学习 Docker 可以分为几个阶段,每个阶段都有明确的目标和学习内容。以下是一个详细的 Docker 学习过程,帮助你系统地掌握 Docker 的各个方面的知识和技能。
1.1 什么是 Docker?
- Docker 的概念:容器化技术的基本原理
- Docker 的优势:与虚拟机的比较,轻量级、快速启动、资源利用率高等
1.2 安装 Docker
- 在不同操作系统上安装 Docker:Windows、Linux、MacOS
- Docker 的版本管理:Docker CE 和 Docker EE
1.3 Docker 基础命令
- 启动和停止 Docker 服务
- 基本命令:, ,
- 管理容器:, , , ,
- 查看容器状态:,
- 进入容器:,
1.1 什么是 Docker?
Docker 的概念
Docker 是一个开源的平台,用于自动化应用程序的部署、扩展和管理。它使用容器化技术,将应用程序及其依赖项打包在一个轻量级、可移植的容器中,以便在任何支持 Docker 的环境中运行。
容器化技术的基本原理:
- 容器:容器是轻量级的、独立的、可执行的软件包,包含了运行应用程序所需的一切:代码、运行时、系统工具、库和设置。
- 镜像:镜像是一个只读模板,包含了创建容器所需的文件系统和配置。镜像可以用来创建一个或多个容器。
- Docker 引擎:Docker 引擎是一个客户端-服务器应用程序,包括:
- Docker 守护进程:在主机上运行的后台进程,负责管理 Docker 对象,如镜像、容器、网络和卷。
- Docker 客户端:用户与 Docker 守护进程交互的命令行工具。
- Dockerfile:一个文本文件,包含了一系列命令,用于自动构建 Docker 镜像。
- Docker Hub:一个公共的镜像仓库,用户可以上传、下载和分享 Docker 镜像。
Docker 的优势
与虚拟机的比较:
- 轻量级:
- 虚拟机:每个虚拟机都包含一个完整的操作系统,占用大量的磁盘空间和内存。
- Docker 容器:容器共享宿主机的操作系统内核,只包含应用程序及其依赖项,因此更加轻量级。
- 快速启动:
- 虚拟机:启动一个虚拟机需要几分钟的时间,因为需要加载整个操作系统。
- Docker 容器:启动一个容器只需要几秒钟,因为只需要加载应用程序及其依赖项。
- 资源利用率高:
- 虚拟机:每个虚拟机都需要分配固定的计算资源(CPU、内存、磁盘),即使这些资源没有被充分利用。
- Docker 容器:容器可以根据实际需求动态分配资源,提高资源利用率。
- 隔离性:
- 虚拟机:通过虚拟化技术实现完全的硬件隔离,安全性高但资源开销大。
- Docker 容器:通过命名空间和控制组(cgroups)实现进程级别的隔离,安全性相对较低但资源开销小。
- 一致性:
- 虚拟机:不同的虚拟机可能有不同的操作系统和配置,导致应用程序在不同环境中表现不一致。
- Docker 容器:容器化的应用程序在任何支持 Docker 的环境中都能保持一致的行为,实现“一次构建,到处运行”。
- 易用性:
- 虚拟机:管理和维护多个虚拟机较为复杂,需要专业的虚拟化管理工具。
- Docker 容器:Docker 提供了简单易用的命令行工具和 API,使得容器的创建、管理和部署变得非常简单。
总结
Docker 通过容器化技术,提供了一种轻量级、快速启动、资源利用率高的方式来部署和管理应用程序。相比传统的虚拟机,Docker 在资源利用、启动速度和一致性方面具有显著的优势。
1.2 安装 Docker
在不同操作系统上安装 Docker
1. Windows
Docker Desktop for Windows 是 Docker 在 Windows 上的官方桌面版应用,支持 Windows 10 专业版和企业版。
- 系统要求:
- Windows 10 专业版或企业版,64 位
- 启用 Hyper-V 和 Containers 功能
- 至少 4 GB 内存
- 安装步骤:
- 访问 Docker 官方网站 下载 Docker Desktop for Windows 安装程序。
- 运行下载的安装程序,按照提示完成安装。
- 安装完成后,启动 Docker Desktop 并登录 Docker 账号(可选)。
- 打开 PowerShell 或命令提示符,运行 检查安装是否成功。
2. Linux
Docker 在 Linux 上的安装方法因发行版而异,以下是几种常见发行版的安装步骤:
Ubuntu
- 更新包索引:
- 安装必要的包:
- 添加 Docker 的官方 GPG 密钥:
- 添加 Docker 的 APT 仓库:
- 更新包索引:
- 安装 Docker:
- 验证安装:
- 将当前用户添加到 组(可选,避免每次使用 ):
