Docker容器
Docker 容器是 Docker 镜像的一个运行实例。它包含了运行某个软件所需的所有内容：代码、运行时环境、系统工具、系统库和设置。容器与虚拟机不同，它不需要包含完整的操作系统，而是共享主机系统的内核，这使得容器更加轻量和高效容器本质上是一个被隔离的进程，它拥有自己的文件系统、网络空间和进程树，但与宿主机共享操作系统内核。这种轻量级的隔离方式使得容器比传统虚拟机更加高效。
1、容器的生命周期与状态管理
[*]创建（created）：容器已创建但未启动
[*]运行（running）：容器正在运行
[*]暂停（paused）：容器进程被暂停
[*]停止（exited）：容器进程已终止
[*]删除（removed）：容器被彻底删除
flowchart LR A[已创建
Created] -->|docker start| B[运行中
Running] B -->|docker pause| C[暂停
Paused] C -->|docker unpause| B B -->|docker stop| D[已停止/退出
Stopped/Exited] D -->|docker start| B D -->|docker rm| E[已删除
Deleted] C -->|docker unpause| B B -->|发生错误| F[Dead
异常中止]2、核心操作
2.1 创建与启动容器
# 创建容器但不启动
docker create --name mycontainer nginx
# 创建并启动容器（最常用）
docker run --name mycontainer -d nginx
# 交互式运行容器（适用于命令行工具）
docker run -it --name myshell ubuntu:22.04 /bin/bash
# 自动删除容器（退出后）
docker run --rm -it alpine /bin/sh
# 启动已创建/停止的容器
docker start mycontainerdocker run 命令的常用参数：
[*]-d：后台运行容器
[*]-it：交互式运行（通常一起使用）
[*]--name：指定容器名称
[*]-p：端口映射（宿主机端口：容器端口）
[*]-v：挂载数据卷或绑定目录
[*]--network：指定网络
[*]--env 或 -e：设置环境变量
[*]--restart：设置重启策略
2.2 查看容器信息
# 查看运行中的容器
docker ps
# 查看所有容器（包括停止的）
docker ps -a
# 查看容器详细信息（JSON格式）
docker inspect mycontainer
# 查看容器日志
docker logs mycontainer
# 实时查看容器日志
docker logs -f mycontainer
# 查看容器内进程
docker top mycontainer
# 查看容器资源使用情况
docker stats mycontainer2.3 容器交互与操作
# 在名为 web-server 的容器中启动一个交互式的 shell (/bin/sh)
docker exec -it web-server /bin/sh
# -i (--interactive): 保持标准输入流开放
# -t (--tty): 分配一个伪终端
# 在容器中执行一次性命令，例如查看环境变量
docker exec web-server env
# 暂停容器
docker pause mycontainer
# 恢复容器
docker unpause mycontainer
# 停止容器
docker stop mycontainer
# 强制停止容器
docker kill mycontainer
# 删除停止的容器
docker rm mycontainer
# 强制删除运行中的容器
docker rm -f mycontainer2.4 文件操作
docker cp： 在宿主机和容器之间复制文件或目录。
# 将宿主机当前目录下的 app.conf 复制到容器的 /etc/nginx/conf.d/ 目录
docker cp app.conf web-server:/etc/nginx/conf.d/
# 将容器内的 /var/log/nginx/error.log 复制到宿主机的当前目录
docker cp web-server:/var/log/nginx/error.log ./2.5 容器资源限制
可以限制容器对 CPU、内存、磁盘 I/O 等资源的使用：
# 限制内存使用（最多512MB）
docker run -d --name memory-limited --memory=512m nginx
# 限制CPU使用（最多使用1个核心的50%）
docker run -d --name cpu-limited --cpus=0.5 nginx
# 限制CPU优先级（相对权重，默认1024）
docker run -d --name cpu-shares --cpu-shares=512 nginx
# 限制容器内最大进程数
docker run -d --name pid-limited --pids-limit=100 nginx3、底层技术
cgroup 和 namespace 是最重要的两种技术。cgroup 实现资源限额， namespace 实现资源隔离。
3.1 cgroup
全称 Control Group。Linux 操作系统通过 cgroup 可以设置进程使用 CPU、内存 和 IO 资源的限额。
