Docker 不再难懂：快速掌握容器命令与架构原理

1. Docker 是容器技术的一种

容器（Container）概述

容器（Container）是一种轻量级的虚拟化技术，它将应用程序及其所有依赖环境打包在一个独立的、可移植的运行时环境中。容器通过操作系统级的虚拟化提供隔离，使得应用程序在不同的环境中具有一致的运行效果。与传统的虚拟机相比，容器启动速度更快，资源开销更低，因而在微服务架构和持续集成/持续部署（CI/CD）等场景中得到了广泛应用。

Docker 简介

Docker 是容器技术中的一种实现，它是一个开源平台，能够自动化应用程序的部署、扩展和管理。它通过使用操作系统级虚拟化（如 Linux 内核的 cgroups 和 namespaces）来实现容器的轻量级运行。Docker 的出现简化了容器的使用，方便开发、测试和生产环境之间的迁移。

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2. Docker 的组件

• Docker Client（客户端）：

  • 用户与 Docker 交互的接口。客户端接受用户的命令并将其转发给 Docker Daemon 处理。用户通过命令行工具（docker 命令）或 Docker API 与 Docker Client 交互。

• Docker Daemon（守护进程）：

  • 守护进程负责管理所有容器、镜像、网络和存储等资源。Docker Daemon 监听来自 Docker 客户端的请求，并通过 API 处理容器的生命周期，管理 Docker 镜像、网络等资源。
  • Daemon 通常是运行在服务器上的后台进程，使用命令 dockerd 启动。

• Container Runtime（容器运行时）：

  • 负责从容器镜像启动容器并确保容器能够正常运行。容器运行时包含一系列的工具和库，能够管理容器的生命周期、资源隔离等。
  • Docker 使用的容器运行时是 Docker Engine，内部使用 containerd 作为容器生命周期管理工具，runc 则是执行容器的运行时引擎。

• containerd：

  • 是一个独立的、高度模块化的容器运行时，负责容器的创建、调度、运行和销毁。它本身并不执行容器的运行，而是通过 runc 来启动容器。

• runc：

  • runc 是容器运行时的低级别组件，它直接与 Linux 内核交互，负责容器的生命周期管理，包括创建、启动、停止容器等。

• Docker Registry（镜像仓库）：

  • 是存储和分发 Docker 镜像的地方。镜像可以是公开的，也可以是私有的。常见的公共 Registry 包括 Docker Hub、Google Container Registry、Harbor 等。通过 Docker Registry，用户可以下载镜像并上传自己的镜像。

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3. Docker 常用命令

1. docker pull

用于从远程 Docker 镜像仓库（如 Docker Hub）拉取镜像。

docker pull [OPTIONS] IMAGE

• OPTIONS：
  • -a, --all-tags：拉取镜像的所有标签（tags）。
  • --disable-content-trust：禁用内容信任，拉取镜像时跳过签名验证。
  • -q, --quiet：仅输出镜像 ID。

示例：

docker pull ubuntu:20.04

该命令会从 Docker Hub 上拉取名为 ubuntu，标签为 20.04 的镜像。

2. docker run

用于创建并启动一个新容器。

docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]

• OPTIONS：
  • -d, --detach：后台运行容器。
  • -it：以交互模式启动容器，并分配伪终端。
  • -p, --publish：将容器的端口映射到主机端口。例如，-p 8080:80 会将主机的 8080 端口映射到容器的 80 端口。
  • --name：指定容器名称，便于识别和管理。
  • -v, --volume：挂载主机目录或数据卷到容器。
  • --rm：容器退出后自动删除容器。

示例：

docker run -d -p 8080:80 --name mynginx nginx

该命令将在后台运行一个基于 nginx 镜像的容器，并将主机的 8080 端口映射到容器的 80 端口。

3. docker start 和 docker stop

• docker start：启动已停止的容器。

docker start [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

• docker stop：停止正在运行的容器。

docker stop [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

示例：

docker start mynginx
docker stop mynginx

4. docker commit

当你在容器中做了一些更改，并希望将这些更改保存下来时，可以使用 docker commit 将容器的当前状态保存为新的镜像。

docker commit [OPTIONS] CONTAINER IMAGE

• OPTIONS：
  • -a, --author：指定作者信息。
  • -m, --message：提交时附加的说明。
  • -p, --pause：在提交时暂停容器。

示例：

docker commit -m "Updated config" mynginx mynginx:v2

将名为 mynginx 的容器状态保存为一个新镜像 mynginx:v2，并附加注释 "Updated config"。

5. docker save

用于将本地镜像保存为一个 tar 文件，便于传输或备份。

docker save [OPTIONS] IMAGE [IMAGE...]

• OPTIONS：
  • -o, --output：指定保存文件的路径。

示例：

docker save -o mynginx.tar mynginx

将 mynginx 镜像保存为 mynginx.tar 文件。

6. docker load

从 tar 文件加载镜像到本地 Docker 环境。

docker load [OPTIONS]

• OPTIONS：
  • -i, --input：指定加载镜像的文件路径。

示例：

docker load -i mynginx.tar

从 mynginx.tar 文件加载镜像。

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总结

Docker 是容器技术的一个流行实现，极大地简化了应用的构建、打包、分发和运行。通过 Docker 的客户端、守护进程、容器运行时、镜像仓库等组件，用户可以轻松管理容器化的应用程序。熟悉 Docker 的常用命令和参数，能够帮助开发人员和运维人员更高效地使用 Docker 进行容器管理。