Docker 容器管理

Docker 容器是 Docker 的核心组件，本文将详细介绍 Docker 容器的生命周期、管理方法和最佳实践。

容器基础概念

什么是 Docker 容器？

Docker 容器是镜像的运行实例，是一个轻量级、可执行的独立软件包，包含运行应用程序所需的一切：代码、运行时环境、系统工具、系统库和设置。

容器与虚拟机的区别

特性	容器	虚拟机
启动时间	秒级	分钟级
资源占用	轻量级	重量级
隔离级别	进程级隔离	硬件级隔离
操作系统	共享宿主机内核	独立操作系统
性能	接近原生	有一定损耗
镜像大小	MB 级	GB 级

容器的生命周期

Docker 容器的生命周期包括以下状态：

创建（Created）：容器已创建但未启动
运行（Running）：容器正在运行
暂停（Paused）：容器暂停运行
停止（Stopped）：容器已停止运行
删除（Removed）：容器被删除

容器生命周期

创建和运行容器

基本的容器运行命令

bash

# 基本语法
docker run [选项] 镜像名 [命令] [参数]

# 示例：运行 nginx 容器
docker run -d -p 80:80 --name my-nginx nginx

常用的 run 命令选项

选项	描述	示例
`-d, --detach`	后台运行容器	`docker run -d nginx`
`-p, --publish`	端口映射	`docker run -p 8080:80 nginx`
`-v, --volume`	挂载数据卷	`docker run -v /host/path:/container/path nginx`
`--name`	指定容器名称	`docker run --name my-nginx nginx`
`-e, --env`	设置环境变量	`docker run -e VAR=value nginx`
`--network`	指定网络	`docker run --network my-net nginx`
`--restart`	重启策略	`docker run --restart always nginx`
`-it`	交互式终端	`docker run -it ubuntu bash`
`--rm`	容器停止后自动删除	`docker run --rm nginx`
`--memory`	内存限制	`docker run --memory 512m nginx`
`--cpus`	CPU 限制	`docker run --cpus 0.5 nginx`

创建容器但不启动

bash

docker create [选项] 镜像名 [命令] [参数]

