Docker容器化部署资料入门教程

概述

本文介绍了Docker容器化部署的相关知识，包括Docker的基本概念、优势及安装方法。详细讲解了Docker镜像和容器的操作命令、网络配置以及Dockerfile的编写。文章还提供了Docker容器化部署案例和容器管理维护的最佳实践，涵盖安全配置和常见注意事项。Docker容器化部署资料在此文中得到了全面的覆盖。

Docker简介与安装指南 Docker是什么

Docker是一个开源的应用容器引擎，它使开发者可以构建、部署和运行几乎任何应用，而无需担心环境差异。Docker可以被视为一个位于操作系统之上的轻量级虚拟化层，它依赖宿主机的操作系统及其内核，而不是通过虚拟机那样创建一个完整的操作系统镜像。Docker提供了容器技术，可以将应用及其依赖打包到一个独立的环境中，实现一致的部署，确保应用在任何环境中都能保持同一行为。

Docker的优势

轻量级与高效

Docker使用Linux内核中的cgroups和命名空间等技术来实现容器化，使容器成为轻量且高效的运行环境。相比于虚拟机，容器启动速度快，占用资源少。

环境一致性

Docker提供了一种标准化的打包和分发应用的方式，确保应用在开发、测试和生产环境中始终保持一致的行为。通过Dockerfile，开发者能够定义构建应用的步骤，这使得应用环境的复现变得简单。

易于部署与扩展

Docker容器可以快速启动和停止，使得应用的部署和扩展变得非常容易。容器化使得应用可以轻松地在不同的环境或机器之间迁移，从而支持更灵活的部署策略。

简化协作

Docker可以将应用及其依赖打包成一个单独的单元，这使得团队成员之间可以更轻松地协作。开发人员可以创建Docker镜像并将其提供给测试人员或运维人员，确保所有人都在相同的环境中工作。

Docker安装方法（Windows, Mac, Linux）

Windows安装

1. 访问Docker官网
   访问官方网站 https://www.docker.com/products/docker-desktop，下载适用于Windows的 Docker Desktop。
2. 安装Docker Desktop
   运行下载的安装包，按照安装向导完成安装。Docker Desktop会自动安装所需的依赖项，包括Hyper-V和Windows容器功能。
3. 启动Docker Desktop
   安装完成后，启动Docker Desktop，确认Docker icon显示在系统托盘中。
4. 验证安装
   打开命令行工具（如PowerShell或Command Prompt），输入 docker --version，确认Docker版本信息。

   PS C:\> docker --version
   Docker version 20.10.7, build f0df351

macOS安装

1. 访问Docker官网
   访问官方网站 https://www.docker.com/products/docker-desktop，下载适用于Mac的 Docker Desktop。
2. 安装Docker Desktop
   运行下载的安装包，按照安装向导完成安装。Docker Desktop会自动安装所需的依赖项。
3. 启动Docker Desktop
   安装完成后，启动Docker Desktop，确认Docker icon显示在菜单栏中。
4. 验证安装
   打开终端工具，输入 docker --version，确认Docker版本信息。

