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https://github.com/yeasy/docker_practice.git
synced 2026-08-10 08:27:25 +00:00
Refine Docker concepts
This commit is contained in:
yeasy
@@ -82,24 +82,24 @@ flowchart TD
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#### 分层是如何工作的？
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笔者用一个实际的 Dockerfile 来解释分层：
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笔者用一个更贴近最佳实践的 Dockerfile 来解释分层：
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```docker
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FROM ubuntu:24.04 # 第 1 层：基础系统（约 78MB）
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RUN apt-get update # 第 2 层：更新包索引
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RUN apt-get install nginx # 第 3 层：安装 nginx
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COPY app.conf /etc/nginx/ # 第 4 层：复制配置文件
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FROM ubuntu:24.04 # 第 1 层：基础系统（约 78MB）
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RUN apt-get update && apt-get install -y nginx # 第 2 层：更新索引并安装 nginx
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COPY app.conf /etc/nginx/ # 第 3 层：复制配置文件
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```
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这里特意把 `apt-get update` 和 `apt-get install` 放在同一个 `RUN` 里，避免构建缓存导致包索引过期。
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构建后的镜像结构：
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```mermaid
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flowchart TD
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Layer4["第 4 层: COPY app.conf (只读)<br/>← 最新添加的层"]
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Layer3["第 3 层: nginx 安装文件 (只读)"]
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Layer2["第 2 层: apt 缓存更新 (只读)"]
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Layer3["第 3 层: COPY app.conf (只读)<br/>← 最新添加的层"]
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Layer2["第 2 层: nginx 安装文件与包索引 (只读)"]
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Layer1["第 1 层: Ubuntu 基础系统 (只读)<br/>← 基础镜像层"]
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Layer4 --> Layer3 --> Layer2 --> Layer1
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Layer3 --> Layer2 --> Layer1
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```
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每一层的特点：
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@@ -137,7 +137,7 @@ RUN apt-get update && \
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```
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### 2.1.5 查看镜像的分层
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### 2.1.5 查看镜像的构建历史
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```bash
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## 查看镜像的历史（每层的构建记录）
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@@ -152,6 +152,7 @@ a6bd71f48f68 2 weeks ago CMD ["nginx" "-g" "daemon off;"] 0B
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<missing> 2 weeks ago COPY 30-tune-worker-processes.sh /docker-ent… 4.62kB
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...
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```
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需要注意：`docker history` 展示的是镜像的构建历史。像 `CMD`、`ENTRYPOINT`、`EXPOSE`、`STOPSIGNAL` 这类 `0B` 项主要是镜像配置元数据，并不等同于新增了可见的文件系统内容；真正占用空间的通常是 `RUN`、`COPY`、`ADD` 等带来的文件变化。
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### 2.1.6 镜像的标识
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@@ -26,11 +26,11 @@ flowchart TD
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C1["• 独立进程空间<br/>• 独立网络环境<br/>• 独立文件系统<br/>• 独立用户空间"]
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end
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```
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这种隔离是通过 Linux 内核的 **Namespace** 技术实现的。具体表现为：
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这种隔离主要通过 Linux 内核的 **Namespace** 实现，资源限制通常与 **cgroups** 配合。具体表现为：
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- **进程空间**：容器看不到宿主机上的其他进程。
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- **网络**：容器拥有独立的 IP、端口等网络资源。
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- **网络**：在默认网络模式下，容器通常拥有独立的网络命名空间，并可分配独立 IP；使用 `host` 或 `container:` 等模式时则例外。
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- **文件系统**：容器拥有独立的 root 目录。
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- **用户**：容器内的 root 用户不等于宿主机的 root 用户。
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- **用户**：默认情况下，容器内的 `root` 仍是 `uid 0`，但通常只拥有受限 capabilities；如果启用 `userns-remap` 或 rootless 等机制，还会进一步映射为宿主机上的低权限用户。
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### 2.2.3 容器 vs 虚拟机：核心区别
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@@ -68,10 +68,10 @@ flowchart TD
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```
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| 特性 | 容器 | 虚拟机 |
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|------|------|--------|
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| **隔离级别** | 进程级 (Namespace)| 硬件级 (Hypervisor)|
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| **启动时间** | 秒级 (甚至毫秒)| 分钟级 |
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| **资源占用** | MB 级别 | GB 级别 |
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| **性能损耗** | 几乎为零 | 5-20% |
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| **隔离级别** | 操作系统级 (Namespaces/cgroups) | 硬件虚拟化级 (Hypervisor) |
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| **启动时间** | 通常更快 | 通常更慢 |
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| **资源占用** | 通常更低 | 通常更高 |
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| **运行开销** | 通常更接近原生 | 通常有更高虚拟化开销 |
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| **内核** | 共享宿主机内核 | 各自独立内核 |
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### 2.2.4 容器的存储层
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@@ -147,7 +147,7 @@ $ docker run -v /host/path:/container/path nginx
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### 2.2.5 容器的生命周期
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掌握容器的生命周期对于管理和调试 Docker 应用非常重要。如图 2-1 所示，容器会经历从创建到删除的完整状态流转。