运行交互式容器

bash

# 运行并进入交互式容器
docker run -it ubuntu bash

# 退出容器但保持容器运行
# 按 Ctrl+P 然后 Ctrl+Q

# 退出并停止容器
# 输入 exit 或按 Ctrl+D

容器启动策略

bash

# 容器退出时自动重启
docker run --restart=always nginx

# 容器非正常退出时重启
docker run --restart=on-failure nginx

# 容器非正常退出时重启，最多重启5次
docker run --restart=on-failure:5 nginx

# 除非手动停止，否则一直重启
docker run --restart=unless-stopped nginx

管理容器生命周期

启动、停止和重启容器

bash

# 启动容器
docker start 容器ID或容器名

# 停止容器
docker stop 容器ID或容器名

# 强制停止容器
docker kill 容器ID或容器名

# 重启容器
docker restart 容器ID或容器名

暂停和恢复容器

bash

# 暂停容器
docker pause 容器ID或容器名

# 恢复暂停的容器
docker unpause 容器ID或容器名

删除容器

bash

# 删除已停止的容器
docker rm 容器ID或容器名

# 强制删除运行中的容器
docker rm -f 容器ID或容器名

# 删除所有已停止的容器
docker container prune

# 删除所有容器（包括运行中的）
docker rm -f $(docker ps -aq)

查看容器信息

列出容器

bash

# 列出运行中的容器
docker ps

# 列出所有容器（包括已停止的）
docker ps -a

# 只显示容器ID
docker ps -q

# 显示最近创建的n个容器
docker ps -n 3

# 显示容器大小
docker ps -s

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

查看容器详细信息

bash

# 查看容器详细信息
docker inspect 容器ID或容器名

# 查询特定信息
docker inspect --format='{{.NetworkSettings.IPAddress}}' 容器ID或容器名

# 查看容器环境变量
docker inspect --format='{{range .Config.Env}}{{println .}}{{end}}' 容器ID或容器名

查看容器日志

bash

# 查看容器日志
docker logs 容器ID或容器名

# 实时查看日志
docker logs -f 容器ID或容器名

# 显示时间戳
docker logs -t 容器ID或容器名

# 显示最近n行日志
docker logs --tail 10 容器ID或容器名

# 从某个时间点开始查看日志
docker logs --since "2023-01-01T00:00:00" 容器ID或容器名

# 显示到某个时间点为止的日志
docker logs --until "2023-01-02T00:00:00" 容器ID或容器名

查看容器进程

bash

# 查看容器中运行的进程
docker top 容器ID或容器名

查看容器资源使用情况

bash

# 查看所有容器的资源使用统计
docker stats

# 查看特定容器的资源使用
docker stats 容器ID或容器名

# 自定义输出格式
docker stats --format "table {{.Name}}\t{{.CPUPerc}}\t{{.MemUsage}}"

# 不刷新显示（只显示一次）
docker stats --no-stream

查看容器变更

bash

# 查看容器文件系统的变更
docker diff 容器ID或容器名

容器交互和操作

进入运行中的容器

bash

# 创建新的终端会话并连接到容器
docker exec -it 容器ID或容器名 bash

# 如果容器中没有bash，可以使用sh
docker exec -it 容器ID或容器名 sh

# 以特定用户身份执行命令
docker exec -it -u root 容器ID或容器名 bash

在容器中执行命令

bash

# 在容器中执行单个命令
docker exec 容器ID或容器名 命令

# 示例：在容器中列出文件
docker exec my-nginx ls -la

# 示例：在容器中检查网络
docker exec my-nginx ping -c 3 google.com

附加到容器的主进程

bash

# 附加到容器的主进程（不创建新的终端）
docker attach 容器ID或容器名

容器文件操作

bash

# 从容器复制文件到主机
docker cp 容器ID或容器名:容器内路径 主机路径

# 示例：从容器复制配置文件
docker cp my-nginx:/etc/nginx/nginx.conf ./nginx.conf

# 从主机复制文件到容器
docker cp 主机路径 容器ID或容器名:容器内路径

# 示例：将配置文件复制到容器
docker cp ./nginx.conf my-nginx:/etc/nginx/nginx.conf

容器重命名

bash

# 重命名容器
docker rename 旧名称 新名称

# 示例
docker rename my-old-container my-new-container

容器资源管理

设置资源限制

bash

# 限制内存使用
docker run --memory 512m nginx

# 限制CPU使用
docker run --cpus 0.5 nginx

# 限制CPU核心
docker run --cpuset-cpus 0,1 nginx

# 限制内存和交换空间
docker run --memory 512m --memory-swap 1g nginx

更新运行中容器的资源限制

bash

# 更新内存限制
docker update --memory 1g 容器ID或容器名

# 更新CPU限制
docker update --cpus 1 容器ID或容器名

# 更新重启策略
docker update --restart always 容器ID或容器名

容器网络管理

容器网络模式

Docker 提供了多种网络模式：

bridge：默认网络模式，容器通过桥接网络连接
host：容器使用宿主机网络
none：容器没有网络连接
container：容器共享另一个容器的网络命名空间
自定义网络：用户创建的网络

