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Docker

应用容器化平台

什么是Docker?

Docker是一个开源的容器化平台,允许开发者将应用程序及其依赖项打包到一个轻量级、可移植的容器中。Docker容器可以在任何支持Docker的环境中运行,实现了"一次构建,到处运行"的目标。

Docker的核心概念

📦 镜像(Image)

  • 只读模板:包含应用程序和运行环境的静态文件
  • 分层存储:由多个只读层组成,提高存储效率
  • 版本控制:通过标签管理不同版本的镜像
  • 可复用:一个镜像可以创建多个容器

🏃 容器(Container)

  • 运行实例:镜像的可执行实例
  • 进程隔离:每个容器都有独立的进程空间
  • 轻量级:比虚拟机更轻量,启动速度快
  • 可写层:在只读镜像上添加可写层

🏠 仓库(Repository)

  • 集中存储:存储和分发Docker镜像
  • 公共仓库:Docker Hub提供官方镜像
  • 私有仓库:企业内部的镜像仓库
  • 自动构建:与代码仓库关联自动构建镜像

Docker的优势

🚀 轻量级

  • 资源占用少:共享操作系统内核
  • 启动速度快:秒级启动时间
  • 高密度部署:单台服务器可运行更多容器

🎯 一致性

  • 环境一致:开发、测试、生产环境保持一致
  • 依赖管理:将应用和依赖打包在一起
  • 版本控制:环境配置可以版本化管理

🔧 可移植性

  • 跨平台:在不同操作系统上运行
  • 云原生:在各种云平台上部署
  • 混合云:在本地和云环境间迁移

Docker的应用场景

🌐 微服务架构

将单体应用拆分为多个微服务,每个服务运行在独立的容器中,提高系统的可维护性和可扩展性。

☁️ 云原生应用

与Kubernetes等容器编排平台结合,实现自动化部署、扩缩容和运维管理。

🚀 持续集成/持续部署

在CI/CD流水线中使用Docker,确保构建和部署环境的一致性。

💻 开发环境

快速搭建开发环境,团队成员可以使用相同的开发环境,减少"在我机器上能运行"的问题。

Docker核心技术

🧬 Linux容器技术

  • Namespace:进程隔离,提供独立的运行环境
  • Cgroups:资源限制,控制容器的资源使用
  • Union FS:联合文件系统,支持分层存储

🔧 Docker引擎

  • Docker Daemon:后台守护进程,管理容器生命周期
  • Docker Client:命令行工具,与Docker Daemon通信
  • REST API:提供编程接口,支持远程操作

Docker常用命令

📋 镜像操作

  • docker pull:从仓库拉取镜像
  • docker build:根据Dockerfile构建镜像
  • docker images:查看本地镜像列表
  • docker rmi:删除镜像

🏃 容器操作

  • docker run:创建并启动容器
  • docker ps:查看运行中的容器
  • docker exec:在运行的容器中执行命令
  • docker stop:停止容器

Docker生态系统

🎼 Docker Compose

用于定义和运行多容器Docker应用的工具,通过YAML文件配置多个服务。

☸️ Kubernetes

容器编排平台,用于自动化部署、扩缩容和管理容器化应用。

🏪 Docker Hub

官方的Docker镜像仓库,提供数百万个预构建的容器镜像。

学习Docker的重要性

  • 现代化部署:容器化是现代应用部署的标准
  • DevOps实践:是DevOps工具链的重要组成部分
  • 云原生基础:云原生应用开发的基础技术
  • 提高效率:简化开发、测试和部署流程
  • 职业发展:容器技术是现代开发者的必备技能
  • 资源利用:提高服务器资源利用率

Docker的发展历程

  • 2013年:Docker公司发布第一个版本
  • 2014年:Docker 1.0发布,生产环境可用
  • 2016年:Docker Swarm发布,内置容器编排
  • 2017年:Docker CE/EE分离,社区版和企业版
  • 现在:成为容器技术的行业标准