Docker部署实战入门指南-原创手记-慕课网

概述

Docker部署实战文章全面解析从基础概念到高级应用，深入探讨Docker与传统虚拟化的差异，强调其轻量级、隔离性、可移植性和高效资源利用率。文章详细阐述了Docker的核心组件，包括镜像、容器、网络配置与服务管理，并通过Docker Compose简化多服务部署。实战部分覆盖从Windows、MacOS、Linux上安装Docker，到构建、上传、下载镜像，运行容器，直至部署简易Web应用和实践升级与回滚策略。文章旨在提供从入门到进阶的全面指南，帮助开发者高效利用Docker进行应用部署与管理。

Docker基础概念解析

什么是Docker

Docker是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口。

Docker与传统虚拟化的区别

虚拟化技术对比

全虚拟化：在宿主机上安装一个虚拟机，虚拟机里运行应用，但性能受限于虚拟化层。
半虚拟化：通过硬件辅助的虚拟化技术，如VMware的VMX-EXT、KVM的KVM-EX，减少虚拟化层的开销。
轻量级虚拟化：如Docker，基于操作系统级别的虚拟化，不需要额外的硬件支持，性能接近裸机，但资源消耗相对较少。

Docker优势解析

轻量级：基于操作系统级别的虚拟化，运行在Linux、Windows、macOS等操作系统上。
隔离性：每个容器都有自己的文件系统、网络和端口空间，相互之间完全隔离。
可移植性：容器可以轻松在任何基于Linux的系统上运行，不受操作系统版本差异的影响。
资源利用率：容器共享宿主机的操作系统，减少了资源消耗。

Docker的核心组件介绍

镜像与容器

镜像基础

基镜像（Base Image）：构建容器的基础，包含操作系统、依赖库、开发工具等。
中间镜像（Intermediate Image）：构建过程中，每次添加新层时创建的临时镜像。
最终镜像（Final Image）：所有添加的层合并后生成的镜像，包含最终的运行文件、配置和依赖。
镜像仓库（Image Repository）：集中式仓库，用于存储和分发镜像，如Docker Hub、私有仓库等。

容器实例

运行实例：镜像的运行实例，每个容器都有自己的文件系统、网络和端口空间，相互独立。

容器网络

宿主机网络：容器可以与宿主机通信。
桥接网络：默认网络配置，容器与宿主机网络通过本地桥接实现通信。
自定义网络：允许创建、管理和配置自定义网络，容器间通信更加灵活。

服务与网络配置

服务定义：使用编排工具或直接定义配置文件来定义服务的执行方式、依赖关系等。
网络配置：配置容器如何与其他容器或宿主机通信，如端口映射和网络连接。

Docker Compose

单一配置文件：使用YAML格式的配置文件来定义多个服务、网络和依赖关系，简化多服务部署与管理。

Docker环境搭建

在Windows、MacOS、Linux上安装Docker

Windows安装示例

# 确保安装的Python版本大于等于3.7
python --version

# 下载并安装Docker Desktop
curl -fsSL https://download.docker.com/win/static/stable/Docker%20for%20Windows%20Installer.sh | bash
# 启动Docker Desktop并确保其在系统启动时自动运行

MacOS安装示例

# 使用Homebrew安装Docker
/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"
brew install docker
# 启动Docker并确保其在系统启动时自动运行
# docker-machine start default

Linux安装示例

# 根据你的Linux发行版，通过包管理器安装Docker
sudo yum install docker -y
# 或者使用最新的Docker仓库
sudo curl -fsSL https://get.docker.com -o get-docker.sh
sudo sh get-docker.sh
# 启动Docker并确保其在系统启动时自动运行
systemctl start docker
systemctl enable docker

Docker基本命令快速上手

启动/停止容器：

# 启动容器
docker run -d [镜像名称]
# 查看容器状态
docker ps
# 停止容器
docker stop [容器ID]

镜像操作：

# 列出所有镜像
docker images
# 下载镜像
docker pull [镜像名称]
# 删除镜像
docker rmi [镜像ID]

Docker镜像实战

创建自定义Docker镜像

# 创建一个新的Dockerfile
nano Dockerfile
# 在Dockerfile中添加以下内容
FROM ubuntu:latest
RUN apt-get update
RUN apt-get install -y curl
COPY myscript.sh /myapp/
ENTRYPOINT ["./myscript.sh"]
CMD ["run"]
# 构建镜像
docker build -t mycustomimage .
# 检查构建结果
docker images
# 查看构建日志
docker build --no-cache -t mycustomimage .

