Docker 容器化

概述

Docker 是一个开源的容器化平台，用于将应用程序及其依赖打包成容器，实现跨平台部署。

1. 安装与配置

1.1 安装 Docker（Linux）

# 更新系统
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade -y

# 安装依赖
sudo apt-get install -y \
    apt-transport-https \
    ca-certificates \
    curl \
    gnupg \
    lsb-release

# 添加 Docker GPG 密钥
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg

# 添加 Docker 仓库
echo \
  "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
  $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

# 安装 Docker
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

# 启动 Docker 服务
sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

# 验证安装
docker --version
docker run hello-world

1.2 Docker 基本命令

# 查看 Docker 信息
docker info

# 查看镜像列表
docker images

# 查看容器列表
docker ps -a

# 拉取镜像
docker pull nginx:latest

# 运行容器
docker run -d -p 80:80 nginx

# 进入容器
docker exec -it container_id /bin/bash

# 查看容器日志
docker logs container_id

# 停止容器
docker stop container_id

# 删除容器
docker rm container_id

# 删除镜像
docker rmi image_id

2. Dockerfile 编写

2.1 .NET 应用 Dockerfile

# 使用官方 .NET SDK 镜像作为构建阶段
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:8.0 AS build-env
WORKDIR /app

# 复制项目文件
COPY *.csproj ./
RUN dotnet restore

# 复制所有代码并构建
COPY . ./
RUN dotnet publish -c Release -o out

# 使用官方 .NET 运行时镜像
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:8.0
WORKDIR /app
COPY --from=build-env /app/out .

# 暴露端口
EXPOSE 80
EXPOSE 443

# 设置环境变量
ENV ASPNETCORE_URLS=http://+:80

# 启动应用
ENTRYPOINT ["dotnet", "MyApp.dll"]

2.2 多阶段构建优化

# 构建阶段
FROM node:20 AS frontend-build
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm ci
COPY . ./
RUN npm run build

# 运行阶段
FROM nginx:alpine
COPY --from=frontend-build /app/dist /usr/share/nginx/html
COPY nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf
EXPOSE 80
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

2.3 Dockerfile 最佳实践

技巧	说明
使用多阶段构建	减小镜像体积
按层缓存	将不变的层放在前面
使用 .dockerignore	排除不必要的文件
使用非 root 用户	提高安全性
设置 HEALTHCHECK	监控容器健康状态

# .dockerignore
node_modules
npm-debug.log
.git
dist

3. Docker Compose

3.1 docker-compose.yml 示例

version: '3.8'

services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "80:80"
    depends_on:
      - db
      - redis
    environment:
      - ConnectionStrings__DefaultConnection=Server=db;Database=MyDb;User ID=sa;Password=Password123;
      - Redis__ConnectionString=redis:6379

  db:
    image: mcr.microsoft.com/mssql/server:2022-latest
    environment:
      - SA_PASSWORD=Password123
      - ACCEPT_EULA=Y
    volumes:
      - sql_data:/var/opt/mssql

  redis:
    image: redis:latest
    volumes:
      - redis_data:/data
    ports:
      - "6379:6379"

volumes:
  sql_data:
  redis_data:

3.2 常用命令

# 启动服务
docker-compose up -d

# 查看日志
docker-compose logs -f

# 停止服务
docker-compose down

# 重新构建并启动
docker-compose up -d --build

# 查看服务状态
docker-compose ps

# 进入容器
docker-compose exec web /bin/bash

4. 网络配置

4.1 创建自定义网络

# 创建网络
docker network create my-network

# 查看网络列表
docker network ls

# 连接容器到网络
docker network connect my-network container_name

4.2 Docker Compose 网络

version: '3.8'

services:
  web:
    build: .
    networks:
      - frontend
      - backend

  api:
    build: ./api
    networks:
      - backend

  db:
    image: mysql
    networks:
      - backend

networks:
  frontend:
    driver: bridge
  backend:
    driver: bridge

5. 数据持久化

5.1 使用卷挂载

# 创建卷
docker volume create my-volume

# 查看卷
docker volume ls

# 运行容器并挂载卷
docker run -d -v my-volume:/app/data nginx

5.2 挂载主机目录

# 挂载主机目录到容器
docker run -d -v /host/path:/container/path nginx

# 只读挂载
docker run -d -v /host/path:/container/path:ro nginx

6. Docker 镜像管理

6.1 构建镜像

# 构建镜像
docker build -t my-app:1.0.0 .

# 构建时传递参数
docker build --build-arg ENV=production -t my-app:1.0.0 .

6.2 推送镜像到仓库

# 登录 Docker Hub
docker login

# 标记镜像
docker tag my-app:1.0.0 username/my-app:1.0.0

# 推送镜像
docker push username/my-app:1.0.0

6.3 使用私有仓库

# 启动私有仓库
docker run -d -p 5000:5000 --name registry registry:2

# 标记镜像
docker tag my-app:1.0.0 localhost:5000/my-app:1.0.0

# 推送镜像
docker push localhost:5000/my-app:1.0.0

# 拉取镜像
docker pull localhost:5000/my-app:1.0.0

7. 安全最佳实践

7.1 镜像安全

# 扫描镜像漏洞
docker scan my-app:1.0.0

# 使用非 root 用户
RUN useradd -m appuser
USER appuser

# 最小化镜像
FROM alpine:latest

7.2 容器安全

# 限制容器资源
docker run --memory=512m --cpus=2 nginx

# 只读文件系统
docker run --read-only nginx

# 禁用特权模式
docker run --privileged=false nginx

8. 监控与日志

8.1 查看日志

# 查看容器日志
docker logs container_id

# 实时日志
docker logs -f container_id

# 查看最近N行日志
docker logs --tail 100 container_id

8.2 容器监控

# 查看容器资源使用
docker stats

# 查看容器详细信息
docker inspect container_id

9. Docker Swarm 集群

9.1 初始化 Swarm

# 初始化 Swarm
docker swarm init

# 添加工作节点
docker swarm join --token token manager_ip:2377

9.2 部署服务

# docker-compose.yml
version: '3.8'

services:
  web:
    image: my-app:1.0.0
    deploy:
      replicas: 3
      restart_policy:
        condition: on-failure
      resources:
        limits:
          memory: 512M
        reservations:
          memory: 256M
    ports:
      - "80:80"

# 部署服务
docker stack deploy -c docker-compose.yml my-stack

# 查看服务
docker stack services my-stack

# 扩展服务
docker service scale my-stack_web=5

总结

Docker 容器化技术可以简化应用部署和运维，提高开发效率和系统可靠性。掌握 Docker 是现代 DevOps 工程师的必备技能。

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作者：Blogger
日期：2024年6月15日