第001期 - docker

>docker介绍，第一期文档

Docker容器技术第一部分

第一部分：容器技术介绍（10分钟）

🎯 讲解要点

什么是容器？它与虚拟机的区别
为什么Docker成为主流容器技术
Docker的核心概念：镜像、容器、仓库
容器的优势与应用场景

1. 什么是容器？它与虚拟机的区别

容器的定义
容器是一种轻量级、可移植、自给自足的软件运行环境。它将应用程序及其所有依赖（如库、配置文件等）打包在一起，通过操作系统内核的隔离机制（如命名空间、cgroups）实现进程级别的隔离。
容器的本质
容器本质上是运行在宿主机上的一个或多个隔离进程，这些进程共享宿主机的操作系统内核，但彼此之间互不影响。
与虚拟机的区别
- 虚拟机：每个虚拟机都需要完整的操作系统，运行在虚拟化的硬件之上（如VMware、VirtualBox），资源消耗大，启动慢。
- 容器：多个容器共享同一个操作系统内核，只包含应用及其依赖，资源占用小，启动极快（秒级甚至毫秒级）。
- 对比图示：建议用一张对比图展示容器和虚拟机的架构差异。

2. 为什么Docker成为主流容器技术

易用性
Docker 提供了简单易用的命令行工具和API，极大降低了容器技术的学习和使用门槛。
生态完善
拥有庞大的镜像仓库（Docker Hub），用户可以直接拉取和发布镜像，极大提升开发效率。
跨平台兼容
支持Linux、Windows、Mac等多种操作系统，开发、测试、生产环境高度一致。
社区活跃
拥有全球最大的容器社区，文档丰富，遇到问题容易找到解决方案。
标准化推动者
Docker推动了OCI（开放容器标准）的制定，成为行业事实标准。

3. Docker的核心概念：镜像、容器、仓库

镜像（Image）
镜像是一个只读的模板，包含了运行应用所需的所有内容（代码、运行时、库、环境变量、配置文件等）。可以理解为“应用快照”。
容器（Container）
容器是镜像的运行实例。每次基于镜像启动容器时，都会生成一个独立的、可运行的环境。容器可以启动、停止、删除，生命周期灵活。
仓库（Registry）
仓库用于存储和分发镜像。最常用的是Docker Hub，也可以搭建私有仓库（如Harbor）。开发者可以将自己的镜像推送到仓库，或从仓库拉取他人镜像。
三者关系
镜像是模板，容器是实例，仓库是存储和分发镜像的平台。

4. 容器的优势与应用场景

优势
- 启动快：秒级启动，极大提升开发和部署效率。
- 资源占用低：共享内核，节省内存和CPU资源。
- 一致性：开发、测试、生产环境高度一致，解决“在我电脑上能跑”的问题。
- 易于扩展和迁移：容器可以在不同平台、云服务间无缝迁移。
- 易于自动化和持续集成：与CI/CD工具无缝集成，实现自动化测试和部署。
典型应用场景
- 微服务架构：每个服务一个容器，独立部署和扩展。
- 持续集成/持续部署（CI/CD）：自动化测试、构建、发布。
- 快速搭建开发和测试环境：一条命令还原完整环境。
- 大数据、AI等需要环境隔离的场景。
- 云原生应用、Serverless等新型架构。

第二部分：课程文档和源码（5分钟）

🎯 讲解要点

课程文档的作用
课程配套源码在哪里获取

第三部分：视频播放器使用方法（3分钟）

🎯 讲解要点

如何调整播放速度
如何使用字幕与讲义
课程互动方式

第四部分：Docker安装介绍（5分钟）

🎯 讲解要点

Docker的官方安装方式
需要的系统环境
Docker Desktop与Docker Engine的区别

Docker安装介绍（5分钟）

1. Docker的官方安装方式

官网下载安装包
Docker官方为不同操作系统（Windows、macOS、Linux）都提供了安装包和详细的安装文档。推荐大家优先从Docker官网下载，确保软件的安全和最新版本。
平台区分
- Windows/macOS：推荐使用 Docker Desktop，一体化安装，集成了图形界面和命令行工具，适合大多数开发者和学习者。
- Linux：直接通过包管理器（如APT、YUM、DNF等）安装 Docker Engine，适合服务器和生产环境。
安装流程简述
1. 访问官网，选择对应操作系统下载。
2. 按照安装向导一步步操作。
3. 安装完成后，启动Docker并进行简单测试（如docker run hello-world）。

