一、Docker 环境搭建（OpenEuler 环境）

1.1 配置阿里 YUM 源

为确保 Docker 安装稳定，优先配置阿里云官方镜像源，避免官方源访问延迟问题。执行以下命令创建并写入 repo 配置文件：

cat <<EOF >> /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo 
[docker-ce-stable]
name=Docker CE Stable - $basearch
baseurl=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/9/x86_64/stable/
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/gpg
EOF

1.2、安装docker

yum install -y docker-ce-28.0.3

1.3、启动docker

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
systemctl daemon-reload
systemctl enable --now docker

1.4 验证安装

执行 docker --version 与 systemctl status docker，确认版本正确且服务运行正常。

二、Docker 核心概念与架构

2.1 三大核心概念

Docker 围绕镜像、容器、仓库三大核心构建，三者构成完整的容器生命周期体系：

概念	核心定义	类比理解
镜像（Image）	只读的 root 文件系统模板，包含应用、依赖、配置，是容器的 “静态蓝图”	软件安装包
容器（Container）	镜像的运行实例，基于镜像添加可写层，是独立的运行环境	安装后的软件实例
仓库（Repository）	存储与分发镜像的中心，分为公共仓库（如 Docker Hub）和私有仓库（如 Harbor）	代码代码仓库

2.2 Docker 架构

采用客户端 - 服务器（C/S）架构：

• Docker Client：用户交互入口，执行 docker run 等命令，通过 UNIX socket 与守护进程通信。
• Docker Daemon：后台核心进程，处理镜像构建、容器启动、资源管理等所有核心逻辑。
• Registry：镜像仓库，负责镜像的存储、拉取（pull）与推送（push）。

2.3 与虚拟机（VM）的核心区别

两者均为虚拟化技术，但核心实现与定位差异显著：

相同点

均实现资源隔离与独立环境部署，解决 “环境不一致” 问题。

不同点

维度	虚拟机（VM）	Docker 容器
虚拟化层级	硬件级虚拟化（Hypervisor 模拟硬件）	操作系统级虚拟化（共享宿主机 Kernel）
资源开销	大（每个 VM 含完整 OS，GB 级占用）	小（仅含应用依赖，MB 级占用）
启动速度	慢（分钟级，需加载完整 OS）	快（秒级 / 毫秒级，直接调用宿主机内核）
隔离性	强（完全隔离，独立内核与硬件）	中（进程级隔离，共享内核）
可移植性	差（依赖 Hypervisor 与硬件配置）	强（一次封装，到处运行）

2.4 Docker 核心优势与局限性

核心优势

1. 轻量高效：共享宿主机内核，启动快、资源占用少，简化应用分发与部署。
2. 环境标准化：消除 “在我机器能跑，生产环境崩” 的问题，实现跨平台一致运行。
3. 生态完善：支持主流云厂商与系统，适配微服务、CI/CD 等现代开发流程。

局限性

1. 存储分离：容器仅负责计算，数据（日志、数据库）需通过外部挂载（如 NFS、-v 磁盘映射）持久化，避免容器删除后数据丢失。
2. 隔离性有限：共享内核导致安全攻击面小于虚拟机，高安全隔离场景需结合虚拟机使用。

典型应用场景

• Web 应用自动化打包与发布；
• 自动化测试与持续集成 / 持续部署（CI/CD）；
• 服务型环境中数据库与后台应用的快速部署；
• 搭建私有 PaaS 平台，扩展 OpenShift/Cloud Foundry 生态。

三、Docker 镜像管理核心原理

3.1 镜像分层与联合文件系统

Docker 镜像采用分层存储结构，由多个只读镜像层（Layers）叠加而成，每层对应一次增量修改（如安装依赖、拷贝文件），核心依赖联合文件系统（UnionFS） 实现：