bash

# 使用桥接网络
docker run --network bridge nginx

# 使用主机网络
docker run --network host nginx

# 不使用网络
docker run --network none nginx

# 共享另一个容器的网络
docker run --network container:another-container nginx

# 使用自定义网络
docker run --network my-custom-network nginx

端口映射

bash

# 映射特定端口
docker run -p 8080:80 nginx

# 映射多个端口
docker run -p 8080:80 -p 443:443 nginx

# 映射到特定IP地址
docker run -p 127.0.0.1:8080:80 nginx

# 映射到随机端口
docker run -p 80 nginx

查看端口映射

bash

# 查看容器的端口映射
docker port 容器ID或容器名

容器数据管理

数据卷挂载

bash

# 挂载命名卷
docker run -v my-volume:/app/data nginx

# 挂载主机目录
docker run -v /host/path:/container/path nginx

# 挂载主机文件
docker run -v /host/file.conf:/container/file.conf nginx

# 只读挂载
docker run -v /host/path:/container/path:ro nginx

使用 bind mounts

bash

# 使用 --mount 标志（更明确的语法）
docker run --mount type=bind,source=/host/path,target=/container/path nginx

# 只读挂载
docker run --mount type=bind,source=/host/path,target=/container/path,readonly nginx

使用临时文件系统

bash

# 使用临时文件系统（tmpfs）
docker run --tmpfs /app/temp nginx

# 指定tmpfs选项
docker run --tmpfs /app/temp:rw,noexec,nosuid,size=100m nginx

容器环境配置

设置环境变量

bash

# 设置单个环境变量
docker run -e VAR=value nginx

# 设置多个环境变量
docker run -e VAR1=value1 -e VAR2=value2 nginx

# 从文件加载环境变量
docker run --env-file ./env.list nginx

工作目录设置

bash

# 设置容器内的工作目录
docker run -w /app nginx

用户设置

bash

# 以特定用户运行容器
docker run -u 1000 nginx

# 以特定用户名运行容器
docker run -u nginx nginx

容器健康检查

配置健康检查

bash

# 使用HTTP请求进行健康检查
docker run --health-cmd "curl -f http://localhost/ || exit 1" \
           --health-interval=5s \
           --health-retries=3 \
           --health-timeout=2s \
           --health-start-period=15s \
           nginx

# 使用命令进行健康检查
docker run --health-cmd "mysqladmin ping -h localhost" mysql

查看健康状态

bash

# 查看容器健康状态
docker inspect --format='{{.State.Health.Status}}' 容器ID或容器名

容器日志管理

配置日志驱动

bash

# 使用json-file日志驱动并限制大小
docker run --log-driver json-file --log-opt max-size=10m --log-opt max-file=3 nginx

# 使用syslog日志驱动
docker run --log-driver syslog nginx

# 禁用日志
docker run --log-driver none nginx

查看日志驱动配置

bash

docker inspect --format='{{.HostConfig.LogConfig}}' 容器ID或容器名

容器监控和调试

实时监控容器

bash

# 监控所有容器的资源使用情况
docker stats

# 监控特定容器
docker stats 容器ID或容器名

# 自定义输出格式
docker stats --format "table {{.Name}}\t{{.CPUPerc}}\t{{.MemUsage}}\t{{.NetIO}}"

调试容器问题

bash

# 检查容器日志
docker logs 容器ID或容器名

# 检查容器进程
docker top 容器ID或容器名

# 检查容器详细信息
docker inspect 容器ID或容器名

# 进入容器进行调试
docker exec -it 容器ID或容器名 bash

容器事件监控

bash

# 查看Docker事件
docker events

# 过滤特定容器的事件
docker events --filter container=容器ID或容器名

# 过滤特定事件类型
docker events --filter event=start --filter event=stop

容器安全

以非特权模式运行

bash

# 以非特权模式运行容器
docker run --security-opt=no-new-privileges nginx

限制容器功能

bash

# 删除所有功能并只添加需要的功能
docker run --cap-drop ALL --cap-add NET_BIND_SERVICE nginx

只读文件系统

bash

# 使用只读文件系统
docker run --read-only nginx

使用安全计算（seccomp）配置文件

bash

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

容器编排和管理

虽然本章主要关注单个容器的管理，但在实际生产环境中，通常需要使用容器编排工具来管理多个容器：

Docker Compose：适用于开发环境和简单的多容器应用
Docker Swarm：Docker原生的集群管理和编排工具
Kubernetes：最流行的容器编排平台，适用于大规模部署

这些工具将在后续章节中详细介绍。

容器管理最佳实践

使用描述性容器名称：便于识别和管理
一个容器一个应用：遵循"一个容器一个关注点"的原则
使用健康检查：确保应用程序正常运行
合理设置资源限制：防止单个容器消耗过多资源
使用数据卷：确保数据持久化和备份
使用非特权用户：减少安全风险
定期更新基础镜像：获取安全补丁
使用 --restart 策略：确保关键服务自动重启
监控容器状态：使用监控工具及时发现问题
使用标签：组织和管理容器

