Docker 部署与管理

j20010322

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j20010322 · 2025-11-22 10:07:36 发布

Docker 全阶段学习指南

1. Docker 基础概念

1.1 云服务与虚拟化基础

1.1.1 云服务模型对比

服务模型	核心提供	用户责任	优点	缺点
IaaS	虚拟化资源（虚拟机、存储、网络）	管 OS、应用部署与资源	灵活、可扩展	管理复杂，需技术支持
PaaS	开发平台（运行环境、工具）	仅专注应用开发	简化开发流程	灵活度低，受平台限制
SaaS	现成应用（直接使用）	仅使用应用	快速部署，省成本	定制化差，依赖服务商
DaaS	数据处理、分析与访问服务	仅用数据与分析	降低数据管理难度	存在数据隐私风险

1.1.2 常见云服务提供商

阿里云、腾讯云、AWS、Google Cloud、华为云等
提供存储、计算、网络、CDN 等服务

1.1.3 虚拟化技术

全虚拟化：完全模拟硬件环境，兼容多操作系统
半虚拟化：与宿主机协作，性能更优
主流产品：VMware、KVM、Hyper-V、VirtualBox

1.2 Docker 核心价值

1.2.1 为什么需要 Docker

一致性环境：实现跨平台部署，确保应用运行一致性
资源高效：相比传统虚拟机，资源消耗减少50%以上
快速部署：秒级启动，简化应用部署流程

1.2.2 Docker 与传统虚拟机对比

特性	Docker 容器	虚拟机
启动速度	秒级	分钟级
资源消耗	几乎无	损耗50%左右
性能	接近原生	较弱
单机支持量	上千个	几十个
隔离性	资源隔离/限制	完全隔离

1.3 Docker 架构组成

核心组件：

Docker Daemon：后台守护进程
Docker Client：用户交互界面
Images：只读模板，包含应用及其依赖
Containers：镜像的运行实例
Registry：镜像存储和分发服务（如 Docker Hub）

核心技术：

Namespace：实现资源隔离（6大命名空间）
Cgroup：实现资源限制
Copy-on-Write：高效文件操作

核心概念

镜像（Image）：包含应用及依赖的只读模板
容器（Container）：镜像的运行实例，具有独立文件系统、网络、进程空间
仓库（Repository）：存放 Docker 镜像的地方（如 Docker Hub）

2. Docker 镜像与容器

2.1 安装配置

2.1.1 基本安装步骤

# 关闭防火墙和增强功能
systemctl stop firewalld.service && setenforce 0

# 安装依赖包
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

# 配置镜像加速——华为云加速器
mkdir -p /etc/docker
tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": [ "https://0a40cefd360026b40f39c00627fa6f20.mirror.swr.myhuaweicloud.com" ]
}
EOF

# 设置阿里云镜像源
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

# 安装 Docker-CE
yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

# 启动服务
systemctl start docker && systemctl enable docker

2.2 镜像管理

2.2.1 基本命令

#查看 Docker 版本
docker --version

#查看 Docker 系统信息
docker info

2.2.2 核心命令

# 拉取镜像
docker pull nginx

# 查看镜像版本
docker inspect <ID>|grep -i version

# 查看镜像
docker images

# 镜像标签
docker tag nginx:latest nginx:web

# 删除镜像
docker rmi nginx:web					#通过 仓库：标签
docker rmi ID							#通过 ID

# 导出
docker save nginx:latest > nginx.tar

# 导入
docker load < nginx.tar

2.3 容器管理

2.3.1 生命周期管理

# 创建容器
docker create -it nginx:latest /bin/bash

# 启动/停止
docker start <container_id>
docker stop <container_id>

# 创建一个自定义名称的容器
docker run -itd --name 自定义名称 镜像名 [命令]

# 修改容器名称
docker rename 原容器名/原容器ID 新名称

# 运行容器
docker run -itd <镜像名> /bin/bash

# 进入容器
docker exec -it <container_id> /bin/bash

# 文件复制
docker cp ~/test.txt <container_id>:/opt/			# 主机复制到容器
docker cp <container_id>:/opt/test.txt /opt			# 容器复制到主机

2.3.2 查看容器

# 查看正在运行的容器
docker ps

# 查看所有容器
docker ps -a

# 查看容器版本号
docker inspect <容器名> |grep -i version

# 查看容器 IP 
docker inspect <容器名> |grep -i ipaddress

2.3.2 批量操作

# 批量停止容器
docker ps -a | awk 'NR>=2{print "docker stop "$1}' | bash

# 批量清理后台停止的容器
docker rm $(docker ps -a -q)

# 批量删除所有容器
docker ps -a | awk 'NR>=2{print "docker rm "$1}' | bash

# 批量删除镜像
docker images | awk 'NR>=2{print "docker rmi "$3}'| bash			# 批量删除镜像
docker images |awk 'NR>=2{print "docker rmi "$1 ":" $2}'|bash		# 批量删除同id的镜像