1. 分层结构：底层为基础镜像层（如 Ubuntu、Alpine），上层为增量构建层，所有层只读，容器启动时在顶层添加可写层。
2. 共享机制：不同镜像可共享底层基础层，仅存储差异层，大幅节省磁盘空间与拉取带宽。
3. 核心优势：
   • 共享宿主机 Kernel，降低资源开销；
   • 支持多 Linux 发行版运行，适配多样化场景；
   • 增量更新与版本管理更高效，仅修改变化层。

3.2 写时复制（Copy-on-Write, CoW）机制

CoW 是 Docker 镜像与容器交互的核心机制，核心逻辑为：

1. 读操作：直接从只读镜像层读取文件，无复制开销，多个容器共享同一镜像层。
2. 写操作：仅当修改镜像层文件时，才将文件复制到顶层可写层，再进行修改，原始镜像层保持只读不变。
3. 具体操作流程：
   • 添加文件：直接写入可写层；
   • 读取文件：从上至下遍历镜像层，找到后复制到可写层读取；
   • 修改文件：复制到可写层后修改，覆盖原镜像层文件；
   • 删除文件：在可写层标记删除（白障机制），不删除原始镜像层文件。

3.3 镜像标签与表示

镜像标识由四部分组成，格式为：镜像中心域名/命名空间/镜像名称:版本标签

• 镜像中心域名：如 docker.io（官方）、私有仓库域名；
• 命名空间：用于权限控制与镜像分类，官方镜像可省略；
• 镜像名称：应用名称（如 nginx、mysql）；
• 版本标签：区分镜像版本（如 latest 最新版、1.24 特定版本）。

3.4 常用镜像操作命令

掌握镜像生命周期管理命令，高效处理镜像的拉取、构建、删除与导出：

命令	功能描述	示例
docker images	列出本地所有镜像	docker images
docker search	从 Docker Hub 搜索镜像	docker search nginx
docker pull	下载镜像	docker pull nginx:1.24
docker build	基于 Dockerfile 构建镜像	docker build -t myapp:v1.0 .
docker tag	为镜像设置标签	docker tag nginx:latest myharbor.com/nginx:v1
docker rmi	删除本地镜像	docker rmi nginx:1.24
docker inspect	查看镜像详细信息	docker inspect nginx:latest
docker save/load	导出 / 导入镜像为 tar 文件	docker save -o nginx.tar nginx:latest / docker load -i nginx.tar
docker commit	将容器提交为新镜像	docker commit <容器ID> mycontainer:v1

四、Docker 容器运行核心命令

docker run 是容器启动的核心命令，通过参数配置实现容器的个性化运行，核心语法：docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]

4.1 核心参数详解

参数	功能	常用场景
--name	指定容器名称	方便容器管理与识别
-d/--detach	后台运行容器，返回容器 ID	生产环境服务部署
-i/-t	交互式运行容器，分配伪终端	调试容器、执行命令
-p/-P	端口映射（物理机：容器端口）/ 随机端口	暴露容器服务端口
-v	挂载数据卷 / 宿主机目录	持久化容器数据
--privileged	赋予容器扩展权限	需访问宿主机硬件资源的场景
--restart	配置容器重启策略（always/on-failure）	保证服务高可用
--rm	容器退出后自动删除	临时测试容器，清理冗余资源

4.2 常用容器操作命令

命令	功能描述
docker ps	列出运行中的容器（加 -a 列出所有容器）
docker start/stop	启动 / 停止容器
docker exec	进入运行中的容器执行命令
docker rm	删除容器（加 -f 强制删除运行中容器）

五、学习总结

通过本次 Docker 学习，掌握了从环境搭建到核心原理的全流程：

1. 实战完成 CentOS 9 下 Docker 的安装、配置与镜像加速，搭建稳定的学习环境。
2. 理解 Docker 与虚拟机的核心差异，明确 Docker 轻量、高效的核心定位与适用场景。
3. 吃透镜像分层、CoW 机制等核心原理，掌握镜像与容器的生命周期管理命令。
4. 明确容器存储分离原则，掌握数据挂载方法，解决容器数据持久化问题。