2. 如何在Linux系统上安装和配置Docker？

# 1. 介绍Docker技术

Docker是一种开源的容器化平台，允许开发人员打包应用程序及其所有依赖关系到一个可移植的容器中，然后发布到任何支持Docker的环境中。Docker的核心是容器，它类似于轻量级的虚拟机，但比虚拟机更加轻量和高效。通过Docker，开发人员可以更容易地构建、发布和运行应用程序，实现高效的开发和部署流程。

## 1.1 Docker是什么？

Docker利用Linux内核中的cgroups和namespace等功能，以容器的方式实现了对应用环境的隔离和管理。每个Docker容器都包含应用程序及其所有依赖的文件系统、系统工具、库等，并在独立的空间中运行，互不影响。这种轻量级的虚拟化技术使得容器可以快速启动、迁移和扩展，为开发、测试和部署提供了极大的便利。

## 1.2 Docker的优点和应用场景

- **轻量高效**：Docker容器与宿主机共享内核，占用资源少，启动速度快。
- **一致性环境**：开发、测试、生产环境的一致性，避免排查环境问题。
- **易于部署**：Docker镜像可以快速部署到任何支持Docker的环境中。
- **资源隔离**：每个Docker容器互相独立，不会相互影响。
- **易于扩展**：可以根据需求快速横向扩展应用服务。

Docker在微服务架构、持续集成部署、应用隔离、开发环境搭建等方面有广泛的应用场景，被越来越多的企业和开发者所采用。

# 2. 准备工作

### 2.1 检查Linux系统版本和内核要求

在安装Docker之前，我们需要确保所使用的Linux系统版本和内核符合Docker的要求。Docker要求运行Linux内核版本至少为3.10，并且支持`overlay2`存储驱动。你可以通过以下命令来检查当前系统的内核版本：

uname -r

### 2.2 安装必要的依赖工具

在安装Docker之前，我们需要安装一些必要的依赖工具，以确保Docker能够正常运行。常见的依赖工具包括`curl`、`wget`、`apt-transport-https`、`ca-certificates`和`software-properties-common`等。你可以使用以下命令在Ubuntu系统上安装这些工具：

sudo apt update
sudo apt install -y curl wget apt-transport-https ca-certificates software-properties-common

一旦确保系统内核版本符合要求并安装了必要的依赖工具，就可以继续进行Docker的安装步骤了。

# 3. 下载和安装Docker

Docker是一个开源的平台，可以让开发者在容器中打包他们的应用和依赖项。接下来我们将介绍如何下载和安装Docker。

#### 3.1 通过官方源安装Docker

首先，我们需要确保系统上已经安装了以下软件包：`apt-transport-https`、`ca-certificates`、`curl`、`gnupg-agent`、`software-properties-common`。

sudo apt update
sudo apt install apt-transport-https ca-certificates curl gnupg-agent software-properties-common

接下来，添加Docker官方的GPG密钥：

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

添加Docker的稳定版源：

sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"

然后更新apt软件包索引，并安装最新版本的Docker Engine - Community和containerd：

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

安装完成后，启动Docker服务并设置开机自启：

sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

最后，我们可以运行以下命令检查Docker是否安装成功：

sudo docker --version

#### 3.2 使用脚本快速安装Docker

Docker提供了一个便捷的脚本，可以在新的环境中快速安装Docker。通过以下命令可以使用这个脚本进行安装：

curl -fsSL https://get.docker.com -o get-docker.sh
sudo sh get-docker.sh

运行脚本后，它将自动检测你的系统类型，并下载、安装适合的Docker版本。

以上就是通过官方源和脚本两种方式安装Docker的步骤。接下来我们会介绍如何配置Docker。

# 4. 配置Docker

Docker安装完成后，我们需要对其进行一些配置，以确保其正常运行和满足特定需求。

#### 4.1 配置Docker守护进程

要配置Docker守护进程，可以编辑`/etc/docker/daemon.json`文件。以下是一个示例文件内容：

{
  "debug": true,
  "tls": true,
  "tlsverify": true,
  "tlscacert": "/var/docker/ca.pem",
  "tlscert": "/var/docker/server-cert.pem",
  "tlskey": "/var/docker/server-key.pem",
  "hosts": ["tcp://127.0.0.1:2376", "unix:///var/run/docker.sock"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m",
    "max-file": "3"
  },
  "insecure-registries": ["registry.example.com:5000"]
}

