如何安装和使用Docker

本文深入解析Docker，一种革命性的容器化技术，从其根本概念、架构和组件，到安装、配置和根本命令操作。文章探讨了Docker在虚拟化、一致性情况搭建及微服务架构中的关键作用，以及其在云盘算领域的深远影响，为读者提供了关于Docker技术全面且深入的洞见。

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一、Docker简介

Docker是一种开源容器化技术，它答应开发者将应用及其依赖打包到一个轻量级、可移植的容器中。这种方法确保了应用在不同情况中的一致性和效率。Docker的出现标志着云盘算和微服务架构的一个重要转折点。
Docker的起源和发展

Docker最初是由Solomon Hykes在DotCloud公司（后改名为Docker Inc.）开发的一个内部项目。自2013年首次公开发布以来，Docker敏捷成为容器化技术的代名词，受到了广泛的关注和接纳。
Docker的工作原理

Docker通过使用Linux内核的特性（如cgroups和namespace）来隔离应用的运行情况。这不仅使得容器运行高效，而且还提高了安全性。Docker容器与虚拟机相比，由于不需要完整的操作系统，因此更加轻量和快速。
Docker的焦点组件

• Docker Engine：负责创建和管理容器。
  
• Docker Images：包含应用及其运行情况的蓝图。
  
• Docker Containers：运行中的镜像实例。
  
• Docker Hub：一个共享和存储容器镜像的公共服务。
  

Docker的上风

• 一致性：在任何支持Docker的情况中以相同方式运行应用。
  
• 便携性：轻易迁徙和扩展。
  
• 隔离性：提高安全性和稳定性。
  
• 资源高效：与传统虚拟机相比，更少的性能开销。
  

Docker的应用场景

• 微服务架构：Docker非常得当微服务架构，每个服务可以独立容器化。
  
• 持续集成/持续部署（CI/CD）：Docker简化了构建、测试和部署流程。
  
• 开发和测试：提供一致的开发、测试情况。
  
• 云原生应用：Docker是构建和部署云原生应用的根本。
  

Docker与虚拟化技术的比力

固然Docker和传统的虚拟化技术（如VMware、Hyper-V）在某些方面有相似之处，但它们在性能、资源利用率和速度方面有显著的区别。Docker通过共享主机的内核，减少了资源占用，提高了启动速度。
二、Docker架构和组件全解

Docker的架构和组件是理解其工作原理和应用的关键。这部分将深入探讨Docker的焦点组件、架构设计，以及它们如何共同工作来提供一个高效、灵活的容器化平台。
Docker的总体架构

Docker接纳客户端-服务器（C/S）架构。这种架构包括一个服务器端的Docker保卫进程（Docker Daemon）和一个客户端命令行接口（CLI）。保卫进程负责创建、运行和管理容器，而CLI则答应用户与Docker保卫进程交互。
Docker Daemon（保卫进程）

• 运行在宿主机上。
  
• 负责处置惩罚Docker API请求，并管理Docker对象，如镜像、容器、网络和卷。
  

Docker Client（客户端）

• 用户通过Docker客户端与Docker保卫进程交互。
  
• 发送命令到Docker Daemon，如docker run、docker build等。
  

Docker Registry（注册中央）

• 用于存储Docker镜像。
  
• Docker Hub是最常用的公共注册中央，但用户也可以搭建私有注册中央。
  

Docker Images（镜像）

Docker镜像是一个轻量级、可执行的包，包含运行应用所需的一切：代码、运行时、库、情况变量和配置文件。
镜像构成

• 由多层只读文件系统堆叠而成。
  
• 每层代表Dockerfile中的一个指令。
  
• 利用联合文件系统（UnionFS）技术来优化存储和提高效率。
  

镜像版本管理和层缓存

• 支持标签（Tagging），用于版本控制。
  
• 层缓存用于加速构建和部署过程。
  

Docker Containers（容器）

容器是Docker镜像的运行实例。它在镜像的顶层添加一个可写层，并通过Docker保卫进程在用户空间中运行。
容器与虚拟机的区别

• 容器直接在宿主机的内核上运行，不需要完整的操作系统。
  
• 资源占用少，启动速度快。
  

容器的生命周期管理

• 创建、启动、克制、移动和删除。
  
• 可以通过Docker CLI或API进行管理。
  

Docker Networks（网络）

Docker网络提供了容器之间以及容器与外部天下之间的通信机制。
网络范例

• Bridge：默认网络，适用于同一宿主机上的容器通信。
  
• Host：移除网络隔离，容器直接使用宿主机的网络。
  
• Overlay：用于不同宿主机上的容器间通信。
  

网络配置

• 支持端口映射和容器连接。
  
• 提供DNS服务，容器可以通过名称相互发现和通信。
  

Docker Volumes（卷）

Docker卷是一种持久化和共享容器数据的机制。
卷的范例

• 持久化卷：数据存储在宿主机上，即使容器删除，数据仍然保留。
  
• 共享卷：答应不同容器共享数据。
  

数据管理

• 可以在运行时动态挂载。
  
• 支持数据备份、迁徙和规复。
  

三、Docker安装与配置

Docker的安装和配置是开始使用Docker的第一步。本节将覆盖Docker在主流服务器操作系统上的安装步骤和根本配置方法。
Docker在Linux上的安装

Ubuntu系统

• 更新软件包索引：sudo apt-get update
  
• 安装须要的包以答应apt通过HTTPS使用堆栈：sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
  
• 添加Docker官方GPG密钥：curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
  
• 添加Docker堆栈：sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
  
• 再次更新软件包索引：sudo apt-get update
  
• 安装Docker CE（社区版）：sudo apt-get install docker-ce
  

CentOS系统

• 安装须要的包：sudo yum install -y yum-utils
  
• 添加Docker堆栈：sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
  
• 安装Docker CE：sudo yum install docker-ce
  
• 启动Docker保卫进程：sudo systemctl start docker
  

Docker在Windows Server上的安装

对于Windows Server，可以使用Docker EE（企业版）。

• 启用容器功能：在服务器管理器中，添加“容器”角色。
  
• 安装Docker：运行PowerShell脚本来安装Docker EE。
  1. Install-Module DockerProvider
  2. Install-Package Docker -ProviderName DockerProvider -RequiredVersion preview

  复制代码
• 启动Docker服务：Start-Service Docker
  

Docker在macOS上的安装

Docker Desktop for Mac是在macOS上运行Docker的最佳选择。

• 下载Docker Desktop for Mac安装步伐。
  
• 双击下载的.dmg文件，然后拖动Docker图标到应用步伐文件夹。
  
• 打开Docker应用步伐，完成安装。
  

Docker根本配置

用户组配置

• 将用户添加到docker组，以克制每次使用docker命令时都需要sudo。
  1. sudo usermod -aG docker your-username

  复制代码

配置Docker启动项

<ul>在Linux上，设置Docker随系统启动：

1. sudo systemctl enable docker

复制代码

配置Docker镜像加速

对于某些地区，可能需要配置镜像加速器以提高拉取速度：
[code]sudo mkdir -p /etc/dockersudo tee /etc/docker/daemon.json