2. 需要的系统环境

硬件要求
- 推荐至少2核CPU、4GB内存（更高配置体验更佳）。
- Windows和Mac建议使用较新型号的电脑，部分老旧设备可能不支持虚拟化。
操作系统要求
- Windows：Windows 10 64位专业版/企业版/教育版，需支持WSL2（Windows子系统Linux 2）。
- macOS：macOS 10.15及以上，支持Intel和Apple Silicon（M1/M2）芯片。
- Linux：主流发行版（如Ubuntu、CentOS、Debian等），内核版本建议3.10及以上。
虚拟化支持
- Windows和Mac安装Docker Desktop时，需确保BIOS已开启虚拟化（VT-x/AMD-V）。
- Windows需启用Hyper-V或WSL2，Mac需支持Hypervisor框架。

3. Docker Desktop与Docker Engine的区别

Docker Desktop
- 面向Windows和Mac用户的桌面版Docker，集成了Docker Engine、Docker CLI、Docker Compose、Kubernetes等工具。
- 提供图形化界面，便于管理镜像、容器、网络等资源。
- 适合开发、学习和测试环境，安装简单，易于上手。
- 支持自动更新和一键重置环境。
Docker Engine
- Docker的核心组件，负责容器的创建、运行和管理。
- 主要运行在Linux服务器上，通过命令行操作，无图形界面。
- 适合生产环境和云服务器，资源占用更低，灵活性更高。
- 需要手动配置和管理，适合有一定基础的用户。
总结对比
- Docker Desktop = Docker Engine + 图形界面 + 便捷工具，适合桌面开发者。
- Docker Engine = 纯命令行核心，适合服务器和生产环境。

第五部分：在Windows上安装Docker（10分钟）

🎯 讲解要点

使用Docker Desktop安装Docker
启用WSL2支持
Docker CLI的基本操作

在Windows上安装Docker

1. 使用Docker Desktop安装Docker

下载安装包
1. 打开Docker官网。
2. 选择“Download for Windows”下载适合你系统的安装包（支持Intel和ARM架构）。
安装流程
1. 双击下载的安装包，按照提示进行安装。
2. 安装过程中会提示是否启用WSL2和Hyper-V，建议全部勾选。
3. 安装完成后，重启电脑（如有提示）。
4. 启动Docker Desktop，首次启动时会自动初始化环境。
注意事项
- Windows 10 家庭版用户需确保已安装WSL2（Windows Subsystem for Linux 2）。
- 安装过程中如遇到权限或虚拟化相关报错，需进入BIOS开启虚拟化（VT-x/AMD-V）。

2. 启用WSL2支持

WSL2简介
WSL2是微软提供的Windows子系统Linux 2，Docker Desktop依赖WSL2以获得更好的性能和兼容性。
启用步骤
1. 打开“控制面板” → “程序” → “启用或关闭Windows功能”。
2. 勾选“适用于Linux的Windows子系统”和“虚拟机平台”，点击确定并重启电脑。
3. 安装WSL2内核更新包（如有提示，访问微软官方链接下载安装）。
4. 在PowerShell中运行：
```
wsl --set-default-version 2
```
5. 启动Docker Desktop，设置中选择WSL2作为后端引擎。
常见问题
- 如遇“WSL2未安装”或“内核版本过低”提示，需手动下载安装WSL2内核包。
- 确保Windows已更新到2004及以上版本。