在这个示例中，我们启用了TLS验证，配置了日志驱动程序和日志选项，以及配置了不安全的镜像仓库地址。你可以根据需要进行相应的修改。修改完成后，重启Docker服务使更改生效。

#### 4.2 配置Docker镜像加速器

可以通过配置Docker镜像加速器来加快镜像的拉取速度。你可以在`/etc/docker/daemon.json`中添加`registry-mirrors`键值对指定镜像加速器地址，示例如下：

{
  "registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"]
}

同样，修改后需重启Docker服务。

通过上述配置，您可以对Docker进行一些必要的配置，以适应特定的环境和需求。

# 5. 使用Docker

Docker的核心理念是将应用程序与其依赖进行打包，使其能在任何环境中快速部署和运行。下面我们将介绍如何使用Docker来管理容器和镜像。

#### 5.1 运行第一个Docker容器

首先，我们来运行一个简单的Docker容器。我们将以一个Python应用为例，首先我们需要创建一个简单的Python应用，比如一个Hello World程序。

# hello.py
print("Hello, Docker!")

接下来，我们需要创建一个Dockerfile来定义容器的构建步骤。

# Dockerfile
FROM python:3
COPY hello.py /app/hello.py
CMD ["python", "/app/hello.py"]

然后，我们使用以下命令构建Docker镜像：

docker build -t hello-python .

最后，我们可以运行该镜像并启动一个容器：

docker run hello-python

在运行以上命令后，你将会看到输出结果为 "Hello, Docker!"，这表示Docker容器已经成功运行。

#### 5.2 管理Docker容器和镜像

使用Docker命令可以方便地管理容器和镜像。以下是一些常用的Docker命令：

- 列出正在运行的容器：

docker ps

- 列出所有容器，包括已停止的容器：

docker ps -a

- 停止一个正在运行的容器：

docker stop <container_id>

- 删除一个已停止的容器：

docker rm <container_id>

- 列出本地所有镜像：

docker images

- 删除本地的一个镜像：

docker rmi <image_id>

通过以上命令，你可以方便地管理Docker容器和镜像，进行启动、停止、删除等操作。

以上是使用Docker管理容器和镜像的简单示例，通过这些基本操作，你可以开始熟悉Docker的使用和管理。

# 6. 高级主题

Docker作为一个轻量级的容器技术，在实际应用中有很多高级配置和功能，包括网络配置、存储配置以及使用Docker Compose进行容器编排。

#### 6.1 Docker网络配置

在Docker中，可以配置容器的网络连接方式，包括桥接网络、主机网络、容器网络等。通过配置网络，可以实现容器间通信、暴露端口、限制网络访问等功能。

# 创建一个桥接网络
docker network create mynetwork

# 运行容器并加入指定网络
docker run -d --name container1 --network mynetwork image1
docker run -d --name container2 --network mynetwork image2

#### 6.2 Docker存储配置

Docker提供多种存储驱动和存储卷技术，可以实现数据持久化、共享存储、数据备份等功能。常用的存储驱动包括overlay2、aufs、btrfs等。

# 创建一个数据卷，并挂载到容器中
docker volume create myvolume
docker run -d --name container3 -v myvolume:/data image3

#### 6.3 Docker Compose的使用介绍

Docker Compose是一个用于定义和运行多容器Docker应用程序的工具。通过编写一个`docker-compose.yml`文件，可以定义整个应用的服务、网络、存储等配置，并通过简单的命令启动、停止整个应用。

# docker-compose.yml
version: '3'
services:
  web:
    image: nginx
    ports:
      - "8080:80"
  db:
    image: mysql
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: example

# 使用Docker Compose启动应用
docker-compose up

# 停止并移除应用
docker-compose down

以上是关于Docker的高级主题，包括网络配置、存储配置以及Docker Compose的使用介绍。对于需要更加复杂的环境和应用，这些高级配置和工具能够帮助用户更好地部署和管理容器化应用。