docker知识点

一、docker 学习路径

Docker 是一种流行的容器化技术，可以将应用程序和它所需的所有组件封装在一个单独的可重用的软件包中，并使其能够在不同的环境中运行。以下是开始学习 Docker 的路径建议：

1. 了解 Docker 的基本概念和术语

在开始学习 Docker 之前，需要了解 Docker 的基本概念和术语，例如镜像、容器、仓库等。更好地了解 Docker 的工作原理是非常重要的，因此可以查看 Docker 的官方文档或公开的自学材料，全面了解 Docker 技术架构、其处理过程、Dockerfile 等相关知识。

2. 安装和配置 Docker

学习 Docker 的第二步是安装和配置 Docker。在官方网站上，可以下载和安装 Docker 的应用程序作为自己的运行环境。安装 Docker 时需要注意操作系统的版本，以及 Docker 支持的最低系统要求。安装完成后，需要在命令行环境中检查 Docker 是否正确安装、配置和运行。

3. 学习 Dockerfile 的构建方式

Dockerfile 是一个文本文件，用于描述如何构建一个 Docker 镜像。学习 Dockerfile 的构建方式非常重要，因为它决定了 Docker 镜像构建的所有方面。在学习 Dockerfile 时，建议先了解一下 Dockerfile 中的所有指令、构建技巧和最佳实践等相关知识，然后练习 Dockerfile 文件并构建镜像，检查是否能够成功部署应用程序。

4. 学习使用 Docker Compose 编排容器

Docker Compose 是一种用于在 Docker 上定义和运行多个容器的工具。使用 Docker Compose 可以轻松定义和部署复杂的应用程序，从而解决应用程序多容器的部署问题。在学习 Docker Compose 时，需要了解 Docker Compose 的安装、使用和编排容器等相关知识。

5. 学习 Docker 的安全性和最佳实践

在学习 Docker 时，也需要了解 Docker 安全性和最佳实践。Docker 并不是完全安全的容器解决方案，因此每个 Docker 用户都需要考虑安全性和最佳实践。例如，可以使用 Docker 镜像扫描器，对镜像进行扫描，并标识潜在的安全漏洞。此外，Docker 还提供了一些安全策略和最佳实践的工具，可以帮助用户解决安全问题和优化性能。

总之，学习 Docker 需要深入了解 Docker 原理和构建方式、Dockerfile、Docker Compose、Docker 安全和最佳实践等相关知识。学习路径建议分为上述几个步骤，并结合实践、示例和模板进行练习和掌握，从而掌握 Docker 技术并能够熟练地使用它们。

二、Docker 的基本概念和术语

Docker 是一种流行的容器化技术，是一种开放源代码软件平台，用于构建、发布和运行分布式应用程序。Docker 有一些基本的概念和术语，理解这些概念和术语对于正确使用 Docker 至关重要。一些基本的 Docker 概念和术语如下：

1. 镜像 image
   Docker 镜像是一种轻量级、可执行的软件包，其中包含应用程序运行所需的所有代码、库和环境。Docker 镜像可以在不同的环境中使用，并确保应用程序在任何系统上都能正确运行。

2. 容器 container
   Docker 容器是基于 Docker 镜像运行的实例，可以运行在任何支持 Docker 的服务器上，包括云、物理机、虚拟机、开发机和服务器。Docker 容器是 Docker 镜像的可重用实例，用于保证应用程序在不同环境中可移植性和可靠性。

3. 仓库 registry
   Docker 仓库是一个用于存储和管理 Docker 镜像的集合。Docker 仓库可以帮助用户存储、分享和管理 Docker 镜像。Docker 默认使用 Docker Hub 作为中央公共仓库。

