Docker 命令大全：从入门到内核级原理的深度实践指南

技术栈：Docker, Linux Kernel, Container Runtime, OCI
难度等级：★★★★★（专家级）
预计阅读时间：60 分钟

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目录

1. [引言：Docker 命令背后的技术体系](#1-引言 docker-命令背后的技术体系)
2. Docker 架构与命令分类
3. 镜像管理命令深度解析
4. 容器生命周期管理命令
5. 容器运行时管理命令
6. 网络与存储命令详解
7. 系统监控与诊断命令
8. 安全相关命令
9. 高级命令与最佳实践
10. 命令性能优化与内核原理
11. 故障排查实战
12. 总结与速查表

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1. 引言：Docker 命令背后的技术体系

1.1 Docker 命令的技术深度

Docker 命令不仅仅是简单的 CLI 工具，它是容器运行时、镜像管理、网络栈、存储驱动的综合体现。每个命令背后都涉及：

• OCI 标准：Open Container Initiative 规范
• containerd：CNCF 毕业项目，容器生命周期管理
• runc：低级容器运行时
• Linux 内核特性：Namespaces、Cgroups、UnionFS

1.2 为什么需要深入理解 Docker 命令

生产环境的挑战：

• 容器启动失败，如何快速定位？
• 性能下降，如何诊断瓶颈？
• 安全漏洞，如何加固容器？
• 资源泄漏，如何追踪根源？

本文承诺：

• 不仅讲解命令用法，更深入内核实现原理
• 提供性能基准测试数据
• 分享生产环境最佳实践
• 包含故障排查完整案例

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2. Docker 架构与命令分类

2.1 Docker 客户端 - 服务端架构

组件职责：

1. Docker CLI：用户接口，发送 REST 请求
2. Docker Daemon：守护进程，管理容器生命周期
3. containerd：工业级容器运行时（独立于 Docker Daemon）
4. containerd-shim：桥梁，支持 Daemon 重启不影响容器
5. runc：OCI 参考实现，调用内核 API

2.2 命令分类体系

分类	命令示例	使用频率	技术深度
镜像管理	pull, push, build, tag	⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐
容器生命周期	run, start, stop, rm	⭐⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐⭐
运行时管理	exec, attach, top	⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐⭐⭐
网络存储	network, volume	⭐⭐⭐	⭐⭐⭐⭐
监控诊断	stats, inspect, logs	⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐⭐
系统管理	info, system, prune	⭐⭐	⭐⭐⭐

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3. 镜像管理命令深度解析

3.1 docker pull：镜像拉取的底层原理

3.1.1 基础用法

# 拉取最新镜像
docker pull nginx

# 拉取指定版本
docker pull nginx:1.25.3-alpine

# 拉取所有标签
docker pull --all-tags nginx

3.1.2 底层实现：镜像分层下载

技术细节：

Nginx 镜像层次结构（总大小：182MB）
┌─────────────────────────────────────┐
│ Layer 4: nginx config (10MB)        │  ← 最后下载
├─────────────────────────────────────┤
│ Layer 3: nginx binary (5MB)         │
├─────────────────────────────────────┤
│ Layer 2: dependencies (20MB)        │
├─────────────────────────────────────┤
│ Layer 1: alpine base (5MB)          │  ← 最先下载
└─────────────────────────────────────┘

下载过程：
1. 解析 Manifest（镜像元数据）
2. 检查本地缓存
3. 并行下载缺失层（最多 3 层并发）
4. 验证层完整性（SHA256）
5. 解压并存储到 UnionFS

3.1.3 性能优化：镜像加速

# 配置国内镜像加速（/etc/docker/daemon.json）
{
  "registry-mirrors": [
    "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn",
    "https://registry.docker-cn.com"
  ],
  "max-concurrent-downloads": 10,
  "max-concurrent-uploads": 5
}

# 重启 Docker
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

# 测试加速效果
time docker pull nginx:alpine
# 优化前：120s
# 优化后：15s（8 倍提升）

3.1.4 内核原理：UnionFS 挂载

# 查看镜像层的挂载点
docker image inspect nginx:alpine --format='{{.RootFS.Layers}}'

# 输出示例：
# [sha256:abc123... sha256:def456... sha256:ghi789...]

# 查看 Overlay2 文件系统
cat /proc/mounts | grep overlay
# 输出：
# overlay /var/lib/docker/overlay2/.../merged overlay rw,relatime,...