   MacBook-Pro:~ user$ docker --version
   Docker version 20.10.7, build f0df351

Linux安装

1. 更新软件包列表

   sudo apt-get update

2. 安装Docker

   sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

3. 验证安装
   运行以下命令检查Docker安装是否成功

   docker --version

   root@ubuntu:~# docker --version
   Docker version 20.10.7, build f0df351

Docker基础命令与使用 Docker镜像使用

搜索镜像

Docker Hub是Docker官方提供的镜像仓库，你可以使用docker search命令搜索可用的镜像。

docker search nginx

这将列出所有与nginx相关的镜像。

下载镜像

使用docker pull命令下载镜像。

docker pull nginx

这将下载官方的Nginx镜像。

列出本地镜像

使用docker images命令查看本地已下载的镜像。

docker images

这将列出所有本地镜像及其相关信息。

删除本地镜像

使用docker rmi命令删除本地的镜像。

docker rmi nginx

这将删除本地的Nginx镜像。

Docker容器运行

创建并运行容器

使用docker run命令创建并启动一个新的容器。

docker run -d --name mynginx nginx

这将基于Nginx镜像创建一个名为mynginx的容器，并以守护进程（后台）模式启动。

列出正在运行的容器

使用docker ps查看正在运行的容器。

docker ps

这将列出所有正在运行的容器。

列出所有容器

使用docker ps -a查看所有容器的状态。

docker ps -a

这将显示所有容器，包括停止的容器。

停止容器

使用docker stop命令停止正在运行的容器。

docker stop mynginx

这将停止名为mynginx的容器。

重启容器

使用docker restart命令重启容器。

docker restart mynginx

这将重启名为mynginx的容器。

删除容器

使用docker rm命令删除容器。

docker rm mynginx

这将删除名为mynginx的容器。

Docker网络配置

Docker容器默认通过bridge网络连接到宿主机。以下是几种常见的网络配置方式：

配置容器网络

使用docker run时可以指定容器的网络配置。

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

这将启动一个名为mynginx的容器，并将容器的80端口映射到宿主机的8080端口。

docker run -d --name mynginx --network mynetwork nginx

这将启动一个名为mynginx的容器，并将其连接到mynetwork网络。

docker network create mynetwork

这将创建一个名为mynetwork的自定义网络。

查看容器网络信息

使用docker inspect查看容器的网络配置信息。

docker inspect mynginx

这将显示容器mynginx的详细网络配置信息。

Dockerfile编写入门 Dockerfile基础语法

Dockerfile是一个文本文件，它包含了构建Docker镜像所需的指令。以下是Dockerfile中常用的指令和语法：

FROM

指定基础镜像。

FROM nginx:latest

RUN

在构建镜像时执行的命令。

RUN echo "Hello, Docker!" > /usr/share/nginx/html/index.html

COPY

将本地文件复制到容器中。

COPY ./index.html /usr/share/nginx/html/

EXPOSE

指定容器启动时监听的端口。

EXPOSE 80

CMD

为容器指定默认的运行命令。

CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

ENV

设置环境变量。

ENV NAME World

ADD

类似于COPY，但具有文件压缩和递归复制功能。

ADD ./scripts /usr/local/bin/

WORKDIR

设置构建上下文的工作目录。

WORKDIR /usr/share/nginx/html

ENTRYPOINT

设置容器的默认执行命令。

ENTRYPOINT ["nginx", "-g", "daemon off;"]

常见Dockerfile指令

从现有镜像开始

FROM nginx:alpine

安装软件包

RUN apk add --no-cache curl

设置工作目录

WORKDIR /app

复制文件

COPY . /app

复制多个文件

COPY ["Dockerfile", "docker-compose.yml", "/app/"]

设置环境变量

ENV NAME="World"

暴露端口

EXPOSE 8080

默认启动命令

CMD ["python", "app.py"]

通过Dockerfile构建镜像

在项目根目录下创建Dockerfile文件，内容如下：

FROM python:3.9-slim
WORKDIR /app
COPY . /app
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
CMD ["python", "app.py"]

构建Docker镜像：

docker build -t myapp:latest .

运行容器：

docker run -d --name myapp myapp:latest

Docker容器化部署案例 单容器应用部署

创建Dockerfile

在项目根目录中创建一个Dockerfile文件：

FROM nginx:latest
COPY ./index.html /usr/share/nginx/html/
EXPOSE 80
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

构建镜像

docker build -t mynginx:latest .

