DOCKER技术入门与实战 第4版

作为陪伴 Docker 技术从诞生到成熟的畅销经典，本书第 4 版紧跟容器技术发展浪潮，构建了贴合当下实践的实用技术体系 —— 不仅补充高级构建、新编排工具、增强安全机制与性能优化等新特性，还摒弃了Docker Machine、Mesos 等不再活跃的工具与项目，确保内容的时效性与实用性。全书以 “基础入门 — 实战案例 — 进阶技能 — 开源项目” 为清晰脉络，既深入浅出地讲解 Docker 的核心概念、常用命令与底层实现原理，又通过操作系统、Web 服务、数据库、大数据、多语言开发等丰富场景案例，助力读者快速落地实践；同时详细解析 Etcd、Docker Compose、Swarm、Kubernetes 等核心开源项目，完整覆盖容器生态全景，帮助读者更快、更深入地掌握和使用容器技术。

Docker和容器化计算技术一直在不断创新和发展。十多年前，本书首版面市，见证了 Docker技术的发展，为了让读者更深入地理解和掌握新的容器技术，第4版中补充了一些新特性（如高级构建功能），同时也摒弃了一些过时的工具和项目（如Docker Machine项目）。
全书分为四部分：第一部分简要介绍 Docker 的基础知识和常用命令；第二部分详述在各种典型场景中如何运用容器技术，包括操作系统、Web服务、数据库、分布式处理和大数据、编程开发以及容器云等；第三部分深入讲解高级容器技巧，包括实现原理、私有仓库、安全防护、高级网络功能和网络插件；第四部分展示与容器相关的开源项目，包括Etcd、Compose、Swarm、Kubernetes等。这些项目让使用容器技术变得更加有效率，使容器平台更加稳定和智能，共同构建了一个繁荣的容器化计算生态。

杨保华 博士，信息科技行业资深专家。兴趣方向包括分布式系统、人工智能和软件架构等，是容器、网络虚拟化、区块链等技术的早期研究和推动者。他倡导技术创新与产品、市场相结合，曾负责多个大型计算平台产品的架构和设计，以及企业系统的实现和实施。他热爱开源文化，曾积极贡献多个开源项目。<br /><br />戴王剑 资深计算机专家。十多年来一直从事系统平台、计算机网络、服务器架构设计，负责过多个省级项目的架构设计。<br /><br />曹亚仑 云原生SRE，十年来一直从事云平台运维稳定性工作，负责过多个重大项目的运维体系建设。现为某云厂商专有云运维专家组成员，历任存储产品线DevOps工程师、云技术经理（TAM）、故障应急值班长。2014年开始从事Docker相关技术研究，并在管控容器化及混合云DevOps项目中进行大量实践。此外，在企业级云原生运维、混合云运维稳定性体系建设及故障应急处置方面有丰富的经验。 <br />

目　　录?Contents<br />前言<br />第一部分　基础入门<br />第1章　初识Docker与容器　3<br />1.1　什么是Docker　3<br />1.2　为什么使用Docker　5<br />1.3　Docker与虚拟化　7<br />1.4　本章小结　8<br />第2章　核心概念与安装配置　9<br />2.1　核心概念　9<br />2.2　安装Docker引擎　11<br />2.2.1　Docker引擎版本　11<br />2.2.2　在Linux环境下安装Docker<br />引擎　12<br />2.3　安装Docker桌面版　13<br />2.3.1　在macOS环境下安装Docker<br />桌面版　14<br />2.3.2　在Windows环境下安装<br />Docker桌面版　16<br />2.4　配置Docker服务　17<br />2.5　推荐实践环境　18<br />2.6　本章小结　18<br />第3章　使用Docker镜像　19<br />3.1　获取镜像　19<br />3.2　查看镜像信息　21<br />3.3　搜寻镜像　24<br />3.4　删除和清理镜像　24<br />3.5　创建镜像　26<br />3.6　导出和载入镜像　28<br />3.7　上传镜像　29<br />3.8　本章小结　29<br />第4章　操作Docker容器　30<br />4.1　创建容器　30<br />4.1.1　新建容器　30<br />4.1.2　启动容器　34<br />4.1.3　新建并启动容器　34<br />4.1.4　守护态运行　35<br />4.1.5　查看容器输出　36<br />4.2　停止容器　36<br />4.3　进入容器　37<br />4.4　删除容器　39<br />4.5　导入和导出容器　39<br />4.6　查看容器　41<br />4.7　其他容器命令　42<br />4.8　本章小结　43<br />第5章　访问Docker仓库　45<br />5.1　Docker Hub公共镜像市场　45<br />5.2　搭建本地私有仓库　49<br />5.3　本章小结　51<br />第6章　