3. Docker 网络管理

3.1 网络模式

bridge：默认桥接模式
host：共享宿主机network
container：共享指定容器network
none：无网络配置，只有IO接口
自定义网络

3.2 端口映射

# 随机端口映射
docker run -d --name test1 -P nginx

# 指定端口映射
docker run -d --name test2 -p 43000:80 nginx
						   （映射端口:容器端口）

3.3 模式命令

# host 主机模式
docker run -itd --name nginx-host --network host nginx

# container 容器模式
docker run -itd --name test1 centos:7 /bin/bash

# none 无网络模式

# bridge 桥接模式（默认）
docker run -itd --name test3 --network bridge centos:7 /bin/bash
							  (默认  可省略)

# 创建自定义网段
docker network create --subnet 172.18.0.0/16 mynetwork

# 使用指定 IP 运行容器
docker run -itd --name nginx_ceshi01 --net mynetwork --ip 172.18.0.10 nginx

4 资源限制

4.1 CPU 控制

# CPU使用上限限制
docker run -itd --name ceshi01 --cpu-quota 50000 centos:7  # 50% CPUd

# CPU 权重
docker run -itd --name ceshi01 --cpu-shares 512 centos:7   # 使用1024的倍数方便计算 

# CPU 绑定
docker run -itd --name ceshi01 --cpuset-cpus "0,2" centos:7 # 绑定指定CPU

4.2 内存限制

# 内存限制
docker run -itd --name ceshi01 -m 512m centos:7                    # 物理内存限制
docker run -itd --name ceshi01 -m 300m --memory-swap=1g centos:7   # 内存+swap限制

4.3 磁盘 IO 控制

# IO速率限制
docker run -itd --name ceshi01 --device-write-bps /dev/sda:1MB centos:7

4.4 压力测试与验证

分别进入容器，进行压力测试

yum install -y epel-release
yum install -y stress
stress -c 4				#产生四个进程，每个进程都反复不停的计算随机数的平方根

# 观察资源分配情况
docker stats

5 数据管理

5.1 数据卷

# 挂载数据卷
docker run -itd -v /var/mount:/var/mount --name centos_ceshi01 centos:7 /bin/bash

5.2 数据卷容器

# 创建数据卷容器
docker run -itd --name centos_ceshi01 -v /var/mount centos:7 /bin/bash

# 共享数据卷
docker run -itd --name centos_ceshi02 --volumes-from centos_ceshi02 centos:7 /bin/bash

6 容器互联

6.1 链接容器

# 创建互联容器
docker run -itd --name web1 centos:7
docker run -itd --name web2 --link web1:web1 centos:7  			# 不好用，只能单向连

# 测试连接
docker exec -it web2 ping web1

7 Dockerfile——镜像创建

7.1 创建方式对比

方式	优点	缺点	适用场景
基于现有镜像	简单快速	镜像体积大	快速测试
基于本地模板	灵活定制	需要模板文件	特殊系统需求
基于Dockerfile	自动化、可版本控制	学习成本	生产环境

7.2 Dockerfile 核心指令

# 1、FROM——指定基础镜像
FROM centos:7

# 2、MAINTAINER——维护者信息（可选）
MAINTAINER "John Doe <johndoe@example.com>"

# 3、RUN——执行命令（常用于安装软件包、修改配置等）
RUN yum install -y httpd
RUN rm -rf /tmp/*
RUN cd /app && ls -la

# 4、ENTRYPOINT——设置容器启动时默认执行的命令
ENTRYPOINT ["httpd"]

# 5、CMD——启动命令
CMD ["httpd", "-D", "FOREGROUND"]

# 6、EXPOSE——容器内的端口
EXPOSE 80

# 7、ENV——设置环境变量
ENV MY_VAR=my_value

# 8、ADD——将文件或目录从宿主机复制到镜像中，支持从 URL 下载文件，并能自动解压归档文件
ADD myfile.tar.gz /app

# 9、COPY——将本地文件或目录复制到镜像中
COPY . /app

# 10、VOLUME——创建容器中的挂载点
VOLUME ["/data"]

# 11、USER—— 设置容器内运行命令时的用户
USER root

# 12、WORKDIR——设置后续指令的工作目录
WORKDIR /app

# 13、ONBUILD——设置当该镜像作为基础镜像时，后续 Dockerfile 执行的命令
ONBUILD RUN echo "Building from base image"

# 14、HEALTHCHECK——设置容器的健康检查
HEALTHCHECK CMD curl --fail http://localhost:8080 || exit 1

7.3 Dockerfile 示例

# 使用 CentOS 7 作为基础镜像

# 建立工作目录
mkdir /opt/apache
cd /opt/apache
vim Dockerfile
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
FROM centos:7
MAINTAINER this is apache image <htj>
ADD CentOS-Base.repo /etc/yum.repos.d/
RUN yum clean all
RUN yum -y install httpd
EXPOSE 80
ADD index.html /var/www/html/index.html
ADD run.sh /run.sh
RUN chmod 755 /run.sh
CMD ["/run.sh"]
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
vim run.sh