我们可以在 /sys/fs/cgroup 中找到它。
示例
[*]还是用例子来说明，启动一个容器，设置 --cpu-shares=512
[*]在 /sys/fs/cgroup/cpu/docker 目录中，Linux 会为每个容器创建一个 cgroup 目录，以容器长ID 命名
[*]目录中包含所有与 cpu 相关的 cgroup 配置，文件 cpu.shares 保存的就是 --cpu-shares 的配置，值为 512。
[*]同样的，/sys/fs/cgroup/memory/docker 和 /sys/fs/cgroup/blkio/docker 中保存的是内存以及 Block IO 的 cgroup 配置。
3.2 namespace
namespace 管理着 host 中全局唯一的资源，并可以让每个容器都觉得只有自己在使用它。换句话说，namespace 实现了容器间资源的隔离。
Linux 使用了六种 namespace，分别对应六种资源：Mount、UTS、IPC、PID、Network 和 User
[*]PID Namespace： 隔离进程 ID。容器内的进程看不到主机上的其他进程，认为自己才是 PID 1 的初始化进程。
[*]Network Namespace： 隔离网络设备、IP 地址、端口、路由表等。每个容器有自己的网络栈。
[*]Mount Namespace： 隔离文件系统挂载点。容器只能看到自己的文件系统视图。
[*]UTS Namespace： 隔离主机名和域名。
[*]IPC Namespace： 隔离进程间通信（IPC）资源。
[*]User Namespace： 隔离用户和用户组 ID，可以以 root 身份在容器内运行，而在宿主机上映射为普通用户，提升安全性。
4、容器配置示例
4.1 运行一个 Web 应用容器
# 运行Nginx容器，映射80端口，挂载配置和数据
docker run -d \
--name mynginx \
-p 8080:80 \
-v $(pwd)/nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d:ro \
-v nginx-data:/usr/share/nginx/html \
-e TZ=Asia/Shanghai \
--restart unless-stopped \
nginx:alpine此配置：
[*]将容器的 80 端口映射到宿主机的 8080 端口
[*]挂载本地配置文件（只读）
[*]使用数据卷存储网页内容
[*]设置时区环境变量
[*]配置重启策略（容器退出时除非手动停止，否则自动重启）
4.2 运行一个数据库容器
# 运行MySQL容器
docker run -d \
--name mysql \
-p 3306:3306 \
-v mysql-data:/var/lib/mysql \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=securepassword \
-e MYSQL_DATABASE=mydb \
-e MYSQL_USER=myuser \
-e MYSQL_PASSWORD=mypassword \
--restart always \
--memory=1g \
mysql:8.0 \
--character-set-server=utf8mb4 \
--collation-server=utf8mb4_unicode_ci此配置：
[*]映射 3306 端口
[*]使用数据卷持久化数据库数据
[*]设置必要的环境变量（数据库密码、用户等）
[*]配置为总是重启
[*]限制最大使用 1GB 内存
[*]传递额外参数配置 MySQL 字符集
5、容器故障排查
5.1 常用排查命令
# 查看容器详细信息
docker inspect mycontainer
# 查看容器日志（最后100行）
docker logs --tail=100 mycontainer
# 实时查看日志
docker logs -f mycontainer
# 检查容器健康状态
docker inspect --format '{{json .State.Health}}' mycontainer | jq
# 进入容器调试
docker exec -it mycontainer /bin/sh
# 查看容器资源使用情况
docker stats mycontainer
# 检查容器网络连接
docker network inspect app-network
# 查看容器端口映射
docker port mycontainer5.2 常见问题及解决方法
5.2.1 容器启动后立即退出
[*]检查容器是否有持续运行的进程
[*]查看日志：docker logs
[*]确保不是交互式应用在非交互模式下运行
5.2.2 无法访问容器内的服务
[*]检查端口映射是否正确：docker port
[*]检查容器内服务是否正常启动
[*]检查防火墙设置
[*]检查容器网络配置
5.2.3 容器占用过多资源
[*]为容器设置资源限制
[*]检查容器内是否有异常进程
[*]考虑优化应用或扩展为多个容器
5.2.4 容器之间无法通信
[*]确认容器在同一网络
[*]检查容器是否正常运行
[*]检查容器内防火墙规则
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