Docker数据管理　52<br />6.1　数据卷　52<br />6.2　数据卷容器　54<br />6.3　利用数据卷容器迁移数据　55<br />6.4　本章小结　56<br />第7章　端口映射与容器互联　57<br />7.1　通过端口映射实现容器访问　57<br />7.2　通过互联机制实现便捷互访　58<br />7.3　本章小结　61<br />第8章　使用Dockerfile创建镜像　62<br />8.1　基本结构　62<br />8.2　指令说明　65<br />8.2.1　基本格式　65<br />8.2.2　解析器指令　66<br />8.2.3　环境变量替换　68<br />8.2.4　.dockerignore文件　69<br />8.2.5　FROM　70<br />8.2.6　RUN　71<br />8.2.7　RUN --mount　71<br />8.2.8　RUN --network　74<br />8.2.9　CMD　75<br />8.2.10　LABEL　76<br />8.2.11　EXPOSE　76<br />8.2.12　ENV　 77<br />8.2.13　ADD　78<br />8.2.14　COPY　81<br />8.2.15　COPY/ADD --link　82<br />8.2.16　ENTRYPOINT　83<br />8.2.17　VOLUME　87<br />8.2.18　关于指定卷的注意事项　88<br />8.2.19　USER　88<br />8.2.20　WORKDIR　89<br />8.2.21　ARG　89<br />8.2.22　ONBUILD　93<br />8.2.23　STOPSIGNAL停止<br />信号　94<br />8.2.24　HEALTHCHECK　94<br />8.2.25　SHELL　95<br />8.3　创建镜像　97<br />8.3.1　命令选项　97<br />8.3.2　选择父镜像　98<br />8.3.3　使用.dockerignore文件　99<br />8.3.4　多步骤创建　99<br />8.4　最佳实践　100<br />8.5　本章小结　101<br />第9章　高级镜像构建　102<br />9.1　使用构建器　102<br />9.1.1　创建构建器　103<br />9.1.2　列出构建器　103<br />9.1.3　使用Remote远程构建套件<br />驱动　104<br />9.1.4　构建器磁盘清理　106<br />9.2　多步骤构建　107<br />9.2.1　单步骤构建的问题　107<br />9.2.2　使用多步骤构建　107<br />9.3　多平台镜像　109<br />9.4　使用GitHub Action　111<br />9.5　本章小结　116<br />第二部分　实战案例<br />第10章　操作系统　119<br />10.1　BusyBox　119<br />10.2　Alpine　120<br />10.3　Ubuntu　121<br />10.4　本章小结　123<br />第11章　Web服务与应用　124<br />11.1　Apache　124<br />11.2　Nginx　129<br />11.3　Tomcat　134<br />11.4　Jetty　135<br />11.5　LAMP　136<br />11.6　CMS　139<br />11.6.1　WordPress　139<br />11.6.2　Ghost　140<br />11.7　本章小结　141<br />第12章　数据库应用　142<br />12.1　MySQL　142<br />12.2　MongoDB　145<br />12.3　Redis　152<br />12.4　Memcached　154<br />12.5　本章小结　157<br />第13章　分布式处理与大数据<br />平台　158<br />13.1　RabbitMQ　158<br />13.2　Hadoop　161<br />13.3　Spark　164<br />13.4　Storm　166<br />13.5　Elasticsearch　169<br />13.6　本章小结　172<br />第14章　编程开发　173<br />14.1　C/C++　173<br />14.1.1　GCC　173<br />14.1.2　LLVM　176<br />14.1.3　Clang　176<br />14.2　Java　178<br />14.2.1　Spring Boot　179<br />14.2.2　相关资源　182<br />14.3　Python　182<br />14.3.1　使用PyPy　184<br />14.3.2　使用Django　184<br />14.3.3　使用Flask　192<br />14.3.4　