深入理解容器技术原理，掌握Docker核心概念
Docker是一个开源的容器化平台，它彻底改变了应用程序的开发、交付和运行方式。要真正理解Docker，我们需要从它的核心价值开始。
Docker最初由dotCloud公司于2013年发布，它基于Linux容器（LXC）技术，但提供了更简单、更标准化的接口。Docker的成功在于它解决了"在我的机器上可以运行"这一经典问题。
理解容器和虚拟机的区别是掌握Docker的关键。让我们通过技术架构来深入分析：
| 特性 | 虚拟机 (Virtual Machine) | 容器 (Container) |
|---|---|---|
| 技术架构 | 硬件虚拟化，通过Hypervisor模拟完整硬件 | 操作系统级虚拟化，共享主机内核 |
| 启动时间 | 分钟级（需要启动完整操作系统） | 秒级（直接运行在主机内核上） |
| 资源占用 | GB级别（每个VM包含完整OS） | MB级别（共享主机内核） |
| 性能损耗 | 较高（硬件虚拟化开销） | 极低（接近原生性能） |
| 隔离级别 | 完全隔离（硬件级别） | 进程级别隔离 |
| 部署密度 | 较低（资源消耗大） | 较高（资源消耗小） |
| 适用场景 | 需要完全隔离的不同操作系统环境 | 微服务、CI/CD、云原生应用 |
虚拟机通过Hypervisor在物理硬件上创建虚拟的硬件环境，每个虚拟机运行完整的操作系统。而容器直接运行在主机操作系统上，通过Linux内核的命名空间（Namespaces）和控制组（Cgroups）实现隔离。
定义：镜像是只读的模板，包含运行应用程序所需的所有内容：代码、运行时、库、环境变量和配置文件。
技术原理：镜像采用分层存储（Union File System），每一层都是只读的。这种设计使得镜像可以复用和共享，大大节省存储空间。
关键特性：
定义：容器是镜像的运行实例，可以启动、停止、移动和删除。
技术原理：容器通过Linux内核的命名空间实现隔离：
定义：仓库是存储和分发Docker镜像的服务。
主要类型：
镜像命名规范： [仓库地址]/[用户名]/[镜像名]:[标签]
理解Docker的架构对于掌握其工作原理至关重要。Docker采用客户端-服务器架构，主要包含以下核心组件：
Docker架构示意图：
Docker Client → Docker Daemon → Containerd → Container
↓
Docker Registry (镜像仓库)
功能：用户与Docker交互的主要接口，通过命令行工具（CLI）发送指令。
通信方式：通过REST API与Docker Daemon通信，支持本地和远程连接。
常用命令： docker run, docker build, docker pull, docker ps 等。
功能：Docker的核心引擎，负责管理镜像、容器、网络和存储卷。
工作流程：
功能：负责容器的实际运行，是行业标准的容器运行时。
技术栈：Docker Daemon → Containerd → runc（实际创建容器的工具）
优势：模块化设计，符合OCI（开放容器倡议）标准。
根据你的操作系统选择合适的安装方式：
# 1. 更新包索引并安装依赖
sudo apt-get update
sudo apt-get install ca-certificates curl gnupg lsb-release
# 2. 添加Docker的官方GPG密钥
sudo mkdir -p /etc/apt/keyrings
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg
# 3. 设置稳定的仓库
echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null
# 4. 安装Docker引擎
sudo apt-get update
sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-compose-plugin
# 5. 启动Docker服务并设置开机自启
sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker
# 6. 将当前用户添加到docker组（避免每次使用sudo）
sudo usermod -aG docker $USER
# 重新登录或执行以下命令使组更改生效
newgrp dockermacOS用户推荐使用Docker Desktop，它提供了完整的Docker环境：
# 方法1：使用Homebrew安装（推荐）
brew install --cask docker
# 方法2：从官网下载安装包
# 访问 https://www.docker.com/products/docker-desktop 下载Windows用户需要满足以下条件：
# 启用WSL 2功能（以管理员身份运行PowerShell）
dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /all /norestart
dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestart
# 重启计算机后，设置WSL 2为默认版本
wsl --set-default-version 2
# 下载并安装Docker Desktop for Windows
# 访问 https://www.docker.com/products/docker-desktop安装完成后，通过以下命令验证Docker是否正常工作：
# 检查Docker版本
docker --version
# 输出示例：Docker version 20.10.17, build 100c701
# 查看详细的系统信息
docker info
# 显示容器数量、镜像数量、存储驱动等信息
# 运行经典的hello-world容器
docker run hello-world
# 如果看到欢迎信息，说明安装成功docker run时会发生什么？
通过以下练习来巩固本课所学知识，建议按顺序完成：
docker --version 和 docker infodocker run hello-world 并观察输出docker info 的输出，理解各项指标含义docker run -it ubuntu:20.04 bash，在容器内执行一些命令，然后退出docker ps -a 查看所有容器状态docker rm 删除已退出的容器docker images 查看本地镜像列表sudo usermod -aG docker $USERsudo systemctl start docker完成本课后，你应该能够：
在学习过程中，建议你：