一、 Docker概述

Docker簡介

Docker，翻譯過來就是碼頭工人

Docker是一個開源的應用容器引擎，讓開發(fā)者可以打包他們的應用以及依賴包到一個可抑制的容器中，然后發(fā)布到任何流行的Linux機器上，也可以實現(xiàn)虛擬化。容器完全使用沙盒機制，相互之間不會存在任何接口。幾乎沒有性能開銷，可以很容易的在機器和數據中心運行。最重要的是，他們不依賴于任何語言、框架或者包裝系統(tǒng)。

Docker是dotCloud公司開源的一個基于LXC的高級容器引擎，源碼托管在Github上，基于go語言并且遵從Apache2.0協(xié)議開源。 GitHub地址：https://github.com/moby/moby

LXC主要通過Kernel的namespace實現(xiàn)每個用戶實例之間的項目隔離，通過cgroup實現(xiàn)對資源的配額和調度。

名詞解釋

沙盒：沙盒也叫沙箱（sandbox）。在計算機領域指一種虛擬技術，而且多用于計算機安全技術。安全軟件可以讓它在沙盒中運行，如果含有惡意行為，則禁止程序的進一步運行，而這不會對系統(tǒng)造成任何危害。

LXC：Linux Container的簡寫。Linux Container 容器是一種內核虛擬化技術，可以提供輕量級的虛擬化，以便隔離進程和資源，而且不需要提供指令解釋機制以及全虛擬化的其他復雜性。

cgroup：控制組，Control Groups，是一種內核功能，用于限制、統(tǒng)計和隔離一個進程組（process groups）所使用的物理資源，如CPU、內存、磁盤輸入輸出等。從2.6.24內核引入，它將進程管理從cpuset中剝離出來，并非全新創(chuàng)造的。cgroup提供了一個虛擬文件系統(tǒng)，作為分組管理和各子系統(tǒng)設置的接口。因此，使用cgroup時，必須掛載cgroup文件系統(tǒng)。

cgroup的主要目的是實現(xiàn)資源限制和進程管理。通過將進程分組，可以對各個組內的進程進行資源限制，例如CPU、內存和磁盤輸入輸出等。這有助于確保系統(tǒng)資源得到合理分配，同時也可以避免單個進程過度消耗資源，導致系統(tǒng)性能下降。

docker官網: https://www.docker.com
docker中文庫: https://www.docker.org.cn/

Docker版本演化與技術特征更新

1、Docker發(fā)展歷程概述

Docker自2013年誕生以來，經歷了從簡單的容器工具到完整的容器生態(tài)系統(tǒng)的演變過程。其版本演化可以分為四個主要階段：

1. 初創(chuàng)期（2013-2014）

• 2013年3月：Docker 0.1.0發(fā)布，基于LXC技術
• 2014年6月：Docker 1.0發(fā)布，標志著生產就緒

2. 成長期（2015-2016）

• 引入Swarm集群管理
• 建立開放容器倡議(OCI)標準

3. 成熟期（2017-2019）

• 采用新的版本命名方案(YY.MM)
• 分化為CE(社區(qū)版)和EE(企業(yè)版)

4. 現(xiàn)代期（2020至今)

• 深度集成Kubernetes
• 專注于開發(fā)者體驗和安全增強

2、重大版本技術特征更新

Docker 1.0 (2014年6月)

• 核心技術：從LXC轉向libcontainer
• 鏡像格式：建立分層存儲體系
• 網絡模型：基礎橋接網絡支持

Docker 1.12 (2016年7月)

• Swarm模式：內置容器編排功能
• 服務發(fā)現(xiàn)：內置DNS服務
• 安全增強：TLS加密通信

Docker 17.03 (2017年3月)

• 版本改革：采用YY.MM版本號
• 多架構支持：ARM平臺正式支持
• 插件系統(tǒng)：卷和網絡插件標準化

Docker 18.09 (2018年11月)

• BuildKit：實驗性下一代構建引擎
• Rootless模式：非root用戶運行容器
• cgroups v2：初步支持新控制組系統(tǒng)

Docker 19.03 (2019年7月)

• GPU支持：NVIDIA GPU容器化
• 性能優(yōu)化：containerd集成改進
• Windows容器：完善WSL2支持

Docker 20.10 (2020年12月)