4. Dockerfile
   Dockerfile 是一种包含一系列指令的文本文件，用于自动化地构建 Docker 镜像。Dockerfile 指定如何构建 Docker 镜像，组织应用和服务，并制定自己的定制镜像。

5. Docker Compose
   Docker Compose 是一种工具，用于定义和运行多个容器 Docker 应用程序。Docker Compose 可以轻松地定义复杂的应用程序，并管理其从开发到部署的生命周期。

6. Docker Swarm
   Docker Swarm 是一种 Docker 的原生容器集群解决方案，可用于创建高可用性应用程序和服务，并负责跨多个 Docker 主机分布容器。

总之，了解这些 Docker 的基本概念和术语，可以帮助我们更好地理解和应用 Docker 技术，从而管理和部署容器化的应用程序。

三、docker的工作原理

Docker 是一种轻量级的虚拟化技术，其工作原理是通过使用 Linux 内核的 cgroup、namespace、联合文件系统等功能来实现容器虚拟化。Docker 可以将一个软件应用及其依赖的运行环境打包成一个容器，使其可以在不同的机器上都能以相同的方式运行，减少了部署和运维过程中的差异性。具体来说，Docker 主要有以下几个组件：

1. Docker Daemon：是一个运行在宿主机上的后台服务，负责管理容器的生命周期，包括创建、启动、停止、删除等操作。

Docker Daemon 是运行在 Docker 主机上的系统级服务，负责管理 Docker 镜像、容器和镜像仓库等资源。下面是
Docker Daemon 的创建、启动、停止和删除过程。

创建

Docker Daemon 的创建通常是在 Docker 安装时自动完成的，但也可以手动创建。以下是手动创建 Docker Daemon
的步骤：

1. 打开终端，并以管理员权限运行。

2. 执行以下命令以创建 Docker Daemon。

   sudo dockerd

启动

执行以下命令以启动 Docker Daemon。

sudo systemctl start docker

以上命令启动 Docker 服务，激活 Docker Daemon。

停止

执行以下命令以停止 Docker Daemon。

sudo systemctl stop docker

以上命令停止 Docker 服务，并停止其中运行的 Docker Daemon。

删除

执行以下命令以删除 Docker Daemon。

sudo apt-get remove docker

以上命令删除 Docker 安装，同时也删除其中运行的 Docker Daemon。

这些命令在 Linux 系统上通常适用。在其他操作系统中，启动、停止和删除 Docker Daemon 的具体步骤可能会有所不同。

2. Docker Client：是一个命令行工具，通过发送 HTTP 请求与 Docker Daemon 进行通信，用户可以使用 Docker Client 发出命令来管理 Docker 容器。

1. 拉取 Docker 镜像

   执行以下命令以拉取 Docker 镜像：

   docker pull image_name

2. 运行 Docker 容器

   执行以下命令以运行 Docker 容器，并在后台运行：

   docker run -d --name container_name image_name

   其中，-d 参数表示在后台运行容器，--name 参数指定容器名称。

3. 列出正在运行的 Docker 容器

   执行以下命令以列出正在运行的 Docker 容器：

   docker ps

4. 停止 Docker 容器

   执行以下命令以停止指定的 Docker 容器：

   docker stop container_name

5. 删除停止的 Docker 容器

   执行以下命令以删除停止的 Docker 容器：

   docker rm container_name

6. 进入正在运行的 Docker 容器

   执行以下命令以进入正在运行的 Docker 容器：

   docker exec -it container_name /bin/bash

以上是一些简单的 Docker 命令，使用这些命令可以方便地管理 Docker
容器。在实际使用中，可以根据需要选择不同的命令和参数组合，完成更加复杂的 Docker 操作。

3. Docker Image：是容器的模板，包含应用程序及其依赖的运行环境（如操作系统、库文件等）。

4. Docker Registry：是一个存储 Docker 镜像的仓库，可以是本地的私有仓库，也可以是公共的镜像仓库（如 Docker Hub）。

Docker 使用联合文件系统技术实现容器虚拟化，每个容器都由一个或多个镜像层组成，这些镜像层叠加在一起形成容器的文件系统。当容器启动时，Docker 会在宿主机上为其创建一个文件系统命名空间，容器的文件系统只能在该命名空间中可见。同时，Docker 也会为容器创建一个网络命名空间，自动为容器分配一个虚拟 IP 地址，使其能够与其他容器或主机进行通信。通过这种方式，Docker 实现了容器的隔离和资源限制，使其能够更加高效和安全地运行。

问题：Docker 如何实现容器的隔离和资源限制

Docker 通过多种机制来实现容器的隔离和资源限制，包括以下几个方面：

1. 命名空间：每个容器都有一个独立的命名空间，这个命名空间包含了容器内部的所有文件系统、网络接口、进程等。这样可以确保容器内部的资源不会影响到宿主机上的其他进程或用户。