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掌握容器的生命周期对于管理和调试 Docker 应用非常重要。如图 2-1 所示，这里先聚焦最常见的创建、运行、暂停、停止和删除流转；Docker CLI 中还可能看到 `restarting`、`removing`、`dead` 等状态。
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```mermaid
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stateDiagram-v2
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@@ -166,7 +166,7 @@ stateDiagram-v2
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```
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图 2-1：容器生命周期状态流转图
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#### 常用生命周期命令
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常用生命周期命令如下：
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```bash
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## 创建并启动容器（最常用）
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@@ -211,10 +211,12 @@ $ docker rm -f abc123 # 强制删除运行中的容器
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$ docker run ubuntu
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## 这个容器会持续运行（nginx 作为守护进程持续运行）
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## 这个容器会持续运行（官方 nginx 镜像让 nginx 在前台运行）
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$ docker run nginx
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```
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官方 `nginx` 镜像默认使用 `nginx -g 'daemon off;'`，让主进程保持在前台运行，这样容器才会持续处于运行状态。
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详细解释请参考[后台运行](../05_container/5.2_daemon.md)章节。
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### 2.2.7 容器的隔离性
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@@ -81,7 +81,7 @@ jwilder/nginx-proxy:latest
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## 其他 Registry
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ghcr.io/username/myapp:v1.0
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gcr.io/google-containers/pause:3.10
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us-west1-docker.pkg.dev/my-project/my-repo/myapp:v1.0
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```
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> 💡 **笔者提示**：如果不指定 Registry 地址，默认使用 Docker Hub。如果不指定标签，默认使用 `latest`。
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@@ -97,7 +97,7 @@ gcr.io/google-containers/pause:3.10
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- 拥有大量[官方镜像](https://hub.docker.com/search?q=&type=image&image_filter=official) (nginx、mysql、redis 等)
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- 免费账户可以创建公开仓库
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- 付费账户支持私有仓库
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- 免费个人账户可创建 1 个私有仓库；更高套餐支持更多私有仓库
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```bash
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## 从 Docker Hub 拉取镜像
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@@ -118,11 +118,13 @@ $ docker push username/myapp:v1.0
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| Registry | 地址 | 说明 |
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|----------|------|------|
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| **GitHub Container Registry** | ghcr.io | GitHub 提供，与 GitHub Actions 集成好 |
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| **Google Container Registry** | gcr.io | Google Cloud 提供，Kubernetes 镜像常用 |
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| **Google Artifact Registry** | LOCATION-docker.pkg.dev | Google Cloud 当前推荐；也支持迁移后的 `gcr.io` 兼容域名 |
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| **Quay.io** | quay.io | Red Hat 提供 |
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| **阿里云容器镜像服务** | registry.cn-*.aliyuncs.com | 国内访问快 |
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| **腾讯云容器镜像服务** | ccr.ccs.tencentyun.com | 国内访问快 |
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||||
Google 的 Container Registry 已废弃并完成下线，当前应优先使用 Artifact Registry；如果已经完成迁移，部分 `gcr.io` 域名请求会被兼容到 Artifact Registry。
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### 2.3.4 镜像加速器
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由于网络原因，在国内直接访问 Docker Hub 可能会很慢。可以配置 **镜像加速器** (Registry Mirror) 来加速下载。配置示例如下：
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@@ -8,8 +8,6 @@
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理解了这三个概念，就理解了 **Docker** 的整个生命周期。
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## 本章内容
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* [Docker 镜像](2.1_image.md)
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* [Docker 容器](2.2_container.md)
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||||
* [Docker 仓库](2.3_repository.md)
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@@ -19,22 +19,7 @@
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| **Docker Hub** | 默认的公共 Registry |
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| **私有 Registry** | 企业内部使用，推荐 Harbor |
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||||
现在你已经了解了 Docker 的三个核心概念：[镜像](2.1_image.md)、[容器](2.2_container.md)和仓库。接下来，让我们开始[安装 Docker](../03_install/README.md)，动手实践！
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### 延伸阅读
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- [获取镜像](../04_image/4.1_pull.md)：从 Registry 下载镜像
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||||
- [使用 Dockerfile 定制镜像](../04_image/4.5_build.md)：创建自己的镜像
|
||||
- [Dockerfile 最佳实践](../appendix/best_practices.md)：构建高质量镜像的技巧
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||||
- [底层实现 - 联合文件系统](../12_implementation/12.4_ufs.md)：深入理解分层存储的技术原理
|
||||
- [启动容器](../05_container/5.1_run.md)：详细的容器启动选项
|
||||
- [后台运行](../05_container/5.2_daemon.md)：理解容器为什么会“立即退出”
|
||||
- [进入容器](../05_container/5.4_attach_exec.md)：如何操作运行中的容器
|
||||
- [数据管理](../08_data/README.md)：Volume 和数据持久化详解
|
||||
- [Docker Hub](../06_repository/6.1_dockerhub.md)：Docker Hub 的详细使用
|
||||
- [私有仓库](../06_repository/6.2_registry.md)：搭建私有 Registry
|
||||
- [私有仓库高级配置](../06_repository/6.3_registry_auth.md)：认证、TLS 配置
|
||||
- [镜像加速器](../03_install/3.9_mirror.md)：配置镜像加速
|
||||
现在你已经了解了 Docker 的三个核心概念：[镜像](2.1_image.md)、[容器](2.2_container.md) 和仓库。接下来，让我们开始 [安装 Docker](../03_install/README.md)，动手实践！
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