第六部分：在Mac系统上安装Docker（7分钟）

🎯 讲解要点

使用Docker Desktop安装Docker
M1芯片支持与兼容性
Mac系统的网络配置

在Mac系统上安装Docker

1. 使用Docker Desktop安装Docker

下载安装包
1. 访问Docker官网。
2. 点击“Download for Mac”，根据你的芯片类型（Intel 或 Apple 芯片/M1/M2）选择对应的安装包。
安装流程
1. 下载完成后，双击.dmg文件，将Docker图标拖入“Applications”文件夹。
2. 打开“应用程序”中的Docker Desktop，首次启动时可能需要输入Mac密码进行授权。
3. 启动后，屏幕顶部会出现Docker小鲸鱼图标，等待其变为“Docker Desktop is running”状态。
首次体验
- 打开终端，输入docker --version，确认安装成功。
- 运行docker run hello-world，验证Docker环境可用。

2. M1芯片支持与兼容性

Apple Silicon（M1/M2）支持
- Docker Desktop已原生支持Apple Silicon（M1/M2）芯片，无需Rosetta 2即可运行。
- 下载时务必选择“Apple Chip”版本，避免兼容性问题。
镜像兼容性说明
- 部分老旧或仅支持x86架构的镜像在M1/M2上可能无法直接运行。
- 推荐优先选择官方支持多架构（multi-arch）的镜像，如nginx、mysql等。
- 如遇到兼容性问题，可尝试在docker run时加上--platform linux/amd64参数，例如：
```
docker run --platform linux/amd64 hello-world
```
常见问题
- 某些第三方镜像未适配arm64架构时，建议反馈给镜像维护者或查找替代镜像。

3. Mac系统的网络配置

端口映射
- Docker Desktop会自动将容器的端口映射到本地Mac的端口。例如，运行：
```
docker run -d -p 8080:80 nginx
```
  然后在浏览器访问http://localhost:8080即可访问nginx服务。
网络模式说明
- Mac上不支持--network=host模式，容器无法直接使用主机网络，但端口映射功能可以满足大多数开发需求。
文件共享与权限
- Docker Desktop默认允许将Mac本地目录挂载到容器中（如-v ~/mydata:/data），首次挂载时需在弹窗中授权。
- 注意文件权限和大小写敏感性，Mac默认磁盘为大小写不敏感，Linux容器为大小写敏感。
代理与加速器
- 如需配置国内镜像加速器，可在Docker Desktop的“Settings”→“Docker Engine”中添加加速器地址（如阿里云）。
- 如Mac处于公司代理环境，可在“Settings”→“Resources”→“Proxies”中配置HTTP/HTTPS代理。

🔍 实战演示

访问Docker官网并下载安装包
配置Docker运行环境
运行一个简单的nginx容器来测试

第七部分：在Linux系统上安装Docker（5分钟）

🎯 讲解要点

使用APT/YUM安装Docker
配置非root用户权限
验证安装是否成功

在Linux系统上安装Docker

1. 使用APT/YUM安装Docker

适用发行版
- Ubuntu/Debian 系：推荐使用 APT 包管理器。
- CentOS/RHEL/Fedora 系：推荐使用 YUM 或 DNF 包管理器。

安装步骤（以 Ubuntu 为例）

更新本地包索引：
```
sudo apt update
```

安装依赖包：

sudo apt install apt-transport-https ca-certificates curl gnupg lsb-release

添加 Docker 官方 GPG 密钥：

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg

添加 Docker 官方软件源：

echo \
  "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
  $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

安装 Docker Engine：

sudo apt update
sudo apt install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

启动 Docker 服务并设置开机自启：

sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

CentOS 安装示例

卸载旧版本（如有）：

sudo yum remove docker docker-client docker-client-latest docker-common docker-latest docker-latest-logrotate docker-logrotate docker-engine