2. 文件系统：Docker 使用 UnionFS(联合文件系统)来管理容器的文件系统。UnionFS 将多个文件系统合并成一个单一的文件系统，这样可以避免不同容器之间的文件系统冲突。同时，Docker 还提供了一些选项来控制容器对文件系统的访问权限。

3. 网络隔离：Docker 使用桥接网络来连接容器和宿主机，这样可以确保容器之间无法直接通信。此外，Docker 还提供了一些选项来控制容器对网络接口的使用权限。

4. CPU 和内存限制：Docker 可以限制容器对宿主机上的 CPU 和内存的使用。例如，可以使用 cgroups(控制组)来限制容器对 CPU 和内存的使用。cgroups 是 Linux 内核提供的一种机制，可以用来限制进程对系统资源的使用。

总之，Docker 通过多种机制来实现容器的隔离和资源限制，这些机制可以帮助确保容器在运行时不会对宿主机造成过多的负担，同时也保证了容器之间的安全性和稳定性。

四、安装和配置 Docker

安装和配置 Docker 可以分为以下几个步骤：

1. 安装 Docker 引擎

   Docker 引擎是 Docker 的核心组件，可以在主流操作系统上安装，包括Windows、MacOS、Linux。

   在安装 Docker 之前，需要先确认操作系统的版本和架构，以便选择正确的 Docker 版本。

   在 Linux 上安装 Docker：

   sudo apt-get update
   sudo apt-get install docker-ce
   

   在 Windows 上安装 Docker：

   1. 下载 Docker Desktop for Windows。
   2. 双击 .exe 文件安装 Docker Desktop。
   3. 根据提示安装 Docker Desktop。

   在 MacOS 上安装 Docker：

   1. 下载 Docker Desktop for Mac。
   2. 双击 .dmg 文件安装 Docker Desktop。
   3. 根据提示完成安装。

2. 配置 Docker 全局设置

   在 Docker 引擎安装之后，需要对 Docker 进行一些全局设置，如设置 Docker Hub 账号、配置 Docker 存储路径、配置 Docker 网络等。

   在 Linux 上配置 Docker：

   1. 执行以下命令打开 Docker 配置文件：

      sudo nano /etc/docker/daemon.json
      

   2. 将以下内容添加到文件中：

      {
        "registry-mirrors": ["https://dockerhub.azk8s.cn"]
      }
      

      这里以添加 registry-mirrors 为例，如果需要配置其他 Docker 全局设置，可以在这个文件中添加。

   3. 保存并关闭文件，然后重启 Docker 服务：

      sudo systemctl restart docker
      

   在 Windows 和 MacOS 上配置 Docker：

   1. 在 Docker Desktop 的设置中设置相关的选项，如 Docker Hub 账号。

3. 验证 Docker 安装

   在 Docker 安装完成后，可以运行以下命令来验证 Docker 是否安装成功：

   docker version
   

   如果能够输出 Docker 版本信息，则说明 Docker 安装成功。

4. 使用 Docker

   Docker 安装完成后，可以通过 Docker 命令行界面来管理 Docker 镜像，容器和服务。

   例如，可以使用以下命令来拉取一个 Docker 镜像：

   docker pull image_name
   

   然后可以使用以下命令来运行一个 Docker 容器：

   docker run -d --name container_name image_name
   

   这里只是示例，更详细的 Docker 使用方法请查看 Docker 官方文档。

总之，安装和配置 Docker 的过程比较简单，只需要按照操作系统的要求进行操作即可。在安装完成后，可以使用 Docker 命令行界面来管理 Docker 镜像、容器和服务。

五、Dockerfile 的构建方式

Dockerfile 是用于构建 Docker 镜像的一种脚本语言，可以通过下面的步骤进行构建：

1. 创建 Dockerfile 文件：在本地创建一个以 Dockerfile 命名的文件，并在其中编写 Docker 镜像构建指令。

2. 编写 Dockerfile 指令：Dockerfile 中包括多个指令，例如 FROM、RUN、COPY、CMD 等。这些指令用于指定基础镜像、安装依赖、复制文件等。