#!/bin/bash
rm -rf /run/httpd/*							#清理httpd的缓存
/usr/sbin/apachectl -D FOREGROUND			#指定为前台运行
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
# 配置注释

# 基于cenyos:7创建
FROM centos:7

# 维护镜像的用户信息
MAINTAINER this is apache image <htj>

# 复制源镜像至指定目录
ADD CentOS-Base.repo /etc/yum.repos.d/

# 镜像操作指令安装apache软件
RUN yum clean all
RUN yum -y update
RUN yum -y install httpd

# 开启 80 端口
EXPOSE 80

# 复制网站首页文件
ADD index.html /var/www/html/index.html

# 将执行脚本复制到镜像中
ADD run.sh /run.sh				

# 给脚本赋权
RUN chmod 755 /run.sh

# 启动容器时执行脚本
CMD ["/run.sh"]
============================================================================================================

//配置容器启动的三种方式
#方法一

ADD run.sh /run.sh				# 将执行脚本复制到镜像中
RUN chmod 755 /run.sh
# 启动容器时执行脚本
CMD ["/run.sh"]

//方法二：
ENTRYPOINT [ "/usr/sbin/apachectl" ]
CMD ["-D", "FOREGROUND"]

//方法三

# 启动 httpd 服务
CMD ["/usr/sbin/httpd", "-D", "FOREGROUND"]


准备执行脚本（方式一）
vim run.sh
#!/bin/bash
rm -rf /run/httpd/*							#清理httpd的缓存
/usr/sbin/apachectl -D FOREGROUND			#指定为前台运行
# 因为Docker容器仅在它的1号进程（PID为1）运行时，会保持运行。如果1号进程退出了，Docker容器也就退出了。

//准备网站页面
//
echo "this is test web" > index.html

//生成镜像
docker build -t httpd:centos .   		#注意别忘了末尾有"."

//新镜像运行容器
docker run -d -p 1216:80 httpd:centos

//测试
http://192.168.10.23:1216/

7.3 镜像构建

# 构建镜像
docker build -t myapp:latest .

# 查看构建历史
docker history myapp:latest

8 Docker Compose编排

8.1 简介

Docker Compose用于定义和运行多容器Docker应用程序。

8.2 YAML文件格式

8.2.1 基本语法

大小写敏感：YAML 是大小写敏感的，所以一定要注意区分大小写。
缩进：YAML 使用空格进行缩进，不支持 TAB 缩进。通常推荐使用两个空格作为一个层级的缩进。
列表：列表项使用 -（短横线）表示。
字典：字典使用 :（冒号）连接键值对，冒号后面需要加一个空格。
注释：使用 # 来添加注释。
字符串：如果字符串包含特殊字符，可以使用单引号 ' 或双引号 " 来包裹。

8.2.2 常用字段

build：指定Dockerfile路径
image：指定镜像
ports：端口映射
volumes：数据卷挂载
networks：网络配置
depends_on：依赖关系

8.3 Docker Compose 常用字段

build					# 指定构建配置，子级 dockerfile 标签可指定 Dockerfile 文件名
dockerfile				# 构建镜像的上下文路径
context					# 可为 dockerfile 路径或 git 仓库 url
image					# 指定镜像
command					# 执行命令，覆盖容器默认启动命令
container_name			# 指定容器名称（唯一，指定后无法 scale）
deploy					# 部署和运行服务配置（仅 Swarm 模式可用）
environment				# 添加环境变量
networks				# 加入网络，引用顶级 networks 条目
network_mode			# 设置容器网络模式（如 host、bridge 等）
ports					# 暴露容器端口（同 - p，端口≥60）
volumes					# 挂载宿主机目录或命名卷（命名卷需在顶级 volumes 定义）
volumes_from			# 从其他服务 / 容器挂载卷（支持:ro/:rw，仅版本 '2' 支持）
hostname				# 容器主机名
sysctls					# 在容器内设置内核参数
links					# 连接其他容器（格式：服务名称 [: 服务别名]）
privileged				# 给容器 root 权限（true/false，不安全）
restart					# 重启策略：no（默认）、on-failure [: 次数]、always、unless-stopped
depends_on				# 定义容器依赖关系，控制启动顺序（如 php 依赖 apache、mysql）