使用Sentry　195<br />14.3.5　相关资源　197<br />14.4　JavaScript　197<br />14.4.1　使用Node.js　197<br />14.4.2　相关资源　201<br />14.5　Go　201<br />14.5.1　Beego　204<br />14.5.2　Gogs：基于Go的Git<br />服务　208<br />14.5.3　相关资源　209<br />14.6　PHP　209<br />14.6.1　PHP常用框架　214<br />14.6.2　相关资源　216<br />14.7　Rust　216<br />14.8　本章小结　219<br />第15章　容器与云服务　220<br />15.1　云服务简介　220<br />15.2　AWS　221<br />15.3　谷歌云服务　223<br />15.4　Azure 云服务　226<br />15.5　阿里云容器服务　228<br />15.5.1　产品架构　231<br />15.5.2　应用场景　231<br />15.6　腾讯云容器服务　235<br />15.6.1　产品架构　237<br />15.6.2　应用场景　237<br />15.7　本章小结　240<br />第16章　容器实战思考　241<br />16.1　Docker为什么会成功　241<br />16.2　研发人员该如何看待容器　242<br />16.3　容器化开发模式　243<br />16.4　本章小结　247<br />第三部分　进阶技能<br />第17章　核心实现技术　251<br />17.1　基本架构　251<br />17.2　命名空间　253<br />17.3　控制组　257<br />17.4　联合文件系统　260<br />17.5　Linux网络虚拟化　262<br />17.6　本章小结　264<br />第18章　配置私有仓库　265<br />18.1　安装Docker Registry　265<br />18.2　配置TLS证书　267<br />18.3　管理访问权限　268<br />18.4　配置Registry　272<br />18.5　批量管理镜像　278<br />18.6　使用通知系统　280<br />18.7　使用Harbor搭建私有镜像仓库　283<br />18.8　本章小结　287<br />第19章　安全防护与配置　289<br />19.1　命名空间隔离的安全　290<br />19.2　控制组资源控制的安全　291<br />19.3　内核能力机制　291<br />19.4　Docker服务端的防护　292<br />19.5　更多安全特性的使用　293<br />19.6　使用第三方检测工具　294<br />19.7　本章小结　296<br />第20章　高级网络功能　297<br />20.1　启动与配置参数　297<br />20.2　配置容器DNS和主机名　299<br />20.3　容器访问控制　301<br />20.4　映射容器端口到宿主机的<br />实现　304<br />20.5　配置容器网桥　305<br />20.6　自定义网桥　306<br />20.7　使用OpenvSwitch网桥　307<br />20.8　创建一个点到点连接　309<br />20.9　本章小结　310<br />第21章　libnetwork插件化网络<br />功能　311<br />21.1　容器网络模型　311<br />21.2　Docker网络命令　312<br />21.3　构建跨主机容器网络　315<br />21.4　本章小结　318<br />第四部分　开源项目<br />第22章　Etcd——高可用的键值<br />数据库　321<br />22.1　安装和使用Etcd　322<br />22.1.1　二进制文件方式　322<br />22.1.2　Docker镜像方式下载　324<br />22.1.3　数据目录　324<br />22.1.4　服务启动参数　325<br />22.2　使用客户端命令　327<br />22.2.1　数据类操作　329<br />22.2.2　非数据类操作　330<br />22.3　Etcd集群管理　333<br />22.3.1　构建集群　333<br />22.3.2　集群配置优化　336<br />22.4　本章小结　338<br />第23章　Docker Compose——多容器<br />应用管理　339<br />23.1　安装与卸载　340<br />23.2　Compose模板文件　342<br />23.3　Compose命令说明　356<br />23.3.1　命令对象与格式　356<br />23.3.2　命令选项　356<br />23.3.3　命令使用说明　357<br />23.4　Compose环境变量　