- 重新登录以使组更改生效。
CentOS
- 更新包索引:
- 安装必要的包:
- 添加 Docker 的 YUM 仓库:
- 安装 Docker:
- 启动 Docker 服务:
- 设置 Docker 开机自启:
- 验证安装:
- 将当前用户添加到 组(可选,避免每次使用 ):
- 重新登录以使组更改生效。
3. macOS
Docker Desktop for Mac 是 Docker 在 macOS 上的官方桌面版应用。
- 系统要求:
- macOS 10.14 Mojave 及以上版本
- 至少 4 GB 内存
- 安装步骤:
- 访问 Docker 官方网站 下载 Docker Desktop for Mac 安装程序。
- 运行下载的安装程序,按照提示完成安装。
- 安装完成后,启动 Docker Desktop 并登录 Docker 账号(可选)。
- 打开 Terminal,运行 检查安装是否成功。
Docker 的版本管理
Docker 提供了两个主要版本:Docker Community Edition (CE) 和 Docker Enterprise Edition (EE)。
Docker Community Edition (CE)
- 免费:适用于个人和小型团队。
- 功能:提供基本的容器化功能,包括 Docker 引擎、Docker CLI、Docker Compose 等。
- 支持:社区支持,官方文档和论坛。
Docker Enterprise Edition (EE)
- 付费:适用于企业级用户。
- 功能:除了 CE 提供的所有功能外,还增加了企业级的安全性、管理和支持功能,如 Docker Trusted Registry (DTR)、Docker Universal Control Plane (UCP) 等。
- 支持:提供商业支持和技术服务,适合大型企业和需要高级安全性的组织。
总结
- Windows:使用 Docker Desktop for Windows。
- Linux:根据不同的发行版使用相应的包管理工具安装 Docker。
- macOS:使用 Docker Desktop for Mac。
- 版本管理:Docker CE 适合个人和小型团队,Docker EE 适合企业级用户,提供更多的企业级功能和支持。
1.3 Docker 基础命令
1.3.1 启动和停止 Docker 服务
启动 Docker 服务:
- Linux:
- macOS:Docker Desktop 通常会在启动时自动启动 Docker 服务。如果需要手动启动,可以在 Docker Desktop 的菜单中选择“Restart”或“Quit and Start”。
- Windows:Docker Desktop 通常会在启动时自动启动 Docker 服务。如果需要手动启动,可以在 Docker Desktop 的托盘图标中选择“Restart”或“Quit and Start”。
停止 Docker 服务:
- Linux:
- macOS:在 Docker Desktop 的菜单中选择“Quit Docker Desktop”。
- Windows:在 Docker Desktop 的托盘图标中选择“Quit Docker Desktop”。
1.3.2 基本命令
查看 Docker 版本:
获取 Docker 信息:
获取 Docker 帮助:
1.3.3 管理容器
运行一个容器:
- :要运行的镜像名称。
- :在容器中运行的命令(可选)。
- :传递给命令的参数(可选)。
示例:
- :以交互模式启动容器,并分配一个伪终端。
- :使用 Ubuntu 镜像。
- :在容器中启动一个 Bash 会话。
启动一个已停止的容器:
- :要启动的容器的名称或 ID。
停止一个运行中的容器:
- :要停止的容器的名称或 ID。
重启一个容器:
- :要重启的容器的名称或 ID。
删除一个容器:
- :要删除的容器的名称或 ID。
删除所有已停止的容器:
1.3.4 查看容器状态
查看正在运行的容器:
查看所有容器(包括已停止的):
1.3.5 进入容器
使用 进入容器:
- :以交互模式启动一个新进程,并分配一个伪终端。
- :在容器中启动一个 Bash 会话。
示例:
使用 连接到正在运行的容器:
- :要连接的容器的名称或 ID。
示例:
总结
- 启动和停止 Docker 服务:使用 命令(Linux)或 Docker Desktop 的菜单(macOS 和 Windows)。
- 基本命令:, , 。
- 管理容器:, , , , 。
- 查看容器状态:, 。
- 进入容器:, 。
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