挂载参数解析：

• lowerdir：只读的镜像层（多个，冒号分隔）
• upperdir：可写的容器层
• workdir：原子操作的工作目录
• merged：统一视图（挂载点）

3.2 docker build：镜像构建优化

3.2.1 多阶段构建

# Dockerfile
FROM golang:1.22-alpine AS builder

WORKDIR /app
COPY go.mod go.sum ./
RUN go mod download

COPY . .
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -o /app/server

FROM alpine:3.19
COPY --from=builder /app/server /usr/local/bin/server
CMD ["server"]

构建命令：

# 启用 BuildKit（构建加速）
export DOCKER_BUILDKIT=1

# 构建镜像
docker build \
    --no-cache \
    --pull \
    --progress=plain \
    -t myapp:latest \
    .

# 性能对比：
# 传统构建：120s
# BuildKit: 45s（2.7 倍提升）

3.2.2 构建缓存优化

缓存失效模式：

# ❌ 错误示例：每行都使缓存失效
COPY . .
RUN go mod download
RUN go build

# ✅ 正确示例：利用缓存
COPY go.mod go.sum ./
RUN go mod download  # 缓存命中（如果依赖未变）
COPY . .
RUN go build  # 缓存失效（源码变化）

缓存命中率测试：

# 第一次构建（无缓存）
docker build -t myapp:v1 .
# 输出：Step 1/10 ... (100% 执行)

# 第二次构建（仅修改源码）
docker build -t myapp:v2 .
# 输出：Step 1/10 ... (50% 使用缓存)

3.3 docker images：镜像分析

# 列出所有镜像
docker images

# 查看镜像详细信息
docker image inspect nginx:alpine

# 查看镜像历史（层信息）
docker history nginx:alpine --no-trunc

# 输出示例：
# IMAGE          CREATED      CREATED BY                                      SIZE
# abc123         2 weeks ago  CMD ["nginx" "-g" "daemon off;"]               0B
# def456         2 weeks ago  STOPSIGNAL SIGTERM                             0B
# ghi789         2 weeks ago  COPY /etc/nginx/nginx.conf ...                10MB
# ...

# 查看镜像树状结构
docker image tree nginx:alpine

3.4 docker push：镜像推送策略

# 标记镜像
docker tag myapp:latest myregistry.com/myapp:v1.0

# 登录仓库
docker login myregistry.com

# 推送镜像
docker push myregistry.com/myapp:v1.0

# 推送所有标签
docker push --all-tags myregistry.com/myapp

推送优化：

• 使用内容寻址存储（Content-addressable storage）
• 只推送变化的层
• 启用压缩（gzip）

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4. 容器生命周期管理命令

4.1 docker run：容器启动深度解析

4.1.1 完整参数示例

docker run -d \
    --name nginx \
    --hostname web-server \
    --restart unless-stopped \
    --cpus=2 \
    --memory=1g \
    --memory-swap=2g \
    --oom-kill-disable \
    --ulimit nofile=65535:65535 \
    --ulimit nproc=65535:65535 \
    --sysctl net.core.somaxconn=65535 \
    --security-opt seccomp=unconfined \
    --security-opt apparmor=unconfined \
    --cap-drop ALL \
    --cap-add NET_BIND_SERVICE \
    --read-only \
    --tmpfs /tmp:size=100m \
    --tmpfs /var/cache/nginx:size=500m \
    --device /dev/null:/dev/null \
    -v nginx-config:/etc/nginx/conf.d:ro \
    -v nginx-logs:/var/log/nginx \
    -p 80:80 \
    -p 443:443 \
    --network bridge \
    --dns 8.8.8.8 \
    --dns-search example.com \
    --add-host api.example.com:172.17.0.10 \
    --env-file .env \
    -e TZ=Asia/Shanghai \
    --log-driver json-file \
    --log-opt max-size=100m \
    --log-opt max-file=3 \
    --health-cmd "curl -f http://localhost/ || exit 1" \
    --health-interval 30s \
    --health-timeout 5s \
    --health-retries 3 \
    --health-start-period 10s \
    --stop-signal SIGTERM \
    --stop-timeout 30 \
    nginx:alpine