363<br />23.4.1　Compose中定义的环境<br />变量　363<br />23.4.2　在Compose文件中使用<br />环境变量　363<br />23.4.3　Compose应用案例一：<br />Web负载均衡　364<br />23.4.4　Compose应用案例二：<br />大数据Spark集群　369<br />23.5　本章小结　373<br />第24章　Docker Swarm模式——跨主<br />机容器集群管理　374<br />24.1　Swarm模式简介　374<br />24.2　基本概念　375<br />24.3　使用服务命令　381<br />24.4　本章小结　384<br />第25章　Kubernetes——生产级容器<br />集群平台　385<br />25.1　主要版本历史　386<br />25.2　核心概念　388<br />25.2.1　操作资源　388<br />25.2.2　控制器　389<br />25.2.3　辅助概念　390<br />25.3　资源抽象对象　390<br />25.3.1　容器组　391<br />25.3.2　服务　392<br />25.3.3　存储卷　393<br />25.3.4　控制器　394<br />25.3.5　其他抽象对象　396<br />25.4　快速体验　398<br />25.4.1　下载minikube和<br />kubectl　398<br />25.4.2　启动集群　398<br />25.4.3　查看Kubernetes服务　399<br />25.4.4　使用部署控制器管理<br />服务　399<br />25.5　重要组件　401<br />25.6　使用kubectl　406<br />25.6.1　获取kubectl　406<br />25.6.2　命令格式　407<br />25.6.3　全局参数　408<br />25.6.4　通用子命令　409<br />25.6.5　部署命令　414<br />25.6.6　集群管理命令　415<br />25.6.7　诊断命令　417<br />25.6.8　高级命令　420<br />25.6.9　配置命令　421<br />25.6.10　其他命令　422<br />25.7　网络设计　423<br />25.7.1　场景分析　423<br />25.7.2　直接路由　424<br />25.7.3　Overlay网络　424<br />25.8　本章小结　425<br />第26章　其他相关项目　426<br />26.1　持续集成　426<br />26.2　容器管理　432<br />26.3　编程开发　435<br />26.3.1　安装docker-py　435<br />26.3.2　使用示例　435<br />26.4　网络支持　436<br />26.4.1　pipework　436<br />26.4.2　Flannel项目　436<br />26.4.3　Weave Net项目　437<br />26.4.4　Calico 项目　438<br />26.5　日志处理　439<br />26.5.1　Fluentd　439<br />26.5.2　logspout　439<br />26.6　服务代理　440<br />26.6.1　Traefik　440<br />26.6.2　nginx-proxy　442<br />26.7　标准与规范　443<br />26.7.1　runC标准　443<br />26.7.2　开放容器规范　443<br />26.7.3　云应用十二要素　444<br />26.8　其他项目　445<br />26.8.1　OpenStack支持　445<br />26.8.2　dockerize　446<br />26.8.3　Unikernel　448<br />26.9　本章小结　448<br />附录<br />附录A　常见问题总结　450<br />A.1　镜像相关　450<br />A.2　容器相关　452<br />A.3　仓库相关　453<br />A.4　配置相关　453<br />A.5　Docker与虚拟化　455<br />A.6　其他　455<br />附录B　热门镜像介绍　457<br />B.1　MongoDB　457<br />B.2　MySQL　460<br />B.3　Nginx　463<br />B.4　Node.js　466<br />B.5　Redis　468<br />B.6　Ubuntu　471<br />B.7　WordPress　472<br />附录C　Docker命令查询　476<br />C.1　基本语法　476<br />C.2　客户端命令　476<br />C.3　服务端命令选项　479<br />C.4　一张图总结Docker命令　482<br />附录D　资源链接　483