Docker Tutorial

Docker 教程

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Docker 教程

Docker 是一個開源平臺，它徹底改變了我們開發、部署和使用應用程式的方式。應用程式開發生命週期是一個動態的過程，開發人員一直在尋找提高效率的方法。Docker 利用容器化技術，使開發人員能夠將他們的工作及其所有依賴項打包到稱為容器的標準化單元中。

透過將應用程式與底層基礎設施分離，這些輕量級容器可在各種環境中提供可靠的效能和功能。因此，Docker 對於開發人員來說是一個改變遊戲規則的技術，因為它解放了他們，讓他們能夠專注於建立令人驚歎的軟體，而不是處理複雜的基礎設施。

無論您的經驗水平如何，Docker 都提供廣泛的功能集和強大的工具集，可以極大地增強您的開發流程。在本教程中，我們將為您提供對 Docker 的全面理解，涵蓋其主要功能、優勢以及如何使用它來更快、更輕鬆地開發、啟動和分發應用程式。

什麼是 Docker？

Docker 是一個基於軟體容器理念的平臺。這些自包含的容器包含執行應用程式所需的程式碼、庫、系統工具和配置。想象一下一個集裝箱；它可以很容易地在不同的地點之間移動，並且可以容納您的所有物品，包括衣服和傢俱。

同樣，Docker 容器獨立於底層作業系統，包含應用程式的所有需求。這保證了行為的一致性，並消除了傳統部署中有時會出現的相容性問題。

從技術上講，Docker 透過使用作業系統核心的虛擬化功能來實現這一點。與模擬完整硬體系統的虛擬機器不同，容器是輕量級的且高度可移植的，因為它們共享主機的作業系統核心。藉助 Docker 的工具和 API 套件，開發人員可以在各種環境中建立、管理和啟動這些容器，從本地開發工作站到基於雲的生產伺服器。

傳統部署與 Docker 部署

讓我們來看一個使用特定 Python 版本和一些第三方庫建立的 Web 應用程式。要將此應用程式部署到新伺服器上，需要手動安裝所需的 Python 版本、庫和環境配置。這需要在每臺伺服器上重複此過程，這可能既費力又容易出錯。

這就是 Docker 擅長的地方。開發人員可以使用 Docker 生成一個容器映象，其中包含應用程式程式碼及其所有依賴項（特定的庫和 Python 版本）以及系統可能需要的任何設定。然後，可以快速地將此映象安裝到任何安裝了 Docker 的主機上。

透過為容器提供隔離的環境，Docker 引擎可以防止與主機系統上的其他程式或庫發生衝突。這不僅簡化了部署，而且確保了跨所有環境的一致行為，從而為開發人員節省了大量時間和精力。

Docker 開發人員需求旺盛：就業機會

在當今的 IT 環境中，Docker 的專業知識正變得越來越有價值。由於容器化，對能夠規劃、建立和監督 Docker 化應用程式的工程師的需求大幅增加。隨著越來越多的企業由於其可擴充套件性和效率優勢而採用容器化，預計這種趨勢將持續下去。

薪資期望

根據幾個招聘網站和薪資報告，Docker 開發人員的薪資具有競爭力。平均薪資會受到地點、工作型別和經驗水平的影響。經驗豐富的資深開發人員可以獲得超過 150,000 美元的薪水，而入門級職位每年可能從 70,000 美元到 90,000 美元不等。

誰在使用 Docker？

Docker 的使用在許多行業中都很廣泛。從初創企業到成熟的大公司，再到谷歌和 Netflix 等 IT 巨頭，各種規模的企業都在使用 Docker。以下是一些示例：

  • 科技公司 - 微軟 Azure、谷歌雲平臺 (GCP)、亞馬遜 Web 服務 (AWS) 等雲提供商都提供 Docker 整合，這使其成為開發雲原生應用程式的理想選擇。
  • 金融科技 - 由於 Docker 在開發金融應用程式方面的安全性和可靠性，金融機構越來越多的使用它。
  • 電子商務 - Docker 非常適合管理大量流量的電子商務平臺，因為它可以快速擴充套件並滿足可擴充套件性需求。
  • 媒體和娛樂 - 該行業的企業使用 Docker 來處理與媒體處理和內容交付網路相關的流程。