Dockerfile 中的所有指令如下：

1. FROM:指定基础镜像。
2. WORKDIR:设置工作目录。
3. RUN:执行命令或脚本。
4. CMD:定义容器启动时要运行的命令。
5. ENTRYPOINT:定义容器启动时要运行的入口点。
6. ENV:设置环境变量。
7. ADD:将本地文件或目录添加到镜像中。
8. COPY:将本地文件复制到镜像中。
9. VOLUME:创建一个挂载点，用于在容器内部存储数据。
10. USER:指定运行容器的用户。
11. GROUP:指定运行容器的用户组。
12. SHOW:显示 Dockerfile 的内容。
13. EXPOSE:声明容器暴露的端口。
14. ARG:定义构建参数。
15. ONBUILD:在构建镜像时执行的命令。

# 指定基础镜像 
FROM ubuntu:latest 

# 设置工作目录 
WORKDIR /app

# 执行命令安装依赖 
RUN apt-get update && apt-get install -y python3

# 设置环境变量 
ENV PORT=8000

# 添加本地文件到镜像中 
COPY ./app.py /app/

# 创建一个挂载点，用于在容器内部存储数据 
VOLUME /data

# 指定运行容器的用户和用户组 
USER appuser 
GROUP appuser

# 显示 Dockerfile 的内容 
RUN cat Dockerfile

# 定义构建参数 
ARG build_version=1.0

# 在构建镜像时执行的命令 
ONBUILD ADD . /app/src

# 声明容器暴露的端口 
EXPOSE ${PORT}

# 定义容器启动时要运行的命令 
CMD ["python3", "app.py"] 

Dockerfile构建技巧

• Dockerfile 文件不宜过长，层级越多最终制作出来的镜像也就越大。
• 构建出来的镜像不要包含不需要的内容，如日志、安装临时文件等。
• 尽量使用运行时的基础镜像，不需要将构建时的过程也放到运行时的 Dockerfile 里。
• 使用多阶段构建，可以将不同阶段的镜像合并成一个最终的镜像。
• 使用缓存机制，可以减少重复的构建过程。

Dockerfile最佳实践

1. 使用多阶段构建：将镜像分为多个阶段，每个阶段只包含一个任务。这样可以减少镜像的大小，提高构建效率。

2. 使用基础镜像：尽量使用官方提供的稳定的基础镜像，如 Ubuntu、Alpine 等。这些基础镜像已经经过了广泛的测试和验证，可以保证镜像的稳定性和安全性。

3. 避免使用不必要的软件包：在 Dockerfile 中只安装必要的软件包，避免安装不必要的软件包，以减小镜像大小。

4. 使用环境变量：在 Dockerfile 中使用环境变量来传递参数，而不是硬编码参数。这样可以方便地修改参数，同时也可以避免出现安全漏洞。

5. 使用缓存机制：如果 Dockerfile 中的命令不会改变镜像的内容，可以使用缓存机制来加速构建过程。例如，可以使用 COPY 指令将文件复制到镜像中，并使用 ADD 指令将文件添加到缓存中。

6. 编写可读性强的 Dockerfile:Dockerfile 应该易于阅读和理解。建议使用清晰的指令和注释来描述每一步操作。

7. 使用正确的文件权限：在 Dockerfile 中使用正确的文件权限，以确保镜像的安全性和可靠性。

8. 测试 Dockerfile:在构建 Dockerfile 之前，应该先进行测试，以确保 Dockerfile 可以正确地构建出所需的镜像。

3. 构建 Docker 镜像：在 Dockerfile 文件所在目录打开终端窗口，执行 docker build 命令进行构建。命令格式如下：

   docker build [OPTIONS] PATH
   

   其中，OPTIONS 表示构建时添加的选项，PATH 表示 Dockerfile 所在的路径。例如：

   docker build -t myimage:v1 .
   

   表示以当前目录下的 Dockerfile 为蓝本，构建一个名为 myimage，标签为 v1 的 Docker 镜像。

4. 查看 Docker 镜像：构建完成后，可以使用 docker images 命令查看本地所有的 Docker 镜像列表。

   docker images
   

   输出结果示例：

   REPOSITORY                          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
   myimage                             v1                  0123456789ab        2 hours ago         500MB
   

以上是 Dockerfile 的构建方式的基本步骤，你可以根据实际需求使用不同的 Dockerfile 指令完成 Docker 镜像构建。