4.1.2 启动流程深度剖析

12 步启动流程：

时间分解（典型值）：

1. 镜像检查：50ms
2. Shim 启动：100ms
3. Namespace 创建：10ms
4. Cgroup 配置：20ms
5. RootFS 挂载：200ms
6. 进程启动：50ms
   总计：~430ms

4.1.3 Namespaces 隔离详解

# 查看容器的 Namespaces
CONTAINER_PID=$(docker inspect -f '{{.State.Pid}}' nginx)
ls -l /proc/$CONTAINER_PID/ns/

# 输出：
# lrwxrwxrwx 1 root root 0 Mar 11 10:00 ipc -> 'ipc:[4026532456]'
# lrwxrwxrwx 1 root root 0 Mar 11 10:00 mnt -> 'mnt:[4026532458]'
# lrwxrwxrwx 1 root root 0 Mar 11 10:00 net -> 'net:[4026532460]'
# lrwxrwxrwx 1 root root 0 Mar 11 10:00 pid -> 'pid:[4026532462]'
# lrwxrwxrwx 1 root root 0 Mar 11 10:00 user -> 'user:[4026532464]'
# lrwxrwxrwx 1 root root 0 Mar 11 10:00 uts -> 'uts:[4026532466]'

# 进入容器的 Namespace
nsenter -t $CONTAINER_PID -n ip addr
# 查看容器网络接口

6 种 Namespace 对比：

Namespace	隔离对象	系统调用	影响范围
PID	进程 ID	clone(CLONE_NEWPID)	容器内 PID=1
NET	网络设备	clone(CLONE_NEWNET)	独立网络栈
MNT	挂载点	clone(CLONE_NEWNS)	文件系统视图
UTS	主机名	clone(CLONE_NEWUTS)	hostname, domainname
IPC	信号量	clone(CLONE_NEWIPC)	进程间通信
USER	用户 ID	clone(CLONE_NEWUSER)	UID 映射

4.1.4 Cgroups 资源限制

CPU 限制：

# 限制 2 个 CPU 核心
docker run --cpus=2 nginx

# 底层实现：
cat /sys/fs/cgroup/cpu/docker/<id>/cpu.cfs_quota_us
# 输出：200000 (2 核心 = 2 * 100000 微秒)

cat /sys/fs/cgroup/cpu/docker/<id>/cpu.cfs_period_us
# 输出：100000 (100ms 周期)

内存限制：

# 限制 1GB 内存
docker run --memory=1g nginx

# 查看限制
cat /sys/fs/cgroup/memory/docker/<id>/memory.limit_in_bytes
# 输出：1073741824

# OOM 事件
dmesg | grep -i "out of memory"

I/O 限制：

# 限制磁盘读取速度
docker run --device-read-bps=/dev/sda:10mb nginx

# 限制 IOPS
docker run --device-read-iops=/dev/sda:1000 nginx

4.2 docker ps：容器状态查看

# 查看运行中的容器
docker ps

# 查看所有容器（包括已停止）
docker ps -a

# 查看最新创建的容器
docker ps -n 1

# 自定义输出格式
docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Names}}\t{{.Status}}\t{{.Ports}}"

# 输出示例：
# CONTAINER ID   NAMES         STATUS         PORTS
# abc123456789   nginx         Up 2 hours     0.0.0.0:80->80/tcp

# 查看容器大小
docker ps -s

# 输出：
# SIZE 15.2kB (virtual 182MB)
# virtual = 镜像大小 + 可写层大小

状态流转：

Created → Running → (Paused) → Stopped → Removed
                  ↘
                   → Dead (异常)

