Docker Engine：从入门到精通

一、引言

Docker是一种轻量级、可拓展的开源平台，用于构建和运行容器化应用程序。Docker的核心是Docker Engine，它是一种可编程的、高度模块化的应用程序，可在基础设施的上层创建和管理容器。在本文中，我们将深入探讨Docker Engine的各个方面。

二、Docker Engine的架构

1、Docker Engine的组件

Docker Engine包含许多组件，其中一些是:

dockerd：这是Docker引擎的守护程序，它管理着Docker的各个组成部分。
containerd：这是Docker官方推出的一个基础组件，用于管理容器的生命周期。
runc：这是Docker官方推出的一个基础组件，用于创建并运行容器。
docker-proxy：这是Docker官方推出的一个基础组件，用于管理Docker网络。

2、Docker Engine的架构图

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|     Docker CLI      | 
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           |
           |
        +-------+
        |  API  |
        +-------+
           |
           |
        +-------+
        |dockerd|
        +-------+
           |
+---------------------+
|       runc,        |
|containerd, docker- |
|proxy, and plugins  |
+---------------------+

3、Docker Engine的工作原理

Docker Engine基于客户端-服务器架构，其中客户端（即Docker CLI）通过Docker API与守护程序（即dockerd）进行通信。 Docker API是基于REST原则的HTTP API，允许应用程序直接与Docker Engine交互。

三、Docker Engine的安装与配置

1、安装Docker Engine

在Ubuntu系统中安装Docker Engine：

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

2、配置Docker Engine

配置Docker Engine需要编辑“/etc/docker/daemon.json”文件，以向Docker Engine提供特定的配置选项。例如，要开启开机自启功能的配置如下：

{
  "iptables": false,
  "live-restore": true,
  "registry-mirrors": ["https://dockerhub.azk8s.cn", "https://registry.docker-cn.com"],
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m",
    "max-file": "10"
  },
  "storage-driver": "overlay2",
  "storage-opts": ["overlay2.override_kernel_check=true"],
  "insecure-registries": []
}

四、Docker Engine的管理

1、Docker Engine的常见命令

docker version：查看Docker版本信息。
docker info：查看Docker引擎的基本系统信息。
docker images：列出已下载的Docker镜像。
docker ps：列出正在运行的容器。
docker logs：查看容器日志。
docker exec：在容器内执行命令。
docker stop：停止容器。
docker run：创建并运行一个新容器。
docker build：使用Dockerfile构建新镜像。

2、Docker Engine的开机自启

Docker Engine支持开机自启，在Ubuntu中可以使用以下命令实现：

sudo systemctl enable docker.service
sudo systemctl enable containerd.service

五、Docker Engine的网络管理

1、Docker网络的类型

Docker支持以下三种类型的网络：

bridge（桥接）网络：这是Docker缺省的网络类型，这意味着Docker中的容器可以互相直接访问。
host（宿主机）网络：这是指将Docker容器和主机网络合并在一起，容器和主机共享同一个IP地址。
overlay（叠加）网络：这是使用Docker Swarm模式时使用的网络类型。这种网络允许多个Docker主机上的容器进行通信。

2、Docker网络的基本操作

以下是对于Docker网络的基本操作：

创建一个新的bridge网络：docker network create my-network
列出所有网络：docker network ls
连接一个容器到网络：docker network connect my-network my-container
断开一个容器与网络的连接：docker network disconnect my-network my-container

六、Docker Engine的存储管理

1、Docker存储的类型

Docker支持以下三种类型的存储：

Volumes（卷）：这是Docker最常用的持久性存储方案之一。它是以主机上的目录或文件为基础创建的一种容器数据捆绑方式。
Bind mounts（绑定挂载）：这种存储方式将主机文件或目录直接挂载到容器中，从而为容器提供持久性存储。
tmpfs 挂载：当需要为容器提供临时性存储时，tmpfs挂载是一个很好的选择。这种存储方式使用主机内存作为存储空间。

2、Docker存储的基本操作

Docker存储的基本操作如下：

列出所有的Volume：docker volume ls
创建一个新的Volume：docker volume create my-volume
删除一个Volume：docker volume rm my-volume
使用Volume启动容器：docker run -v my-volume:/data my-image

七、总结

通过本文的学习，您应该对Docker Engine有了更深入的了解，并能够进行基本的操作和管理。Docker Engine的强大功能可以大大提高应用程序的开发和部署效率，为世界带来更多的创新。无论您是一名开发人员还是一名系统管理员，Docker都是值得学习和使用的。

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