Docker 基礎介紹

Docker 的發展歷程

Docker 最初是由 dotCloud（一家平台即服務公司，後來更名為 Docker, Inc.）的創始人 Solomon Hykes 於 2013 年推出。Docker 最初是作為 dotCloud 內部項目開發的，但由於其創新性和實用性，它迅速吸引了廣泛的關注和社群支持。

Docker 一經推出，就以其簡化和加速開發到部署流程的能力，重塑了軟體容器化和微服務架構的景觀。隨著時間的推移，Docker 不斷進化，增加了新的功能和改進，如 Docker Swarm（集群管理）和 Docker Compose（多容器應用定義），進一步鞏固了其在行業中的領導地位。

Docker 的核心概念

1. 容器（Container）：容器是 Docker 的核心概念。它是一種輕量級、可移植的、自包含的軟體打包方式，允許用戶將應用及其所有依賴、配置一起打包，確保在不同環境中一致運行。

2. 映像檔（Image）：容器是從映像檔創建的。映像檔是一個輕量級、只讀的模板，包含了運行應用所需的代碼、庫、環境變量和配置檔案。

3. 倉庫（Registry）：Docker 倉庫是用來存放映像檔的地方。Docker Hub 是最著名的公共倉庫，但用戶也可以建立私有倉庫來存儲和管理映像檔。

4. Dockerfile：Dockerfile 是一個文本檔案，包含了創建映像檔所需的所有指令。這使得映像檔的創建過程變得可重現且自動化。

5. 容器網絡（Networking）：Docker 允許通過設定網絡來控制容器之間以及容器與外部世界之間的通訊。

6. 數據卷（Volumes）：Docker 使用數據卷來持久化和共享容器的數據。這使得即使容器被刪除，數據仍然可以保留和重用。

Docker Hub

Docker Hub 的核心功能

1. 映像檔存儲與分發：用戶可以將自己創建的容器映像檔推送（Push）到 Docker Hub，也可以從 Docker Hub 拉取（Pull）別人分享的映像檔。

2. 公共與私有倉庫：提供公共倉庫供所有用戶使用，並允許創建私有倉庫來限制訪問權限。

3. 自動建構（Automated Builds）：連接到 GitHub 或 Bitbucket，當原始碼發生變更時自動建構並更新映像檔。

4. 官方映像檔（Official Images）：由 Docker 官方維護的映像檔，保證安全和質量。

5. 社群與協作：用戶可以評論、評分映像檔，增進社群間的互動和協作。

Docker Hub 的重要性

Docker Hub 在容器化技術的生態系統中扮演著關鍵角色。它不僅使得映像檔的分享和部署變得簡單，還促進了開源社群和私有專案之間的協作。透過 Docker Hub，開發者可以快速找到所需的映像檔，從而加速軟體開發和部署流程。此外，它還支持自動化流程，提高了開發效率和應用的可靠性。

Docker Hub 與 Docker 的關聯

Docker Hub 是 Docker 技術生態中的重要組成部分，緊密結合 Docker 的核心概念和功能。它提供的映像檔服務完美契合 Docker 的容器化理念，使得應用的打包、傳輸和部署更加高效和靈活。對於使用 Docker 進行軟體開發和運維的團隊來說，Docker Hub 是不可或缺的工具之一。