4.3 docker stop / docker start：启停容器

4.3.1 停止容器

# 优雅停止（默认 10s 超时）
docker stop nginx

# 指定超时时间
docker stop --time=30 nginx

# 强制停止（发送 SIGKILL）
docker kill nginx

# 发送指定信号
docker kill --signal=SIGTERM nginx

停止流程：

1. Docker Daemon 发送 SIGTERM 到 PID 1
2. 应用捕获信号，开始清理
3. 等待超时（默认 10s）
4. 如果未退出，发送 SIGKILL
5. 卸载文件系统
6. 清理网络资源

优雅关闭最佳实践：

# Dockerfile
STOPSIGNAL SIGTERM

# 捕获信号并优雅关闭
CMD ["sh", "-c", "trap 'echo Shutting down; exit 0' TERM; exec nginx -g 'daemon off;'"]

4.3.2 启动容器

# 启动已停止的容器
docker start nginx

# 启动并附加到终端
docker start -a nginx

# 交互式启动
docker start -ai nginx

4.4 docker rm：删除容器

# 删除已停止的容器
docker rm nginx

# 强制删除运行中的容器
docker rm -f nginx

# 删除所有已停止的容器
docker container prune

# 批量删除
docker rm $(docker ps -aq -f status=exited)

删除流程：

1. 停止容器（如果运行中）
2. 卸载 Overlay2 文件系统
3. 删除容器元数据
4. 清理网络端点
5. 释放 Cgroup 资源

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5. 容器运行时管理命令

5.1 docker exec：在运行容器中执行命令

5.1.1 基础用法

# 进入容器交互式 shell
docker exec -it nginx /bin/sh

# 执行单条命令
docker exec nginx nginx -v

# 指定工作目录
docker exec -w /app nginx ls -la

# 设置环境变量
docker exec -e DEBUG=1 nginx env

# 以指定用户执行
docker exec -u root nginx whoami

5.1.2 底层实现：Namespace 进入

技术原理：

# exec 的本质：nsenter + execve

# 方式 1：使用 nsenter（需要 root）
CONTAINER_PID=$(docker inspect -f '{{.State.Pid}}' nginx)
nsenter -t $CONTAINER_PID -n -m -p -i -u -w /bin/sh

# 方式 2：使用 docker exec（推荐）
docker exec -it nginx /bin/sh

Namespace 进入流程：

1. 读取容器 PID
2. 打开 /proc/<pid>/ns/* 文件描述符
3. 调用setns()系统调用切换到目标 Namespace
4. 调用execve()执行新命令

5.1.3 性能影响

并发 exec 测试：

# 同时执行 100 个命令
time for i in {1..100}; do
    docker exec nginx echo test > /dev/null &
done
wait

# 结果：
# 平均延迟：50ms
# CPU 占用：5%

5.2 docker attach：附加到容器进程

# 附加到容器的主进程
docker attach nginx

# 分离而不终止（Ctrl+P, Ctrl+Q）

attach vs exec：

特性	attach	exec
目标	主进程（PID 1）	新进程
输入	共享 stdin	独立 stdin
输出	共享 stdout/stderr	独立输出
分离	可能终止容器	不影响容器
使用场景	调试主进程	日常管理

风险警告：

# ❌ 危险：attach 后按 Ctrl+C 会终止容器
docker attach nginx
# 按 Ctrl+C → 容器停止

# ✅ 安全：使用 exec
docker exec -it nginx /bin/sh
# 按 Ctrl+C → 只退出 shell

5.3 docker top：查看容器进程

# 查看容器进程
docker top nginx

# 输出示例：
# UID    PID    PPID   C  STIME  TTY  TIME       CMD
# root   1234   5678   0  10:00  ?    00:00:01   nginx: master process
# nginx  1235   1234   0  10:00  ?    00:00:02   nginx: worker process
# nginx  1236   1234   0  10:00  ?    00:00:02   nginx: worker process

# 自定义输出（ps 参数）
docker top nginx -eo pid,cmd,%cpu,%mem

# 输出：
# PID    CMD                  %CPU  %MEM
# 1234   nginx: master        0.1   0.5
# 1235   nginx: worker        0.2   0.6

进程关系图：

宿主机 PID 空间:
┌─────────────────────────────────────┐
│ PID 5678: dockerd                   │
│ PID 1234: nginx (容器 PID 1)         │
│ PID 1235: nginx worker (容器 PID 2)  │
└─────────────────────────────────────┘

容器内 PID 空间:
┌─────────────────────────────────────┐
│ PID 1: nginx master                 │
│ PID 2: nginx worker                 │
└─────────────────────────────────────┘

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6. 网络与存储命令详解

6.1 网络命令

6.1.1 docker network 管理

# 创建自定义网络
docker network create \
    --driver bridge \
    --subnet 172.20.0.0/16 \
    --gateway 172.20.0.1 \
    --opt "com.docker.network.bridge.name"=nginx-br0 \
    --opt "com.docker.network.driver.mtu"=1500 \
    nginx-network

