Build once, run anywhere.

课程目标

通过本课，你将掌握：

1. Docker 的基本定义与核心价值

2. Docker 与传统虚拟机（VM）的本质区别

3. Docker 的关键组件及其作用

4. 镜像（Image）与容器（Container）的关系

5. 常用 Docker 命令及实际应用场景

Docker 是什么

Docker 是一个操作系统级虚拟化（容器化）

• 使用 Go 语言 编写

• 支持 Windows、macOS 和 Linux（Docker Engine 原生运行于 Linux）

• 解决经典难题：“在我机器上能跑！”

• 与 VMware 等硬件级虚拟化不同，Docker 在 OS 层面实现隔离

传统部署的痛点

• 依赖冲突（如 Python 版本、库版本）

• 配置不一致（开发 vs 生产环境）

• 操作系统差异导致部署失败

• “能在我电脑跑，但上线就崩”

Docker 的解决方案

将 应用程序 + 所有依赖 + 配置 打包进一个标准化单元——容器。

Docker 核心组件

深入理解关键概念

Docker 引擎

采用 客户端 - 服务器架构：

• Docker Daemon (dockerd)：后台服务，管理镜像、容器、网络、卷

• Docker CLI：用户通过 docker 命令与 Daemon 交互

• REST API：CLI 与 Daemon 通信的桥梁（通过 Unix socket 或 TCP）

没有 Docker Engine，就无法构建镜像或运行容器。

Dockerfile

• 使用 DSL（领域特定语言）编写

• 指令按从上到下顺序执行

• 示例：

  FROM python:3.11
  COPY . /app
  RUN pip install -r /app/requirements.txt
  CMD ["python", "/app/app.py"]

• 构建命令：docker build -t my-app .

镜像 vs 容器

nginx 镜像 → docker run nginx → 启动一个运行 Nginx 服务的容器

Docker Hub

• 官方公共镜像仓库

• 可拉取（pull）公共镜像（如 redis, mysql, ubuntu）

• 可推送（push）自己的镜像（设为公开或私有）

• DevOps 团队常用作镜像分发中心

地址：https://hub.docker.com

Docker 架构图解

+------------------+
|   Docker CLI     | ← 用户输入 docker run/build 等命令
+--------+---------+
         |
         | (REST API via Unix socket / TCP)
         v
+--------+---------+
| Docker Daemon    | ← 管理镜像、容器、网络、存储卷
| (dockerd)        |
+--------+---------+
         |
         v
+--------+---------+
| Host OS Kernel   | ← 所有容器共享此 Linux 内核
+------------------+

注意：Docker Engine 原生仅支持 Linux。Windows/macOS 上通过 WSL2 或轻量 VM 模拟 Linux 环境。

常用命令速查表

Docker 版本对比

绝大多数学习和开发场景使用 Docker CE 即可。

重点总结

• Docker 通过容器化实现环境一致性，彻底解决“在我机器上能跑”问题。

• 容器轻量、快速、可移植，共享宿主机内核，不运行完整操作系统。

• 镜像是静态蓝图，容器是动态实例。

• 核心组件包括：Engine、Image、Container、Dockerfile、Hub、Registry。

• 掌握基础命令是使用 Docker 的第一步，动手实践才是掌握关键。

思考题

1. 为什么 Docker 容器比虚拟机更节省资源？它依赖哪些 Linux 内核机制（如 cgroups、namespaces）？

2. 如果两个容器都基于相同的 Ubuntu 镜像，它们是否会各自占用完整的 Ubuntu 系统磁盘空间？为什么？

3. 在没有互联网的环境中，如何将本地构建的 Docker 镜像迁移到另一台服务器？