Docker 容器技术：从入门到实践，构建云原生应用

# 1. Docker 容器基础

Docker 容器是一种轻量级的虚拟化技术，它允许开发者将应用程序及其依赖项打包到一个可移植的容器中。容器与传统虚拟机不同，它不包含操作系统，而是共享主机操作系统的内核。这使得容器比虚拟机更轻量级、更快速。

Docker 容器由 Docker 镜像构建而成。镜像是一个只读模板，它包含应用程序及其所有依赖项。当启动容器时，Docker 会从镜像中创建一个可读写的容器实例。容器可以运行、停止、移动和删除，而不会影响镜像。

Docker 容器提供了一系列好处，包括：

* **隔离性：**容器彼此隔离，这意味着一个容器中的应用程序不会影响另一个容器中的应用程序。
* **可移植性：**容器可以在不同的主机和云平台上运行，而无需修改应用程序。
* **可扩展性：**容器可以轻松地扩展和缩减，以满足应用程序的需求。

# 2. Docker 容器构建与管理

### 2.1 Docker 镜像构建

#### 镜像构建基础

Docker 镜像是容器运行的基础，它包含了运行容器所需的所有文件和依赖项。镜像构建过程涉及创建 Dockerfile，指定要安装的软件、库和配置。

#### Dockerfile 语法

Dockerfile 使用以下语法：

INSTRUCTION arguments

其中：

* `INSTRUCTION` 是 Docker 命令，例如 `FROM`、`RUN`、`COPY`
* `arguments` 是命令的参数

#### 镜像构建示例

以下 Dockerfile 构建一个包含 Apache HTTP 服务器的镜像：

FROM ubuntu:20.04

RUN apt-get update && apt-get install -y apache2

COPY index.html /var/www/html/

### 2.2 Docker 容器管理

#### 容器创建

创建容器的命令为：

docker create [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARGS...]

其中：

* `OPTIONS` 是可选选项，例如 `--name`、`--network`
* `IMAGE` 是要创建容器的镜像名称
* `COMMAND` 是容器启动时要执行的命令
* `ARGS` 是传递给命令的参数

#### 容器启动

启动容器的命令为：

docker start [OPTIONS] CONTAINER [COMMAND] [ARGS...]

其中：

* `OPTIONS` 是可选选项，例如 `--attach`、`--interactive`
* `CONTAINER` 是要启动的容器名称或 ID
* `COMMAND` 是容器启动时要执行的命令
* `ARGS` 是传递给命令的参数

#### 容器停止

停止容器的命令为：

docker stop [OPTIONS] CONTAINER

其中：

* `OPTIONS` 是可选选项，例如 `--time`、`--force`
* `CONTAINER` 是要停止的容器名称或 ID

### 2.3 Docker 容器网络

#### 网络模式

Docker 容器有以下网络模式：

* **bridge：** 创建一个新的虚拟网桥，容器连接到此网桥
* **host：** 容器使用宿主机网络堆栈
* **none：** 容器没有网络连接

#### 端口映射

端口映射允许容器与宿主机或其他容器通信。命令为：

docker run -p HOST_PORT:CONTAINER_PORT IMAGE

其中：

* `HOST_PORT` 是宿主机端口
* `CONTAINER_PORT` 是容器端口
* `IMAGE` 是要运行的镜像名称

### 2.4 Docker 容器存储

#### 卷

卷允许容器将数据持久化到宿主机。命令为：

docker run -v HOST_PATH:CONTAINER_PATH IMAGE

其中：

* `HOST_PATH` 是宿主机路径
* `CONTAINER_PATH` 是容器路径
* `IMAGE` 是要运行的镜像名称

#### 数据卷

数据卷是 Docker 管理的持久化存储。命令为：

docker volume create VOLUME_NAME
docker run -v VOLUME_NAME:/container-path IMAGE

其中：

* `VOLUME_NAME` 是数据卷名称
* `/container-path` 是容器路径
* `IMAGE` 是要运行的镜像名称

# 3. Docker 容器编排与部署

Docker 容器编排与部署是将多个 Docker 容器组织在一起并管理其生命周期和相互通信的过程。它允许您创建复杂且可扩展的应用程序，而无需手动管理每个容器。

### 3.1 Docker Swarm

Docker Swarm 是 Docker 公司开发的原生容器编排工具。它是一个轻量级的集群管理系统，可让您将一组 Docker 主机组织成一个单一的虚拟主机。Swarm 提供了以下特性：

- **服务发现：** Swarm 自动发现和注册集群中的容器，使它们能够相互通信。
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