镜像的上传与下载

# 将镜像上传到Docker Hub
docker login
docker tag mycustomimage:latest [Docker Hub仓库名称]/mycustomimage:latest
docker push [Docker Hub仓库名称]/mycustomimage

# 从Docker Hub下载镜像
docker pull [Docker Hub仓库名称]/mycustomimage

Docker容器操作与管理

运行你的第一个Docker容器

# 基于Dockerfile运行容器
docker run -d -p 8080:80 mycustomimage:latest
# 查看运行中的容器
docker ps
# 访问运行中的容器
curl localhost:8080

容器的启动、停止、重启与删除

# 启动容器（如果未运行）
docker start [容器ID]
# 停止容器
docker stop [容器ID]
# 重启容器
docker restart [容器ID]
# 删除容器（包括其数据卷和网络连接）
docker rm [容器ID]

实战：容器端口映射与数据卷挂载

# 容器端口映射
docker run -d -p 8080:80 mycustomimage:latest
# 数据卷挂载
docker run -d -v /data:/app -p 8080:80 mycustomimage:latest

Docker网络配置与容器通信

Docker网络模式详解

# 默认桥接网络
docker run -d --name mycontainer ubuntu
# 定义自定义网络
docker network create mynetwork
# 容器使用自定义网络
docker run -d --name mycontainer --network mynetwork ubuntu
# 两容器间通信
docker run -d --name container2 --network mynetwork ubuntu
docker exec -it container2 nc -lk 8080

Docker部署实战案例

部署简易Web应用

构建Web应用镜像

# 创建Dockerfile
nano Dockerfile
# 添加内容
FROM nginx:latest
COPY ./html /usr/share/nginx/html
# 构建镜像
docker build -t webapp .

使用Compose部署多容器应用

# 创建docker-compose.yml
version: "3"
services:
  webapp:
    image: webapp
    ports:
      - "80:80"
  db:
    image: postgres:latest
    environment:
      POSTGRES_USER: postgres
      POSTGRES_PASSWORD: mysecretpassword

应用升级与回滚策略

升级镜像

# 检查当前镜像版本
docker images
# 更新镜像
docker pull updated_webapp:latest
docker stop webapp_container
docker rm webapp_container
docker run -d --name webapp updated_webapp:latest
# 回滚镜像
docker pull webapp:previous_version
docker stop webapp_container
docker rm webapp_container
docker run -d --name webapp previous_version

实践总结与进阶学习路径推荐

总结

Docker提供了一种高效、灵活的容器化技术，适用于应用部署、应用测试、代码项目共享等多个场景。理解并熟练掌握Docker的基础操作和最佳实践，对于提高开发效率和应用部署的可靠性至关重要。

进阶学习路径

深入Docker文档：Docker官网提供了丰富的文档和教程，是学习Docker的最佳资源。
实践操作：通过实际项目和实验加深对Docker的理解，例如构建更复杂的多服务应用、使用Docker Swarm或Kubernetes进行集群管理。
学习现代编排工具：如Kubernetes、Docker Swarm等，了解容器编排在大规模部署中的作用。
安全与性能优化：学习如何在保证安全性的前提下，优化Docker容器的性能，包括资源管理、网络优化等。
故障排查与监控：掌握Docker容器和应用的故障排查技巧，以及如何通过工具进行容器和应用的监控。

通过持续实践和学习，可以更深入地理解Docker的潜力，并在实际工作中更好地利用容器化技术。