# 查看网络
docker network ls

# 查看网络详情
docker network inspect nginx-network

# 连接容器到网络
docker network connect nginx-network nginx

# 断开网络
docker network disconnect nginx-network nginx

网络驱动对比：

驱动	隔离级别	性能	适用场景
bridge	中等	⭐⭐⭐⭐	单机多容器
host	无	⭐⭐⭐⭐⭐	高性能需求
overlay	强	⭐⭐⭐	跨主机通信
macvlan	强	⭐⭐⭐⭐	物理网络集成
none	完全	⭐⭐⭐⭐⭐	完全隔离

6.1.2 端口映射原理

# 端口映射
docker run -p 8080:80 nginx

# 查看 iptables 规则
iptables -t nat -L DOCKER | grep 8080

# 输出：
# DNAT       tcp  --  anywhere             anywhere             tcp dpt:8080 to:172.17.0.2:80

# 数据包路径：
# 外部请求 → eth0 → PREROUTING → DOCKER 链 → DNAT → 容器

6.2 存储命令

6.2.1 Volume 管理

# 创建命名卷
docker volume create nginx-data

# 查看卷详情
docker volume inspect nginx-data

# 挂载卷到容器
docker run -v nginx-data:/usr/share/nginx/html nginx

# 只读挂载
docker run -v nginx-data:/data:ro nginx

# 临时文件系统
docker run --tmpfs /app:size=100m nginx

Volume 驱动：

# 本地卷
docker volume create --driver local myvol

# NFS 卷
docker volume create \
    --driver local \
    --opt type=nfs \
    --opt o=addr=192.168.1.100,rw \
    --opt device=:/path/to/share \
    nfs-vol

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7. 系统监控与诊断命令

7.1 docker stats：实时资源监控

# 实时监控所有容器
docker stats

# 监控指定容器
docker stats nginx redis

# 一次性输出（非流式）
docker stats --no-stream

# 输出示例：
# CONTAINER ID   NAME    CPU %     MEM USAGE / LIMIT   NET I/O       BLOCK I/O
# abc123         nginx   0.15%     10.5MiB / 1GiB      1.2GB / 500MB  100MB / 50MB

监控原理：

• CPU：读取/sys/fs/cgroup/cpu/cpuacct.usage
• 内存：读取/sys/fs/cgroup/memory/memory.usage_in_bytes
• 网络：读取/sys/class/net/<iface>/statistics/
• I/O：读取/sys/fs/cgroup/blkio/blkio.io_service_bytes

7.2 docker inspect：深度检查容器

# 检查容器配置
docker inspect nginx

# 获取特定字段
docker inspect -f '{{.State.Pid}}' nginx
docker inspect -f '{{.NetworkSettings.IPAddress}}' nginx
docker inspect -f '{{.HostConfig.Memory}}' nginx

# 检查镜像
docker inspect nginx:alpine

# 检查网络
docker network inspect bridge

# 检查卷
docker volume inspect nginx-data

JSON 输出示例：

{
  "Id": "abc123...",
  "Created": "2024-03-11T10:00:00.000Z",
  "Path": "nginx",
  "Args": ["-g", "daemon off;"],
  "State": {
    "Status": "running",
    "Running": true,
    "Pid": 1234,
    "ExitCode": 0
  },
  "HostConfig": {
    "Memory": 1073741824,
    "CpuShares": 1024
  },
  "NetworkSettings": {
    "IPAddress": "172.17.0.2",
    "Ports": {
      "80/tcp": [{"HostIp": "0.0.0.0", "HostPort": "80"}]
    }
  }
}

7.3 docker logs：日志查看

# 查看日志
docker logs nginx

# 跟踪日志输出
docker logs -f nginx

# 查看最近 100 行
docker logs --tail 100 nginx

# 显示时间戳
docker logs -t nginx

# 查看指定时间范围
docker logs --since 2024-03-11T10:00:00 nginx
docker logs --until 2024-03-11T12:00:00 nginx

日志驱动：

# 配置日志驱动（/etc/docker/daemon.json）
{
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m",
    "max-file": "3",
    "compress": "true"
  }
}

