docker
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1. Docker简介
什么是容器？
容器是一种轻量级、可移植、自给自足的软件运行环境，能够封装应用及其所有依赖（如库、配置文件等），确保应用在任何环境中都能一致运行。与虚拟机相比，容器不需要虚拟化硬件，而是利用操作系统的功能来实现隔离。
容器与虚拟机的区别
- 资源隔离方式：虚拟机（VM）通过虚拟化技术隔离整个操作系统，而容器则共享宿主操作系统内核，隔离的是用户空间。
- 性能：由于容器不需要启动完整的操作系统，它们的启动速度更快，资源占用更少。
- 资源使用：容器比虚拟机使用的系统资源更少，适合高密度部署。
Docker的架构和组件
- Docker Daemon：也叫Docker Engine，是容器的核心，负责管理容器的生命周期，包括容器的创建、运行、停止和删除等。
- Docker Client：是与Docker Daemon进行交互的命令行客户端，用户通过Docker命令与其交互。
- Docker Registry：是镜像仓库，存储Docker镜像。Docker Hub是公共的Docker Registry，用户也可以配置私有的镜像仓库。
Docker的优点
- 可移植性：Docker容器能够保证应用在任何环境下都能一致运行，无论是在本地开发环境、测试环境，还是生产环境。
- 资源隔离：容器提供了进程、网络、文件系统的隔离，确保容器内的应用互不干扰。
- 快速部署：容器的启动非常快速，且可以在几秒钟内创建多个实例，实现高效的应用部署和扩展。
2. 安装与配置
在不同操作系统上安装Docker
- Linux：通过包管理工具（如
apt、yum）安装，或者直接从Docker官方网站下载并安装。 - macOS：可以通过Docker Desktop进行安装，安装后会自带Docker Daemon和Client。
- Windows：类似macOS，通过Docker Desktop进行安装，也支持Windows容器。
Docker命令行基础
docker run：创建并启动一个新的容器。docker ps：列出当前运行中的容器。docker stop：停止一个正在运行的容器。docker exec：在容器中执行命令。
Docker配置与镜像下载源
- 配置国内镜像源（如阿里云）可以加速镜像的下载。可以通过修改
/etc/docker/daemon.json文件来配置镜像源。
3. Docker镜像
什么是镜像，如何使用和构建镜像
Docker镜像是容器的模板，包含了应用和运行所需的所有环境。通过使用
docker build命令可以根据Dockerfile构建镜像。官方镜像与自定义镜像
- 官方镜像：Docker Hub上由Docker团队和开源社区维护的镜像。
- 自定义镜像：用户根据自己的需求，在Dockerfile中定义构建镜像的步骤和依赖，创建个性化的镜像。
Dockerfile基础
Dockerfile是用于构建镜像的脚本，定义了镜像的构建过程。常见指令包括：
FROM：指定基础镜像。RUN：在镜像内执行命令。COPY：复制文件到镜像中。EXPOSE：声明容器监听的端口。
镜像的版本控制
Docker镜像使用标签（tag）进行版本控制，常见格式是
image:tag，如ubuntu:20.04，其中ubuntu是镜像名称，20.04是版本标签。4. Docker容器
容器的创建与管理
docker run：创建并启动一个新容器。docker start：启动一个已停止的容器。docker stop：停止一个正在运行的容器。docker rm：删除一个停止的容器。
容器与镜像的关系
容器是从镜像创建出来的实例，镜像是容器的静态模板，而容器则是动态的、可运行的。
容器的数据卷与持久化
- Volumes：Docker管理的卷，适用于持久化存储。
- Bind Mounts：将主机的文件系统挂载到容器中，用于在容器中访问主机的文件或目录。
网络管理
- Bridge Network：容器在同一主机上通过虚拟桥接进行通信。
- Host Network：容器共享宿主机的网络栈，适用于对网络性能要求较高的场景。
- Overlay Network：跨多主机的容器网络，适用于Swarm模式下的容器通信。
5. Docker Compose
什么是Docker Compose，如何安装与使用
Docker Compose是一个工具，用于定义和运行多容器Docker应用。通过编写