安装依赖包：
```
sudo yum install -y yum-utils
```

添加 Docker 官方仓库：

sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

安装 Docker Engine：

sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

启动并设置开机自启：

sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

2. 配置非root用户权限

添加当前用户到 docker 组
1. 创建 docker 用户组（如未创建）：
```
sudo groupadd docker
```
2. 将当前用户加入 docker 组：
```
sudo usermod -aG docker $USER
```
3. 重新登录或重启终端，使组权限生效。
注意事项
- 加入 docker 组后，用户可以无需 sudo 直接运行 docker 命令。
- 出于安全考虑，生产环境建议仅信任的用户加入 docker 组。

3. 验证安装是否成功

检查 Docker 版本
```
docker --version
```
运行测试容器
```
docker run hello-world
```
- 该命令会拉取官方测试镜像并运行，若输出“Hello from Docker!”即表示安装成功。
查看 Docker 服务状态
```
systemctl status docker
```
常见问题排查
- 若遇到“permission denied”或“Cannot connect to the Docker daemon”错误，确认用户已加入 docker 组并重新登录。

“Linux用户可以直接通过包管理器安装Docker，例如Ubuntu使用APT，而CentOS使用YUM。”

🔍 实战演示

执行sudo apt update && sudo apt install docker.io
运行systemctl start docker并检查服务状态
允许普通用户运行Docker命令：sudo usermod -aG docker $USER

第八部分：Mac系统中的Docker Desktop替代工具（7分钟）

🎯 讲解要点

适合Mac用户的替代方案推荐Colima

适合Mac用户的Docker Desktop替代方案——Colima

1. 为什么选择Colima？

轻量级：Colima 基于 Lima 虚拟化技术，资源占用更低，启动速度快。
免费开源：Colima 完全开源，无需担心商业授权或收费问题。
兼容性好：支持 Intel 和 Apple Silicon（M1/M2）芯片，适配性强。
与Docker CLI无缝兼容：安装后可直接使用 docker 命令，无需更改开发习惯。
支持Kubernetes：Colima 也可用于本地K8s实验环境。

2. Colima的安装与使用

安装Colima（需先安装Homebrew和Docker CLI）
在终端输入：
```
brew install colima
```
启动Colima
```
colima start
```
- 默认会自动配置好 Docker 环境。
- 启动后，docker 命令即可正常使用。
验证Docker兼容性
运行：
```
docker run hello-world
```
- 若能正常输出“Hello from Docker!”说明Colima环境配置成功。

3. Colima的常用操作

停止Colima
```
colima stop
```
重启Colima
```
colima restart
```
自定义配置（如CPU/内存/磁盘）
启动时可指定参数，例如：
```
colima start --cpu 4 --memory 4
```
支持多种容器后端
Colima 默认使用 Docker，也支持 containerd。

4. 注意事项与补充说明

文件挂载与网络：Colima 支持本地目录挂载和端口映射，体验与Docker Desktop类似。
图形界面：Colima 主要通过命令行操作，没有图形界面，但可配合如Portainer等Web管理工具。
切换回Docker Desktop：如需切换回Docker Desktop，只需关闭Colima并启动Docker Desktop即可。

5. 适用场景

不想被Docker Desktop收费政策限制的个人或企业用户。
追求更轻量、更快启动速度的开发者。
需要在Apple Silicon（M1/M2）上运行Docker环境的用户。

🔍 实战演示

安装Colima：brew install colima
运行colima start
验证Docker兼容性：docker run hello-world

第九部分：国内用户使用Docker指南（5分钟）

🎯 讲解要点

国内使用Docker的常见问题
镜像源设置（阿里云）
解决Docker Hub拉取速度慢的问题

国内用户使用Docker指南

1. 国内使用Docker的常见问题

访问Docker Hub速度慢或连接超时
由于网络原因，国内用户在拉取Docker官方镜像时经常遇到下载速度慢、连接超时、甚至无法访问Docker Hub的问题。
部分镜像拉取失败
某些镜像在国内网络环境下可能直接拉取失败，影响开发和部署效率。
自动更新和依赖拉取不稳定
使用CI/CD或自动化脚本时，因网络不稳定导致构建失败的情况较多。
解决建议
- 优先配置国内镜像加速器。
- 遇到拉取失败时多尝试几次，或更换网络环境。