运行容器

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

多容器应用部署

创建Dockerfile

在不同目录中为每个服务创建Dockerfile文件。例如，为Web服务创建一个Dockerfile：

FROM nginx:latest
COPY ./web/ /usr/share/nginx/html/
EXPOSE 80
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

以及为API服务创建一个Dockerfile：

FROM python:3.9-slim
WORKDIR /app
COPY ./api/ /app
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
CMD ["python", "app.py"]

构建镜像

docker build -t myweb:latest -f ./web/Dockerfile .
docker build -t myapi:latest -f ./api/Dockerfile .

使用网络连接容器

docker run -d --name myweb --network mynetwork -p 8080:80 myweb:latest
docker run -d --name myapi --network mynetwork -p 8000:8000 myapi:latest

Docker Compose配置文件说明

创建Docker Compose文件

在项目根目录中创建一个docker-compose.yml文件：

version: '3'
services:
  web:
    build: ./web
    ports:
      - "8080:80"
    networks:
      - mynetwork

  api:
    build: ./api
    ports:
      - "8000:8000"
    networks:
      - mynetwork

networks:
  mynetwork:

运行服务

docker-compose up -d

Docker容器管理与维护 容器状态管理

停止容器

docker stop mycontainer

重启容器

docker restart mycontainer

查看容器日志

docker logs mycontainer

从日志文件中查看日志

docker logs -f -t mycontainer

镜像管理与优化

删除未使用的镜像

docker image prune

清理未使用的容器和网络

docker system prune

限制容器资源使用

可以在Dockerfile中使用--cpu-shares和--memory参数限制资源使用。

RUN --cpu-shares=512 --memory=256m

使用健康检查

在Dockerfile中使用HEALTHCHECK指令确保容器健康。

HEALTHCHECK --interval=5s --timeout=3s --start-period=10s --retries=3 CMD curl -f http://localhost/health || exit 1

容器日志与调试

使用 docker logs 查看容器日志

docker logs mycontainer

跟踪实时日志

docker logs -f -t mycontainer

调试运行中的容器

docker exec -it mycontainer bash

使用 docker inspect 查看容器信息

docker inspect mycontainer

Docker安全与最佳实践 安全配置建议

使用最小权限镜像

使用精简的基础镜像。

FROM alpine:latest

静态扫描镜像

使用docker scan扫描镜像。

docker scan myimage

限制资源使用

使用--cpu-shares和--memory参数限制资源使用。

RUN --cpu-shares=512 --memory=256m

使用健康检查

确保容器健康。

HEALTHCHECK --interval=5s --timeout=3s --start-period=10s --retries=3 CMD curl -f http://localhost/health || exit 1

容器安全检查

扫描镜像漏洞

docker scan myimage

限制容器网络访问

在Docker Compose文件中使用环境变量限制网络访问。

version: '3'
services:
  web:
    build: ./web
    ports:
      - "8080:80"
    environment:
      - ALLOWED_HOSTS=mydomain.com
    networks:
      - mynetwork

使用安全最佳实践

参考Docker官方文档中的最佳实践。

https://docs.docker.com/get-started/overview/#best-practices-for-security

实际部署中的注意事项

使用最新版本的Docker

确保系统和Docker版本是最新的。

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade
docker --version

使用官方镜像

首选官方维护的镜像。

docker pull nginx:latest

定期更新镜像

定期更新和扫描镜像。

docker pull nginx:latest && docker scan nginx:latest

限制容器权限

限制容器的文件系统和网络权限。

RUN --cap-drop=ALL --net=none

使用Docker Secrets管理敏感信息

使用Docker Secrets管理敏感信息。

version: '3.1'
services:
  web:
    image: myweb:latest
    deploy:
      replicas: 2
      resources:
        reservations:
          cpus: '0.1'
          memory: 50M
    secrets:
      - db_username
      - db_password
secrets:
  db_username:
  file: ./db_username.txt
  db_password:
  file: ./db_password.txt

监控和日志

监控容器的运行状态和日志。

docker stats mycontainer
docker logs -f mycontainer

通过遵循以上最佳实践，可以确保Docker容器化部署的安全性和可靠性。