安裝 Docker

在不同的作業系統中安裝 Docker 會有所不同。以下是 Windows、macOS 和 Linux 上安裝 Docker 的基本步驟。

Windows 上安裝 Docker

在 Windows 上，Docker 提供了 Docker Desktop，適用於 Windows 10 和更新版本的系統。

1. 下載 Docker Desktop：

   • 訪問 Docker 官方網站並下載 Docker Desktop 的安裝檔。

2. 安裝 Docker Desktop：

   • 運行下載的安裝檔。
   • 跟隨安裝指引完成安裝。

3. 啟動 Docker Desktop：

   • 安裝完成後，啟動 Docker Desktop。
   • 這可能需要開啟系統的虛擬化功能。

4. 驗證安裝：

   • 打開命令提示字元或 PowerShell，輸入 docker --version 來檢查 Docker 是否安裝成功。

macOS 上安裝 Docker

在 macOS 上，同樣使用 Docker Desktop 進行安裝。

1. 下載 Docker Desktop：

   • 訪問 Docker 官方網站並下載適用於 macOS 的 Docker Desktop 安裝檔。

2. 安裝 Docker Desktop：

   • 打開下載的 .dmg 檔案。
   • 將 Docker 拖入「應用程式」資料夾。

3. 啟動 Docker Desktop：

   • 在「應用程式」資料夾中找到 Docker 並啟動它。

4. 驗證安裝：

   • 打開終端機（Terminal），輸入 docker --version 來確認 Docker 是否安裝成功。

Linux 上安裝 Docker

在 Linux 系統中，Docker 的安裝依賴於具體的發行版。以下以 Ubuntu 為例介紹安裝步驟：

1. 更新軟體套件列表：

   sudo apt-get update
   

2. 安裝 Docker 的必要套件：

   sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
   

3. 添加 Docker 的官方 GPG 鑰匙：

   curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
   

4. 設置 Docker 穩定版儲存庫：

   sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
   

5. 再次更新軟體套件列表（針對 Docker 儲存庫）：

   sudo apt-get update
   

6. 安裝 Docker CE（社區版）：

   sudo apt-get install docker-ce
   

7. 驗證 Docker 是否安裝成功：

   sudo docker --version
   

建立第一個 Docker 容器

以下是利用 Nginx 的 Image 為例，來體驗 Docker 的操作。

步驟 1: 安裝 Docker

首先，確保您的系統已安裝 Docker。可以通過 Docker 官方網站下載並安裝適合您操作系統的 Docker 版本。

步驟 2: 拉取 Nginx 映像檔

使用以下指令從 Docker Hub 拉取 Nginx 映像檔（Image）：

docker pull nginx

步驟 3: 建立 Nginx 容器

以下指令會建立一個新的 Nginx 容器，並將容器的 80 端口映射到主機的 8080 端口：

docker run --name my-nginx -d -p 8080:80 nginx

這裡 -d 代表在背景執行容器，--name 用於指定容器名稱。

步驟 4: 查看 Nginx 預設網頁

打開瀏覽器並訪問 http://localhost:8080，您應該能看到 Nginx 的預設歡迎頁面。

管理容器

以下是一些基本的 Docker 容器管理指令：

• 停止容器

docker stop my-nginx

• 啟動容器

若容器已被停止，可以使用以下指令再次啟動：

docker start my-nginx

• 重啟容器

若要重啟一個正在運行的容器：

docker restart my-nginx

• 移除容器

停止容器後，可使用以下指令移除容器：

docker rm my-nginx

確保在移除容器前先將其停止。

注意事項

• 確保 Docker 服務正在運行。
• 確保所使用的端口未被其他應用佔用。
• 使用 Docker 時，可能需要管理員或超級用戶權限。

Docker 基本指令

以下 Docker 基本指令及其使用範例：

指令	描述
docker pull	從遠程倉庫下載指定的映像檔，用於本地使用。
docker run	創建並啟動一個新容器，可指定映像檔及命令。
docker start	啟動一個或多個已經創建但處於停止狀態的容器。
docker stop	安全地停止一個正在運行的容器。
docker ps	列出當前正在運行的所有容器及其狀態信息。
docker images	顯示本機已下載的所有映像檔列表及其資訊。
docker rm	刪除一個或多個指定的容器，釋放資源。
docker rmi	移除一個或多個指定的映像檔，清理空間。

• docker pull：從遠程倉庫下載映像檔（Image）

  範例：下載官方的 Ubuntu 映像檔

  docker pull ubuntu
  

  範例：下載特定版本的 Nginx 映像檔

  docker pull nginx:1.17
  

• docker run：運行一個容器（Container）

  範例：以交互模式運行 Ubuntu 容器，並開啟終端介面

  docker run -it ubuntu /bin/bash
  

  範例：在背景模式運行 Nginx 容器

  docker run -d nginx
  

  範例：運行一個容器並指定其名稱為 mynginx

  docker run --name mynginx -d nginx
  

• docker start：啟動一個或多個已停止的容器

  範例：啟動名稱為 mycontainer 的容器

  docker start mycontainer
  

• docker stop：停止一個運行中的容器

  範例：停止名稱為 mycontainer 的容器

  docker stop mycontainer
  

• docker ps：列出正在運行的容器

  範例：列出所有正在運行的容器

  docker ps
  

  範例：列出所有容器，包括停止的

  docker ps -a
  

• docker images：列出本地的映像檔

  範例：顯示本機所有下載或建立的映像檔

  docker images
  

• docker rm：刪除一個或多個容器

  範例：刪除名稱為 mycontainer 的容器

  docker rm mycontainer
  

• docker rmi：刪除一個或多個映像檔

  範例：刪除 Ubuntu 映像檔

  docker rmi ubuntu
  

  注意：刪除映像檔前需確保沒有任何容器正在使用該映像檔，或容器已經停止運作。