8.4 Docker Compose 常用命令

docker-compose build							  # 重新构建服务
docker-compose ps								  # 列出容器
docker-compose up        						  # 创建和启动容器
docker-compose exec <服务名> < 命令 >			   # 在指定服务的容器内执行命令
docker-compose scale <服务名>=< 数量 >			   # 指定一个服务的容器启动数量
docker-compose top								  # 显示容器内的进程
docker-compose logs [服务名]						# 查看容器的输出（可指定服务名，不指定则查看所有服务）
docker-compose down								  # 删除容器、网络、数据卷和镜像
docker-compose stop/start/restart [服务名]    		# 停止/启动/重启服务

8.5 Docker Compose 部署实例

8.5.1 安装 docker

# 关闭防火墙和增强功能
systemctl stop firewalld.service && systemctl disable firewalld.service && setenforce 0

# 安装 Docker
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2 && yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo && yum install -y docker-ce-20.10.18 docker-ce-cli-20.10.18 containerd.io && systemctl start docker.service && systemctl enable docker.service

# 验证Docker是否安装成功（出现版本号即为成功）
docker --version

# 华为云加速器（镜像加速器）
mkdir -p /etc/docker
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": [ "https://0a40cefd360026b40f39c00627fa6f20.mirror.swr.myhuaweicloud.com" ]
}
EOF
------------------------------------------------------------------------------------------------------------

# 重启服务使配置生效
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

8.5.2 安装 Docker Compose

# 下载最新版 Docker Compose（截至2025年，v2.27.0 为稳定版，可替换为最新版本）
curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/v2.26.0/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose

# 赋予执行权限
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

# 创建软链接（确保命令全局可用）
ln -s /usr/local/bin/docker-compose /usr/bin/docker-compose

# 验证安装（出现版本信息即正常）
docker-compose --version

8.5.3 创建项目目录结构

# 创建所有需要的目录（一键执行）
mkdir -p /opt/compose/{nginx/{conf,logs,html},tomcat/{conf,logs,webapps}}
cd /opt/compose

# 目录结构展示
/opt/compose/
├── nginx
│   ├── conf
│   ├── html
│   └── logs
├── tomcat
    ├── conf
    ├── webapps
    └── logs

8.5.3 主配置文件

创建文件：vim /opt/compose/docker-compose.yml

version: '3'

# 自定义网络
networks:
  compose_network:
    driver: bridge
          
services:
  nginx:
    container_name: compose-nginx
    image: nginx:1.20  # 直接使用官方1.20版本镜像
    ports:
      - "80:80"
    volumes:
      # 挂载自定义配置覆盖容器默认配置
      - /opt/compose/nginx/conf:/etc/nginx/conf.d
      # 挂载日志目录
      - /opt/compose/nginx/logs:/var/log/nginx
      # 静态文件目录
      - /opt/compose/nginx/html:/usr/share/nginx/html
    depends_on:
      - tomcat
    networks:
      - compose_network

  tomcat:
    container_name: compose-tomcat
    image: tomcat:9.0
    ports:
      - "8080:8080"
    volumes:
      - /opt/compose/tomcat/conf:/usr/local/tomcat/conf  # 配置挂载（可选）
      - /opt/compose/tomcat/logs:/usr/local/tomcat/logs  # 日志挂载
      - /opt/compose/tomcat/webapps:/usr/local/tomcat/webapps  # 应用挂载
    networks:
      - compose_network

8.5.4 配置 nginx 反向代理

# 配置 nginx 反向代理
vim /opt/compose/nginx/conf/nginx.conf
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
server {
    listen 80;
    access_log /var/log/nginx/access.log;
    error_log /var/log/nginx/error.log;

    # 所有请求转发到 Tomcat
    location / {
        proxy_pass http://compose-tomcat:8080;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    }
}

8.5.4 配置 tomcat

# 配置 nginx 反向代理
vim /opt/compose/nginx/conf/nginx.conf
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
server {
    listen 80;
    access_log /var/log/nginx/access.log;
    error_log /var/log/nginx/error.log;

    # 所有请求转发到 Tomcat
    location / {
        proxy_pass http://compose-tomcat:8080;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    }
}

8.5.6 用户授权

# nginx
chown -R 101:101 /opt/compose/nginx/{conf,logs,html}
chmod -R 755 /opt/compose/nginx/{conf,logs,html}

# tomcat
chown -R 1000:1000 /opt/compose/tomcat/{conf,logs,webapps}
chmod -R 755 /opt/compose/tomcat/{conf,logs,webapps}

8.5.6 启动服务

# 进入项目目录
cd /opt/compose

# 构建或重新构建 Compose 文件中定义的服务所依赖的镜像
docker-compose build

# 启动所有服务（-d表示后台运行）
docker-compose up -d

# 查看启动状态（确保所有服务都是Up状态）
docker-compose ps

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1. Docker 基础概念

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