• BuildKit默認：取代經典構建引擎
• Compose V2：重寫為Go版本
• 檢查點/恢復：實驗性容器狀態(tài)保存

Docker 23.0 (2023年1月)

• 構建革新：完全移除經典構建引擎
• 鏡像管理：改進垃圾回收機制
• 安全掃描：內置漏洞掃描工具

3、關鍵技術演進路線

1. 容器運行時演進

• libcontainer → runc → containerd
• 符合OCI運行時規(guī)范
• gVisor、Kata Containers等安全容器支持

2. 構建系統(tǒng)革新

• 傳統(tǒng)構建 → BuildKit
• 多階段構建支持
• 構建緩存優(yōu)化和并行構建

3. 網絡模型發(fā)展

• 基礎橋接網絡 → overlay網絡
• Macvlan/IPvlan支持
• 服務網格集成能力

4. 存儲驅動優(yōu)化

• AUFS → overlay2
• 快照和存儲配額管理
• 卷插件生態(tài)系統(tǒng)

5. 安全增強路徑

• 用戶命名空間隔離
• Rootless容器模式
• 內容信任和鏡像簽名

4、當前技術趨勢

• 云原生集成：與Kubernetes深度整合
• 開發(fā)者體驗：簡化本地開發(fā)工作流
• 安全強化：默認安全配置和策略
• 性能優(yōu)化：資源利用率和啟動速度
• 多平臺支持：ARM、RISC-V等架構

Docker容器技術與虛擬機的區(qū)別

相同點：docker容器技術和虛擬機技術，都是虛擬化技術。

不同點：

虛擬機技術：

docker容器技術：

通過圖片，我們很明顯的看到docker有著比虛擬機更少的抽象層。 由于docker不需要Hypervisor實現(xiàn)硬件資源虛擬化，運行在docker容器上的程序直接使用的都是實際物理機的硬件資源。所以docker效率比虛擬機效率高。達到了秒級啟動的地步。

Docker相較于VM的優(yōu)點

• 比VM小、快，Docker容器的尺寸減小相比于整個虛擬機大大簡化了分布到云和分發(fā)時間的開銷。Docker啟動一個容器實例時間僅僅需要幾秒鐘。
• Docker是一個開放的平臺，構建、發(fā)布和運行分布式應用程序。
• 開發(fā)人員不需要關注具體是哪個Linux操作系統(tǒng)。
• Google、微軟（azure）、亞馬遜（AWS）、IBM等都支持docker。
• Docker支持Unix/Linux操作系統(tǒng)，也支持Windows和Mac。
• 一次封裝，到處運行

Docker局限性

Docker用于應用程序時是最有用的，但并不包含數據。日志、數據庫等通常放在Docker容器外。一個容器的鏡像通常都很小，不用存儲大量數據，存儲可以通過外部掛載等方式使用，比如：NFS、ipsan、MFS、ceph等 ，或者docker -v 命令進行映射磁盤。 總之，docker只用于計算，存儲交給別人。

Docker通常用于如下場景

• web應用的自動化打包和發(fā)布；
• 自動化測試和持續(xù)集成、發(fā)布；
• 在服務型環(huán)境中部署和調整數據庫或其他的后臺應用；
• 從頭編譯或者擴展現(xiàn)有的OpenShift或Cloud Foundry平臺來搭建自己的PaaS環(huán)境。

二、 Docker 架構

Docker 包括三個基本概念

• 鏡像（Image）：Docker 鏡像（Image），就相當于是一個 root 文件系統(tǒng)。比如官方鏡像 ubuntu:16.04 就包含了完整的一套 Ubuntu16.04 最小系統(tǒng)的 root 文件系統(tǒng)。
• 容器（Container）：鏡像（Image）和容器（Container）的關系，就像是面向對象程序設計中的類和實例一樣，鏡像是靜態(tài)的定義，容器是鏡像運行時的實體。容器可以被創(chuàng)建、啟動、停止、刪除、暫停等。
• 倉庫（Repository）：倉庫可看成一個代碼控制中心，用來保存鏡像。

Docker 使用客戶端-服務器 (C/S) 架構模式，使用遠程API來管理和創(chuàng)建Docker容器。

Docker 容器通過 Docker 鏡像來創(chuàng)建。

三、 Docker安裝

1、使用官方安裝腳本自動安裝

curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker --mirror Aliyun

2、手動安裝

#rocky8 安裝
yum remove runc -y
yum install -y yum-utils
yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
yum install -y docker-ce