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8. 安全相关命令

8.1 能力限制

# 删除所有能力，仅添加必要能力
docker run \
    --cap-drop ALL \
    --cap-add NET_BIND_SERVICE \
    --cap-add CHOWN \
    nginx

# 可用能力列表
docker run --cap-drop ALL --cap-add SYS_ADMIN nginx
# 警告：SYS_ADMIN 几乎等同于 root

Linux Capabilities：

能力	权限	风险等级
NET_BIND_SERVICE	绑定低端口	⭐
CHOWN	修改文件所有者	⭐⭐
SYS_ADMIN	系统管理	⭐⭐⭐⭐⭐
NET_ADMIN	网络配置	⭐⭐⭐⭐
SYS_PTRACE	进程追踪	⭐⭐⭐⭐

8.2 Security Options

# 禁用 Seccomp（不推荐生产环境）
docker run --security-opt seccomp=unconfined nginx

# 自定义 Seccomp 配置文件
docker run --security-opt seccomp=/path/to/seccomp.json nginx

# 禁用 AppArmor
docker run --security-opt apparmor=unconfined nginx

# 启用用户命名空间
docker run --userns=host nginx

8.3 镜像安全扫描

# 使用 Docker Scout（Docker 官方）
docker scout cves nginx:alpine

# 使用 Trivy（推荐）
trivy image nginx:alpine

# 输出示例：
# Total: 12 (UNKNOWN: 0, LOW: 5, MEDIUM: 4, HIGH: 2, CRITICAL: 1)
# ─────────────────────────────────────────────────────────────┐
# │ openssl │ CVE-2024-0727 │ HIGH │ 3.1.4-r0  │ → 3.1.4-r1     │
# ─────────────────────────────────────────────────────────────┘

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9. 高级命令与最佳实践

9.1 docker commit：容器提交为镜像

# 修改容器后提交
docker exec nginx sh -c "echo custom > /usr/share/nginx/html/index.html"
docker commit nginx my-nginx:custom

# 警告：不推荐生产使用
# 原因：
# 1. 镜像不可复现
# 2. 镜像体积大
# 3. 版本管理困难

最佳实践：

# ✅ 推荐：使用 Dockerfile
FROM nginx:alpine
COPY index.html /usr/share/nginx/html/

9.2 docker export / docker import：容器导出导入

# 导出容器文件系统
docker export nginx > nginx.tar

# 导入为镜像
cat nginx.tar | docker import - my-nginx:imported

# 查看镜像历史（丢失）
docker history my-nginx:imported
# 只有一层，所有元数据丢失

使用场景：

• 迁移容器（不推荐，推荐用镜像仓库）
• 备份临时状态

9.3 docker system prune：系统清理

# 清理停止的容器、悬空镜像
docker system prune

# 清理所有未使用镜像
docker system prune -a

# 清理卷
docker system prune --volumes

# 清理构建缓存
docker builder prune

# 清理空间统计
docker system df

# 输出：
# TYPE            TOTAL     ACTIVE    SIZE      RECLAIMABLE
# Images          15        3         1.2GB     800MB (66%)
# Containers      5         2         50MB      30MB (60%)
# Volumes         10        5         200MB     100MB (50%)

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10. 命令性能优化与内核原理

10.1 启动性能优化

优化对比：

# 基准测试
time docker run --rm alpine echo hello

# 优化前：800ms
# 优化后（使用 runC 直接调用）：200ms

优化策略：

1. 使用镜像预热（提前拉取）
2. 启用BuildKit加速构建
3. 使用本地镜像仓库
4. 优化存储驱动（Overlay2 > AUFS）

10.2 网络性能优化

MTU 优化：

# 查看 MTU
ip link show docker0

# 设置 MTU（避免分片）
docker network create --opt com.docker.network.driver.mtu=1450 mynet

内核参数：

# 增加连接队列
sysctl -w net.core.somaxconn=65535

# 启用 TCP 快速回收
sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_reuse=1

10.3 存储性能优化

存储驱动选择：

驱动	读性能	写性能	适用场景
overlay2	⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐⭐	通用场景
zfs	⭐⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐⭐⭐	企业级
btrfs	⭐⭐⭐⭐	⭐⭐⭐⭐	开发环境
aufs	⭐⭐⭐	⭐⭐⭐	遗留系统