常见问题与解决方案

容器无法启动

可能原因和解决方案：

端口冲突：更改端口映射
资源不足：检查宿主机资源
配置错误：检查容器配置和环境变量
镜像问题：尝试使用不同版本的镜像

容器频繁重启

可能原因和解决方案：

应用崩溃：检查应用日志
资源限制过低：增加内存或CPU限制
健康检查失败：调整健康检查参数
依赖服务不可用：确保所有依赖服务正常运行

容器性能问题

可能原因和解决方案：

资源竞争：限制容器资源使用
磁盘I/O瓶颈：使用数据卷或调整存储驱动
网络瓶颈：检查网络配置和流量
应用程序问题：优化应用程序代码

总结

Docker 容器是 Docker 生态系统的核心组件，掌握容器的生命周期管理、资源配置、网络设置和数据管理等方面的知识，对于高效使用 Docker 至关重要。通过本文介绍的命令和最佳实践，你可以更好地创建、管理和监控 Docker 容器，提高应用程序的可靠性和性能。

在下一章中，我们将深入探讨 Docker Compose，这是一个用于定义和运行多容器 Docker 应用程序的工具。

Docker 容器管理 ​

容器基础概念 ​

什么是 Docker 容器？ ​

容器与虚拟机的区别 ​

容器的生命周期 ​

创建和运行容器 ​

基本的容器运行命令 ​

常用的 run 命令选项 ​

创建容器但不启动 ​

运行交互式容器 ​

容器启动策略 ​

管理容器生命周期 ​

启动、停止和重启容器 ​

暂停和恢复容器 ​

删除容器 ​

查看容器信息 ​

列出容器 ​

查看容器详细信息 ​

查看容器日志 ​

查看容器进程 ​

查看容器资源使用情况 ​

查看容器变更 ​

容器交互和操作 ​

进入运行中的容器 ​

在容器中执行命令 ​

附加到容器的主进程 ​

容器文件操作 ​

容器重命名 ​

容器资源管理 ​

设置资源限制 ​

更新运行中容器的资源限制 ​

容器网络管理 ​

容器网络模式 ​

端口映射 ​

查看端口映射 ​

容器数据管理 ​

数据卷挂载 ​

使用 bind mounts ​

使用临时文件系统 ​

容器环境配置 ​

设置环境变量 ​

工作目录设置 ​

用户设置 ​

容器健康检查 ​

配置健康检查 ​

查看健康状态 ​

容器日志管理 ​

配置日志驱动 ​

查看日志驱动配置 ​

容器监控和调试 ​

实时监控容器 ​

调试容器问题 ​

容器事件监控 ​

容器安全 ​

以非特权模式运行 ​

限制容器功能 ​

只读文件系统 ​

使用安全计算（seccomp）配置文件 ​

容器编排和管理 ​

容器管理最佳实践 ​

常见问题与解决方案 ​

容器无法启动 ​

容器频繁重启 ​

容器性能问题 ​

总结 ​

Docker 容器管理

容器基础概念

什么是 Docker 容器？

容器与虚拟机的区别

容器的生命周期

创建和运行容器

基本的容器运行命令

常用的 run 命令选项

创建容器但不启动

运行交互式容器

容器启动策略

管理容器生命周期

启动、停止和重启容器

暂停和恢复容器

删除容器

查看容器信息

列出容器

查看容器详细信息

查看容器日志

查看容器进程

查看容器资源使用情况

查看容器变更

容器交互和操作

进入运行中的容器

在容器中执行命令

附加到容器的主进程

容器文件操作

容器重命名

容器资源管理

设置资源限制

更新运行中容器的资源限制

容器网络管理

容器网络模式

端口映射

查看端口映射

容器数据管理

数据卷挂载

使用 bind mounts

使用临时文件系统

容器环境配置

设置环境变量

工作目录设置

用户设置

容器健康检查

配置健康检查

查看健康状态

容器日志管理

配置日志驱动

查看日志驱动配置

容器监控和调试

实时监控容器

调试容器问题

容器事件监控

容器安全

以非特权模式运行

限制容器功能

只读文件系统

使用安全计算（seccomp）配置文件

容器编排和管理

容器管理最佳实践

常见问题与解决方案

容器无法启动

容器频繁重启

容器性能问题

总结