2. 镜像源设置（以阿里云为例）

获取阿里云加速器地址
1. 登录阿里云容器镜像服务。
2. 进入“镜像加速器”页面，获取专属加速器地址（如https://xxxxxx.mirror.aliyuncs.com）。
配置Docker加速器
- 编辑或创建/etc/docker/daemon.json文件（Windows和Mac可在Docker Desktop设置中配置）。
```
{
  "registry-mirrors": ["https://xxxxxx.mirror.aliyuncs.com"]
}
```
- 保存后，重启Docker服务：
```
sudo systemctl restart docker
```
- Windows/Mac用户可在Docker Desktop的“Settings”→“Docker Engine”中添加加速器地址并Apply重启。
其他可选国内镜像源
- DaoCloud: https://f1361db2.m.daocloud.io
- 腾讯云: https://mirror.ccs.tencentyun.com
- 网易云: https://hub-mirror.c.163.com

3. 解决Docker Hub拉取速度慢的问题

配置镜像加速器后效果
配置加速器后，拉取官方镜像（如docker pull ubuntu）速度会大幅提升，基本可实现秒级下载。
拉取测试
- 配置好加速器后，执行：
```
docker pull ubuntu
```
  观察下载速度和稳定性。
常见问题排查
- 如果配置后仍然慢，检查加速器地址是否正确、网络是否通畅。
- 有时需要重启Docker服务或电脑。
- 部分镜像（如私有镜像或国外小众镜像）可能仍需科学上网。

🔍 实战演示

访问阿里云Docker镜像服务
配置加速地址：https://registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com
进行拉取测试：docker pull ubuntu

📢 结尾总结（约3分钟） “感谢大家的观看！今天我们深入了解了Docker容器技术，并完介绍了不同操作系统上的安装。如果你有任何问题，欢迎在评论区留言，我们下个视频再见！”

你觉得有收获吗？❤️

第001期 - docker X

Docker容器技术第一部分

第一部分：容器技术介绍（10分钟）

1. 什么是容器？它与虚拟机的区别

2. 为什么Docker成为主流容器技术

3. Docker的核心概念：镜像、容器、仓库

4. 容器的优势与应用场景

第二部分：课程文档和源码（5分钟）

第三部分：视频播放器使用方法（3分钟）

第四部分：Docker安装介绍（5分钟）

Docker安装介绍（5分钟）

1. Docker的官方安装方式

2. 需要的系统环境

3. Docker Desktop与Docker Engine的区别

第五部分：在Windows上安装Docker（10分钟）

在Windows上安装Docker

1. 使用Docker Desktop安装Docker

2. 启用WSL2支持

第六部分：在Mac系统上安装Docker（7分钟）

在Mac系统上安装Docker

1. 使用Docker Desktop安装Docker

2. M1芯片支持与兼容性

3. Mac系统的网络配置

第七部分：在Linux系统上安装Docker（5分钟）

在Linux系统上安装Docker

1. 使用APT/YUM安装Docker

2. 配置非root用户权限

3. 验证安装是否成功

第八部分：Mac系统中的Docker Desktop替代工具（7分钟）

适合Mac用户的Docker Desktop替代方案——Colima

1. 为什么选择Colima？

2. Colima的安装与使用

3. Colima的常用操作

4. 注意事项与补充说明

5. 适用场景

第九部分：国内用户使用Docker指南（5分钟）

国内用户使用Docker指南

1. 国内使用Docker的常见问题

2. 镜像源设置（以阿里云为例）

3. 解决Docker Hub拉取速度慢的问题

第001期 - docker