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。
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。
- 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 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。
- 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:
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。
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。
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。
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