Docker 及其未來：構建強大的簡歷

雖然掌握 Docker 知識提供了堅實的基礎，但精通補充技術可以極大地提升您的簡歷並提高您的市場競爭力。以下是一些需要考慮的關鍵點：

  • DevOps 工具 - 掌握 DevOps 工具，例如 Kubernetes，它有助於大規模編排容器化部署，是一個有益的補充。
  • 雲平臺 - 您熟悉流行的雲平臺（如 AWS、Azure 或 GCP）證明了您在雲環境中使用 Docker 的能力。
  • 程式語言 - 如果您精通廣泛使用的 Python、Java 或 Go 程式語言（用於建立 Docker 化應用程式），您將脫穎而出。
  • 基礎設施自動化 - 您熟悉 Terraform 或 Ansible 等工具證明了您能夠結合 Docker 部署自動化基礎設施配置和供應的能力。

如果您將 Docker 專業知識與這些補充技能相結合，您的簡歷可能會給人留下深刻印象，並使您在競爭激烈的 Docker 開發人員就業市場中處於最佳位置。

你為什麼應該學習 Docker？

在不斷變化的軟體開發領域中，保持領先地位至關重要。Docker 的容器化技術已使其成為現代開發方法的支柱。這就是為什麼掌握 Docker 可以徹底改變您的職業道路：

  • 簡化的開發和部署 - Docker 簡化了整個開發過程，從而簡化了開發和部署。當開發人員將應用程式及其依賴項打包到可移植容器中時，他們可以專注於編寫程式碼，而不是調整環境配置。這導致更快的開發週期和跨多個環境的更簡單的部署。
  • 提高可擴充套件性和效率 - 由於容器輕量且資源高效，因此它們允許更快的應用程式啟動時間和更有效的資源利用。擴充套件應用程式也變得輕而易舉。為了滿足對更高工作負載或流量的需求，您可以快速啟動更多容器例項。
  • 改進協作和一致性 - Docker 促進了開發、測試和生產環境之間的一致性。透過確保每個人都使用相同版本的應用程式及其依賴項，開發人員可以共享容器映象，從而減少問題並加快除錯速度。
  • 雲原生就緒 - 隨著雲採用的持續增長，Docker 為您做好成功的準備。Docker 與 AWS、Azure 和 GCP 等主要雲平臺無縫整合，這使其成為開發和部署雲原生應用程式的理想選擇。
  • 市場需求和職業發展 - 擁有 Docker 知識是一種非常理想的能力。隨著對容器化應用程式的需求增長，企業正在積極尋找具有 Docker 經驗的工程師。掌握 Docker 技能可以極大地提升您的就業前景，並帶來令人興奮的職業機會。
  • 使您的技能面向未來 - 軟體開發將走向容器化。學習 Docker 不僅可以獲得有用的技能，還可以投資於一套在未來幾年內都適用的技能。

Docker 為開發者構建、部署和管理應用程式帶來了更高的便利性和效率。無論您的經驗水平如何，掌握 Docker 都將為您提供在當前開發環境中取得成功所需的技能和資訊。

Docker 的特性和特點

Docker 不僅僅是容器化，它還提供了一套廣泛的功能，簡化了整個應用程式開發生命週期。由於這些特性及其廣泛的應用，Docker 成為企業和開發人員都不可或缺的重要工具。現在讓我們來探索 Docker 的主要功能和特性 −