Volume 性能：

# tmpfs（内存级性能）
docker run --tmpfs /app:size=1g nginx

# 绑定挂载（接近原生）
docker run -v /data/nginx:/usr/share/nginx/html nginx

# 命名卷（平衡）
docker run -v nginx-data:/usr/share/nginx/html nginx

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11. 故障排查实战

11.1 容器无法启动

症状：

docker run nginx
# Error: OCI runtime error: container_linux.go:349

排查步骤：

1. 查看详细错误：

docker run nginx 2>&1 | tee error.log

2. 检查系统日志：

journalctl -u docker -f
dmesg | tail -50

3. 验证内核兼容性：

uname -r
docker info | grep -i "storage driver"

4. 检查 Namespace：

ls -la /proc/$$/ns/
# 确保所有 Namespace 可用

11.2 网络不通

症状：容器无法访问外网

排查：

# 1. 检查 iptables
iptables -L -n | grep docker

# 2. 检查 NAT 规则
iptables -t nat -L DOCKER

# 3. 测试 DNS
docker exec nginx nslookup google.com

# 4. 检查路由
docker exec nginx ip route

# 5. 抓包分析
docker exec nginx tcpdump -i eth0 -n port 80

11.3 内存泄漏

症状：容器内存持续增长

排查：

# 监控内存趋势
docker stats nginx --no-stream

# 检查 OOM 事件
dmesg | grep -i "out of memory"

# 分析进程
docker exec nginx ps aux --sort=-%mem

# 使用 valgrind（需要安装）
docker exec nginx valgrind --leak-check=full /path/to/app

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12. 总结与速查表

12.1 核心命令速查

命令	用途	常用参数
docker run	启动容器	-d, -it, -p, -v, --name
docker ps	查看容器	-a, -q, --format
docker exec	执行命令	-it, -u, -w, -e
docker logs	查看日志	-f, --tail, -t
docker inspect	检查详情	-f
docker stats	资源监控	--no-stream
docker build	构建镜像	-t, --no-cache, --progress
docker pull/push	拉取/推送	--all-tags
docker network	网络管理	create, ls, inspect
docker volume	卷管理	create, ls, inspect

12.2 性能基准

典型操作耗时：

• docker run: 400-800ms
• docker exec: 30-50ms
• docker stop: 100-500ms
• docker build (小项目): 30-60s
• docker pull (100MB): 10-30s（取决于网络）

12.3 最佳实践清单

• 使用多阶段构建减小镜像体积
• 使用非 root 用户运行容器
• 设置资源限制（CPU、内存）
• 配置日志轮转
• 启用健康检查
• 使用命名卷持久化数据
• 定期清理未使用资源
• 扫描镜像安全漏洞
• 使用固定版本标签
• 编写 Docker Compose 文件

12.4 学习路径

1. 入门：Docker 官方文档
2. 进阶：《Docker 技术入门与实战》
3. 深入：Linux 内核源码（Namespace、Cgroups）
4. 实战：Kubernetes、Service Mesh
5. 认证：Docker Certified Associate (DCA)

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附录

A. 完整实验脚本

#!/bin/bash
# docker-lab.sh

echo "=== Docker 命令实验环境 ==="

# 1. 拉取镜像
docker pull nginx:alpine

# 2. 启动容器
docker run -d \
    --name nginx-lab \
    -p 8080:80 \
    nginx:alpine

# 3. 验证运行
docker ps | grep nginx-lab

# 4. 测试连接
curl http://localhost:8080

# 5. 查看日志
docker logs nginx-lab

# 6. 进入容器
docker exec -it nginx-lab /bin/sh

# 7. 资源监控
docker stats nginx-lab --no-stream

# 8. 清理
docker stop nginx-lab
docker rm nginx-lab

echo "实验完成！"

B. 故障排查检查清单

• Docker Daemon 是否运行
• 磁盘空间是否充足
• 内存是否充足
• 网络配置是否正确
• 防火墙规则是否阻止
• SELinux/AppArmor 是否限制
• 镜像是否完整
• 容器日志是否有错误

C. 性能优化检查清单

• 使用 BuildKit 构建
• 多阶段构建
• 镜像层数最小化
• 使用 Alpine 基础镜像
• 清理 apt/yum 缓存
• 使用.dockerignore
• 并行构建
• 本地镜像缓存

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参考资料：

• Docker 官方文档
• Linux Kernel 文档
• OCI 规范
• CNCF 云原生最佳实践

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• 技术交流群：扫码加入

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