第2课：Docker 基本概念

Docker 架构

Docker 使用客户端-服务器架构。Docker 客户端与 Docker 守护进程通信，后者负责构建、运行和分发 Docker 容器。

核心组件

1. Docker 守护进程（Docker Daemon）

运行在主机上的后台服务
负责管理Docker对象：镜像、容器、网络和卷
监听Docker API请求并处理

2. Docker 客户端（Docker Client）

用户与Docker交互的主要方式
发送命令到Docker守护进程
可以与多个守护进程通信

3. Docker 注册表（Docker Registry）

存储Docker镜像的地方
Docker Hub是默认的公共注册表
可以运行私有注册表

核心概念详解

镜像（Image）

Docker镜像是一个只读模板，包含创建Docker容器的指令。

特点：

分层存储：镜像由多个层组成，每层代表Dockerfile中的一条指令
只读：镜像创建后不能修改
可共享：多个容器可以共享同一个镜像

镜像层示例：

应用层     ← 你的应用代码
运行时层   ← Node.js/Python/Java等
系统层     ← Ubuntu/Alpine等基础系统

容器（Container）

容器是镜像的运行实例，是一个可运行的环境。

特点：

可写层：在镜像之上添加一个可写层
隔离性：每个容器都有独立的文件系统、网络和进程空间
临时性：容器删除后，可写层的数据会丢失

仓库（Repository）

仓库是集中存放镜像的地方，包含同一个应用的不同版本。

仓库标签：

nginx:latest - 最新版本
nginx:1.21 - 特定版本
nginx:alpine - 基于Alpine Linux的版本

Docker 对象

网络（Networks）

Docker网络允许容器之间以及容器与外部世界通信。

网络类型：

bridge：默认网络驱动，适用于单主机
host：容器直接使用主机网络
overlay：用于多主机通信
none：禁用网络

数据卷（Volumes）

数据卷是持久化数据的首选机制。

优势：

数据持久化：容器删除后数据仍然存在
性能更好：直接访问主机文件系统
可共享：多个容器可以挂载同一个卷

命名空间（Namespaces）

Docker使用Linux命名空间提供隔离。

命名空间类型：

PID：进程隔离
NET：网络隔离
IPC：进程间通信隔离
MNT：文件系统挂载点隔离
UTS：主机名和域名隔离

实践示例

查看系统信息

# 查看Docker版本
docker version

# 查看系统信息
docker info

# 查看帮助
docker --help

镜像操作

# 搜索镜像
docker search nginx

# 拉取镜像
docker pull nginx:latest

# 查看本地镜像
docker images

# 删除镜像
docker rmi nginx:latest

容器操作

# 运行容器
docker run -d --name my-nginx nginx

# 查看运行中的容器
docker ps

# 查看所有容器
docker ps -a

# 停止容器
docker stop my-nginx

# 删除容器
docker rm my-nginx

小结

在这一课中，我们学习了：

Docker的客户端-服务器架构
镜像、容器、仓库的详细概念
Docker网络和数据卷
基本的Docker命令操作

理解这些核心概念对后续学习非常重要。

实践作业

使用docker info查看你的Docker系统信息
拉取一个nginx镜像并运行容器
查看容器的详细信息：docker inspect <容器名>
尝试进入运行中的容器：docker exec -it <容器名> /bin/bash

思考题

为什么Docker镜像要使用分层存储？
容器和虚拟机的隔离机制有什么不同？
什么情况下需要使用数据卷？

下一课我们将学习Docker镜像的管理和操作。

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