  • 容器化 − Docker 的主要功能是建立隔離的、可移植的單元，這些單元打包了應用程式的配置、依賴項和程式碼。
  • 映象管理 − Docker 允許建立、儲存和分發容器映象，確保在各種環境中實現標準化的應用程式交付。
  • 網路 − Docker 提供對容器網路的細粒度控制，方便容器間通訊和服務發現。
  • 卷 − 使用卷，開發人員可以以持久的方式儲存容器外部的資料，即使容器重啟後也能保留。
  • 安全 − Docker 使用安全機制隔離容器並管理訪問許可權，以增強應用程式安全性。
  • 可擴充套件性 − Docker 簡化了應用程式的擴充套件。只需新增更多容器例項即可輕鬆應對更繁重的負載或流量。
  • 編排 − 透過與 Kubernetes 等編排技術整合，Docker 可以處理涉及多個容器的複雜部署。
  • 開發工作流程 − Docker 透過提供用於開發、測試和生產的標準化環境，簡化了開發工作流程。
  • 微服務架構 − Docker 的輕量級容器促進了模組化和可擴充套件性，非常適合開發微服務架構。
  • 持續整合/持續交付 (CI/CD) − Docker 可以輕鬆整合到 CI/CD 管道中，實現構建、測試和部署的自動化。
  • 雲原生開發 − Docker 是雲原生開發的基礎，可以有效地在雲環境中部署和維護應用程式。
  • 遺留應用程式現代化 − 可以使用 Docker 透過容器化來升級遺留應用程式，從而提高其可管理性和可移植性。
  • DevOps 實踐 − Docker 為 DevOps 團隊提供了更強大的能力，簡化了容器化應用程式的基礎設施管理、自動化和通訊。

Docker 開發人員的職業

精通 Docker 將開啟通往各種令人興奮的就業機會的大門。Docker 幫助 IT、系統管理員和開發人員更好地管理動態的軟體開發世界。如果您精通 Docker，您可以追求以下高薪職業路徑 −

  • 軟體開發工程師 − 使用 Docker 構建、測試和部署容器化應用程式，並利用它來簡化開發工作流程。
  • DevOps 工程師 − 將 Docker 整合到 CI/CD 管道中，自動化部署，並管理容器化基礎設施。
  • 解決方案架構師 − 為企業設計和實現容器化解決方案，確保可擴充套件性和效率。
  • 站點可靠性工程師 (SRE) − 在生產環境中管理和維護容器化應用程式，確保高可用性和效能。
  • Docker Captain − 成為 Docker 社群領導者，分享您的專業知識，併為 Docker 生態系統做出貢獻。
  • Docker 諮詢師 − 透過提供關於容器化策略和最佳實踐的諮詢服務，幫助企業採用 Docker。

學習 Docker 的先決條件

在我們開始學習 Docker 之前，在一些關鍵領域打下堅實的基礎將有助於顯著提升您的學習體驗。以下是一些幫助您開始學習 Docker 的基本先決條件 −

  • 對作業系統的基本瞭解（推薦 Linux）。
  • 熟悉命令列介面。
  • 瞭解網路概念（IP 地址、埠、協議）。
  • （可選）程式語言經驗（Python、Java、Go）。
  • （可選）熟悉版本控制系統 (Git)。

目標受眾

任何參與軟體開發生命週期的人都可以從這份關於 Docker 的全面教程中受益。這包括學生、尋求最佳化工作流程的開發人員、自動化部署的 DevOps 工程師、監督伺服器上應用程式的系統管理員、建立可擴充套件解決方案的解決方案架構師以及維護應用程式健康的 SRE。此外，對於任何對雲原生程式設計感興趣的人來說，瞭解 Docker 都將非常有幫助。

關於 Docker 的常見問題

關於 Docker，有一些非常常見的疑問 (FAQ)，本節將簡要解答。

您可以使用本全面的 Docker 教程來學習關於 Docker 的所有知識。除此之外，還有許多其他資源可以與本教程一起使用。官方 Docker 文件是一個很好的起點，它提供了全面的指南和教程。

