docker知识

Docker 是一个开源的容器化平台，允许开发者将应用程序及其依赖项打包到一个轻量级、可移植的容器中。通过 Docker，开发者可以轻松地在不同的环境中运行应用程序，而无需担心环境差异导致的问题。以下是关于 Docker 的一些核心概念和知识点：

一、Docker 的核心概念

1. 容器（Container）

   • 容器是 Docker 的核心单元，它是一个轻量级的、独立的、可执行的软件包，包含了运行应用程序所需的所有内容（代码、运行时、库、环境变量等）。
   • 容器与虚拟机不同，它共享主机操作系统的内核，因此更加高效。

2. 镜像（Image）

   • 镜像是容器的基础模板，类似于虚拟机的快照。镜像是只读的，包含应用程序及其运行环境。
   • 容器是由镜像启动的，镜像可以通过 Dockerfile 构建。

3. Dockerfile

   • Dockerfile 是一个文本文件，包含了一系列指令，用于定义如何构建一个 Docker 镜像。
   • 常见的指令包括 FROM（指定基础镜像）、RUN（执行命令）、COPY（复制文件）、CMD（指定默认命令）等。

4. 仓库（Repository）

   • 仓库是用来存储和分发镜像的地方，类似于代码托管平台（如 GitHub）。
   • Docker Hub 是官方的公共镜像仓库，用户也可以搭建私有仓库。

5. 网络（Network）

   • Docker 提供了多种网络模式（如桥接模式、主机模式、无网络模式等），用于容器之间的通信。
   • 可以通过自定义网络实现容器间的隔离或互联。

6. 卷（Volume）

   • 卷是 Docker 中用于持久化数据的机制，独立于容器的生命周期。
   • 数据卷可以挂载到容器中，确保即使容器被删除，数据仍然保留。

二、Docker 的架构

Docker 的架构基于客户端-服务器模型，主要包括以下组件：

1. Docker Client

   • 用户通过命令行工具（CLI）与 Docker Daemon 进行交互。

2. Docker Daemon

   • Docker 的后台服务，负责管理镜像、容器、网络和卷等资源。

3. Docker Registry

   • 存储和分发镜像的服务，默认使用 Docker Hub。

4. Docker Engine

   • 包括 Docker Daemon 和容器运行时，是 Docker 的核心引擎。

三、常用 Docker 命令

1. 镜像相关

• 查看本地镜像：

  docker images
  

• 拉取镜像：

  docker pull <image_name>:<tag>
  

• 删除镜像：

  docker rmi <image_id>
  

2. 容器相关

• 启动容器：

  docker run [options] <image_name> [command]
  

  常用选项：

  • -d：后台运行
  • -p：端口映射（主机端口:容器端口）
  • -v：挂载数据卷（主机路径:容器路径）
  • --name：指定容器名称

• 查看运行中的容器：

  docker ps
  

• 查看所有容器（包括停止的）：

  docker ps -a
  

• 停止容器：

  docker stop <container_id>
  

• 删除容器：

  docker rm <container_id>
  

3. 网络相关

• 查看网络：

  docker network ls
  

• 创建自定义网络：

  docker network create <network_name>
  

4. 日志与调试

• 查看容器日志：

  docker logs <container_id>
  

• 进入容器内部：

  docker exec -it <container_id> /bin/bash
  

四、Docker Compose

Docker Compose 是一个工具，用于定义和运行多容器的 Docker 应用程序。通过一个 YAML 文件（docker-compose.yml），可以配置多个服务的镜像、网络、卷等。

示例 docker-compose.yml

version: '3'
services:
  web:
    image: nginx:latest
    ports:
      - "8080:80"
    volumes:
      - ./html:/usr/share/nginx/html
  db:
    image: mysql:5.7
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: example

常用命令

• 启动服务：

  docker-compose up -d
  

• 停止服务：

  docker-compose down
  

五、Docker 的优势

1. 轻量化：容器比虚拟机更轻量，启动速度快，资源占用少。
2. 一致性：开发、测试和生产环境保持一致，避免“在我机器上能运行”的问题。
3. 隔离性：每个容器相互隔离，互不干扰。
4. 可移植性：镜像可以在任何支持 Docker 的平台上运行。
5. 生态丰富：Docker Hub 提供了大量现成的镜像，方便快速部署。

六、Docker 的应用场景

1. 微服务架构：为每个服务创建独立的容器，便于管理和扩展。
2. 持续集成/持续交付（CI/CD）：通过 Docker 实现自动化的构建、测试和部署流程。
3. 开发环境标准化：团队成员使用相同的容器环境，减少环境差异带来的问题。
4. 快速部署：通过镜像快速部署应用，提升效率。
5. 实验环境：快速搭建和销毁实验环境，节省资源。

七、常见问题与解决方案

1. 镜像体积过大

   • 使用多阶段构建（Multi-stage Build）优化镜像大小。
   • 示例：

     FROM node:16 AS build
     WORKDIR /app
     COPY . .
     RUN npm install && npm run build
     
     FROM nginx:alpine
     COPY --from=build /app/dist /usr/share/nginx/html
     

2. 容器无法访问外部网络

   • 检查 Docker 的网络配置，确保容器使用桥接模式。
   • 使用 --network host 参数让容器共享主机网络。

3. 数据丢失

   • 使用数据卷（Volume）或绑定挂载（Bind Mount）持久化数据。