docker-compose.yml文件，用户可以一键启动多个服务。编写docker-compose.yml文件
该文件用于定义多个服务的配置，如镜像、容器名称、端口映射等。
使用Docker Compose管理多容器应用
通过
docker-compose up命令启动所有定义的服务，docker-compose down停止并移除所有容器。管理不同环境的配置
可以在
docker-compose.yml文件中使用不同的配置文件来管理开发、测试和生产环境中的不同配置。6. Docker网络与存储
Docker的网络模式
- Bridge：默认的网络模式，适用于容器与容器之间在同一主机上的通信。
- Host：容器共享主机的网络栈，适用于高性能网络需求。
- None：容器不连接任何网络。
- Overlay：跨多个Docker主机进行网络通信，适用于Swarm集群。
- Macvlan：为容器分配独立的网络接口，适用于需要容器直接与外部网络通信的场景。
数据卷与存储
- 持久化存储：使用Volumes进行数据持久化，保证容器停止后数据不丢失。
- 临时存储：在容器生命周期内的数据存储。
使用docker volume管理数据卷
使用
docker volume create创建卷，docker volume ls列出卷，docker volume rm删除卷。7. Docker注册与私有仓库
Docker Hub介绍与使用
Docker Hub是Docker的公共镜像仓库，提供各种官方镜像和社区镜像。
配置私有镜像仓库
可以通过搭建私有Registry服务来管理自己的镜像，配置私有仓库时需要使用认证和授权机制。
推送与拉取镜像操作
docker push：将镜像上传到远程仓库。docker pull：从远程仓库拉取镜像。
镜像的安全性与版本管理
确保镜像的安全性，通过扫描镜像、使用官方镜像、定期更新镜像版本来管理镜像的安全和版本控制。
8. Docker的安全性与最佳实践
Docker容器的安全性问题与防护
- 容器逃逸：容器内的进程可能通过漏洞突破隔离，影响宿主机或其他容器。
- 配置错误：容器配置不当可能导致安全漏洞，如过度暴露端口、使用高权限用户运行容器等。
使用非特权用户运行容器
应尽量避免使用root用户运行容器，改为使用非特权用户来减少潜在的安全风险。
镜像的最小化与扫描
- 使用尽量精简的基础镜像，如
alpine，以减少潜在的漏洞。 - 定期扫描镜像中的安全漏洞，使用工具如Docker Bench for Security或Clair进行安全检查。
docker-compose.yaml示例：
version: '3.8' # 指定docker-compose的版本
services: # 定义服务部分
web: # 服务名称，通常是应用的名称
image: nginx:latest # 使用的Docker镜像，可以是官方镜像或自定义镜像
container_name: my-web-container # 容器名称
ports: # 端口映射，将主机的端口映射到容器的端口
- "8080:80" # 将主机的8080端口映射到容器的80端口
networks: # 定义服务所使用的网络
- web-network # 将此服务连接到web-network网络
volumes: # 挂载卷，将宿主机的目录与容器内的目录同步
- ./html:/usr/share/nginx/html # 将当前目录下的html文件夹挂载到容器的指定目录
db: # 另一个服务，数据库服务
image: mysql:5.7 # 使用MySQL的镜像，指定版本5.7
container_name: my-db-container # 容器名称
environment: # 配置环境变量，传递给容器
MYSQL_ROOT_PASSWORD: example # 设置MySQL的root用户密码
volumes: # 数据卷挂载
- db-data:/var/lib/mysql # 将数据库数据保存在一个独立的卷中，确保数据持久化
networks: # 服务的网络配置
- web-network # 与web服务共享网络
networks: # 定义网络部分
web-network: # 自定义的网络名称
driver: bridge # 使用桥接网络模式
volumes: # 定义数据卷部分
db-data: # 持久化MySQL数据库的数据