宿主机目录作为数据卷：

docker run -d -v /path/on/host:/path/in/container [镜像名]
# 示例：将宿主机的 /opt/nginx/html 目录挂载到容器的 /usr/share/nginx/html 目录
docker run -d -p 80:80 -v /opt/nginx/html:/usr/share/nginx/html --name mynginx-volume nginx:latest

使用命名数据卷 (Named Volumes)： Docker 会自动在宿主机管理这些数据卷的位置。
1. 创建命名数据卷：
```
docker volume create mydata
```
2. 查看数据卷：
```
docker volume ls
```
3. 使用命名数据卷运行容器：
```
docker run -d -v mydata:/path/in/container [镜像名]
# 示例：
docker run -d -v mydata:/app/data --name myapp-with-data myapp:1.0
```
4. 检查数据卷信息：
```
docker volume inspect mydata
```
5. 删除数据卷： 确保没有容器在使用该数据卷。
```
docker volume rm mydata
```

6. Docker 网络

Docker 提供了多种网络模式，允许容器之间以及容器与外部世界进行通信。

常用网络模式：

Bridge (桥接模式 - 默认)：Docker 创建一个虚拟网桥，容器连接到这个网桥，并通过 NAT 访问外部网络。
- 容器间通信： 同一个桥接网络中的容器可以通过 IP 地址直接通信。
- 端口映射： 如果要从外部访问容器，需要通过 -p 或 -P 进行端口映射。
示例：创建自定义桥接网络
1. 创建网络：
```
docker network create my-bridge-network
```
2. 运行容器并连接到网络：
```
docker run -d --name container1 --network my-bridge-network nginx
docker run -d --name container2 --network my-bridge-network ubuntu:latest sleep infinity
```
3. 容器间通过名称互相访问： 在 container2 中 ping container1
```
docker exec -it container2 ping container1
```
Host (主机模式)：容器直接使用宿主机的网络命名空间，共享宿主机的 IP 地址和端口。
- 优点： 性能高，没有额外的网络层。
- 缺点： 失去了容器间的隔离性，可能会导致端口冲突。
```
docker run -d --network host --name my-host-nginx nginx
```
None (无网络模式)：容器没有网络接口，只能通过挂载数据卷或其他方式进行通信。
```
docker run -d --network none --name my-isolated-container ubuntu:latest sleep infinity
```

7. Docker Compose (多容器应用编排)

对于由多个服务（如 Web 应用、数据库、缓存）组成的应用，手动管理多个 Docker 容器会变得复杂。Docker Compose 是一个工具，允许您使用 YAML 文件来定义和运行多容器 Docker 应用。

教程步骤：

安装 Docker Compose： Docker Desktop 通常自带 Compose。如果没有，请参考 Docker Compose 安装指南。

创建 docker-compose.yml 文件：定义您的服务、网络和数据卷。

docker-compose.yml 示例：一个简单的 WordPress 应用

version: '3.8' # Docker Compose 文件格式版本

services:
  wordpress:
    image: wordpress:latest
    container_name: wordpress_app
    ports:
      - "80:80" # 映射宿主机 80 端口到容器 80 端口
    environment:
      WORDPRESS_DB_HOST: db:3306 # 数据库主机名和端口，这里的 'db' 是另一个服务的名称
      WORDPRESS_DB_USER: wordpress_user
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: wordpress_password
      WORDPRESS_DB_NAME: wordpress_db
    volumes:
      - wordpress_data:/var/www/html # 挂载数据卷以持久化 WordPress 数据
    depends_on:
      - db # 确保 db 服务在 wordpress 服务之前启动

  db:
    image: mysql:5.7
    container_name: wordpress_db_server
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root_password # MySQL root 用户密码
      MYSQL_DATABASE: wordpress_db # 数据库名称
      MYSQL_USER: wordpress_user # 数据库用户
      MYSQL_PASSWORD: wordpress_password # 数据库密码
    volumes:
      - db_data:/var/lib/mysql # 挂载数据卷以持久化数据库数据

volumes:
  wordpress_data: # 定义命名数据卷
  db_data:

启动应用： 在 docker-compose.yml 所在的目录下执行：
```
docker-compose up -d
# -d 表示在后台运行
```
Compose 会自动创建网络、启动服务，并按照依赖关系顺序启动容器。

停止和移除应用：

docker-compose down
# -v 参数会移除数据卷：docker-compose down -v

查看服务状态：
```
docker-compose ps
```
查看服务日志：
```
docker-compose logs -f
```

8. Docker Swarm (集群管理与编排)

Docker Swarm 是 Docker 官方提供的集群管理和编排工具，可以将多个 Docker 主机组合成一个虚拟的 Docker 主机，并像管理单个主机一样管理它们。它提供了服务发现、负载均衡、滚动更新等功能。

教程步骤 (概念性)：

初始化 Swarm： 在一个节点上初始化 Swarm，使其成为 Swarm 管理器。
```
docker swarm init --advertise-addr [Manager_IP]
```
这会输出一个 docker swarm join 命令，用于其他节点加入 Swarm。
将其他节点加入 Swarm： 在其他机器上运行加入命令，使其成为工作节点或另一个管理器。
```
docker swarm join --token [TOKEN] [Manager_IP]:[PORT]
```
部署服务： 使用 docker service 命令部署服务。
```
docker service create --name my-web --publish 80:80 --replicas 3 nginx
```
这会在 Swarm 集群中启动 3 个 Nginx 容器实例。
扩展服务：
```
docker service scale my-web=5
```

滚动更新：

docker service update --image nginx:1.21 my-web

9. Docker Hub (镜像仓库)

Docker Hub 是 Docker 官方提供的公共镜像仓库，您可以从中拉取镜像，也可以推送自己的镜像。

教程步骤：

注册 Docker Hub 账号： 如果您还没有账号，请访问 Docker Hub 注册。
登录 Docker Hub： 在终端中登录。
```
docker login
```
输入您的用户名和密码。
给本地镜像打标签： 标签格式为 [您的DockerHub用户名]/[镜像名]:[标签]。
```
docker tag my-node-app:1.0 your_dockerhub_username/my-node-app:1.0
```

推送镜像到 Docker Hub：

docker push your_dockerhub_username/my-node-app:1.0

从 Docker Hub 拉取镜像：

docker pull your_dockerhub_username/my-node-app:1.0

进阶学习建议

Docker 安全： 学习如何编写更安全的 Dockerfile，以及如何保护您的容器。
Docker 监控与日志： 了解如何监控容器的性能和收集日志。
CI/CD 与 Docker： 将 Docker 集成到您的持续集成/持续部署 (CI/CD) 流程中。
Kubernetes： 当您的容器化应用变得非常复杂和庞大时，Kubernetes 是更强大的容器编排平台。

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目录CONTENT

Docker 教程

Docker 核心概念

Docker 主要功能教程

0. 前置条件：配置镜像站！！！

1. Docker 的安装

2. Docker 镜像管理

3. Docker 容器管理

4. Dockerfile 编写

5. Docker 数据管理 (数据卷)

6. Docker 网络

7. Docker Compose (多容器应用编排)

8. Docker Swarm (集群管理与编排)

9. Docker Hub (镜像仓库)

进阶学习建议

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