3、啟動 Docker

[root@localhost ~]# systemctl start docker
##通過運行 hello-world 鏡像來驗證是否正確安裝了 Docker Engine-Community 。
[root@localhost ~]# docker run hello-world

4、卸載 Docker

##刪除安裝包
[root@localhost ~]# yum remove docker-ce
##刪除鏡像、容器、配置文件等內容
[root@localhost ~]# rm -rf /var/lib/docker

四、 Docker 鏡像加速

國內從 DockerHub 拉取鏡像有時會遇到困難，此時可以配置鏡像加速器。Docker 官方和國內很多云服務商都提供了國內加速器服務，

##編輯配置文件
[root@localhost ~]# 
cat <<EOF >>/etc/docker/daemon.json
{
 ? ?"registry-mirrors": [
 ? ? ? ?"https://0vmzj3q6.mirror.aliyuncs.com",
 ? ? ? ?"https://docker.m.daocloud.io",
 ? ? ? ?"https://mirror.baidubce.com",
 ? ? ? ?"https://dockerproxy.com",
 ? ? ? ?"https://mirror.iscas.ac.cn",
 ? ? ? ?"https://huecker.io",
 ? ? ? ?"https://dockerhub.timeweb.cloud",
 ? ? ? ?"https://noohub.ru",
 ? ? ? ?"https://vlgh0kqj.mirror.aliyuncs.com"
 ?  ]
}
EOF
?
##重新啟動服務
[root@localhost ~]# systemctl daemon-reload
[root@localhost ~]# systemctl restart docker

五、/etc/docker/daemon.json 配置文件

核心配置字段

• data-root
  • 指定 Docker 數據存儲路徑（替代舊的 graph 選項）
  • 示例："/mnt/docker-data"
• exec-opts
  • 運行時選項（如 cgroup 驅動）
  • 示例：["native.cgroupdriver=systemd"]
• log-driver
  • 默認容器日志驅動（如 json-file, syslog, journald）
  • 示例："json-file"
• log-opts
  • 日志驅動的配置選項
  • 示例：{"max-size": "10m", "max-file": "3"}

網絡配置

• bip
  • 指定網橋 IP 地址（如 "192.168.1.1/24"）
  • default-address-pools
  • 自定義默認 IP 地址池
• 示例：[{"base": "10.10.0.0/16", "size": 24}]
• dns
  • 自定義 DNS 服務器
  • 示例：["8.8.8.8", "1.1.1.1"]
• mtu
  • 容器網絡 MTU 值

安全配置

• tlsverify
  • 啟用 TLS 驗證（true/false）
• tlscacert
  • CA 證書路徑（如 "/etc/docker/ca.pem"）
• userns-remap
  • 啟用用戶命名空間隔離
• 示例："default"

鏡像與存儲

• storage-driver
  • 存儲驅動（如 overlay2, btrfs）
• registry-mirrors
  • 鏡像加速器地址
  • 示例：["https://mirror.aliyuncs.com"]
• insecure-registries
  • 允許非 HTTPS 私有倉庫
  • 示例：["myregistry.local:5000"]

性能與資源

• max-concurrent-downloads
  • 鏡像下載并發(fā)數（默認 3）
• live-restore
  • 守護進程崩潰時保持容器運行（true/false）

實驗性功能

• features
  • 啟用實驗性功能
• 示例：{"buildkit": true}

完整示例

{
 ?"data-root": "/var/lib/docker",
 ?"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
 ?"log-driver": "json-file",
 ?"log-opts": {
 ? ?"max-size": "10m",
 ? ?"max-file": "3"
  },
 ?"registry-mirrors": ["https://registry.example.com"],
 ?"insecure-registries": ["myregistry.local:5000"],
 ?"live-restore": true,
 ?"features": {
 ? ?"buildkit": true
  }
}

注意事項

• 修改后需重啟 Docker 服務：sudo systemctl restart docker
• 字段名稱嚴格區(qū)分大小寫
• 可通過 docker info 驗證配置是否生效

如果需要針對特定場景的配置建議，請?zhí)峁└嘈枨蠹毠?jié)。

到此這篇關于Docker概述與安裝方法的文章就介紹到這了,更多相關Docker概述與安裝內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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