在 IT 行業，Docker 已成為許多職位必備的技能。開發人員可以使用 Docker 建立可移植的應用程式並最佳化其開發流程。DevOps 工程師使用 Docker 來管理容器化基礎設施並自動化部署。Docker 可以幫助系統管理員更快地在伺服器上打包和安裝應用程式。隨著雲使用的不斷增長，Docker 專業技能的需求越來越大，特別是對於那些對雲原生程式設計感興趣的人。

Docker 的基本概念並不難理解。它就像學習一個新的工具，有其獨特的命令和術語。如果您具備一些作業系統、命令列和基本網路概念的經驗，那麼透過本全面的教程，您可以輕鬆地成為 Docker 專家。

與 Docker 相關的技能非常搶手，薪酬因職位、地區和經驗而異。經驗豐富的資深開發人員的年薪可能超過 15 萬美元，而入門級職位可能從每年 7 萬美元到 9 萬美元不等。

學習 Docker 需要一段時間。對於具有基本技術知識的初學者來說，如果努力學習，可以在幾周內掌握基礎知識。更高階的功能和更深入的專業知識可能需要更多時間。熟能生巧；您使用 Docker 命令構建和部署應用程式越多，就會越熟練。

Docker 容器是輕量級、獨立且可執行的軟體包，其中包含執行應用程式所需的一切，包括程式碼、執行時、系統工具、庫和設定。Docker 容器中的應用程式無論底層基礎設施如何，執行方式都相同。

Docker 容器和虛擬機器都為應用程式提供隔離的環境，但它們的架構不同。容器共享宿主機核心並作為隔離的程序執行，因此它們輕量且快速。相比之下，虛擬機器包含完整的作業系統和虛擬硬體，因此比較笨重。

Docker 可以安裝在各種作業系統上，包括 Windows、macOS 和 Linux。您需要首先下載適用於 Windows 或 macOS 的 Docker Desktop，或適用於 Linux 的 Docker Engine，然後只需按照安裝說明進行操作即可。Docker 的官方網站為每個平臺提供了全面的指南。

Docker Hub 是一個基於雲的 Docker 映象登錄檔服務。Docker Hub 包含一個龐大的公共映象庫，其中包括流行應用程式和服務的官方映象。使用者還可以將自己的映象推送到 Docker Hub，可以是公開的也可以是私有的。

Docker 映象是用於建立容器的只讀模板。Docker 映象包含執行應用程式所需的一切，例如基礎作業系統、應用程式程式碼、執行時、庫和依賴項。您可以透過編寫 Dockerfile 來建立 Docker 映象，Dockerfile 是一個包含用於組裝映象的一組指令的指令碼。Dockerfile 包含指定基礎映象、複製應用程式檔案、安裝依賴項和設定環境變數的命令。Dockerfile 準備好後，您可以使用“docker build 命令”來建立映象。

Docker Compose 是一個用於管理多容器 Docker 應用程式的工具。它使用 YAML 檔案來配置應用程式的服務、網路和卷。使用 Docker Compose，您可以使用單個命令啟動、停止和管理應用程式中的所有服務。

要使用 Docker Compose，您需要建立一個“docker-compose.yml”檔案，其中描述了您的應用程式所需的服務、網路和卷。然後，您可以使用“docker-compose up”命令啟動檔案中定義的所有服務，並使用“docker-compose down”命令停止它們。

Docker 卷用於儲存 Docker 容器生成和使用的資料。卷獨立於容器的生命週期；這意味著即使刪除容器，卷中的資料也會保留。Docker 卷非常適合管理資料庫、日誌和其他永續性儲存需求中的資料。

“docker run”命令用於從指定的映象啟動一個新的容器。它還可以設定配置，例如環境變數、網路設定和掛載的卷。

您可以使用諸如 docker start、docker stop、docker restart、docker pause 和 docker unpause 等命令來管理 Docker 容器。這些命令允許您控制容器的狀態，確保它們按需執行。此外，“docker ps”列出正在執行的容器，“docker rm”刪除已停止的容器。

Docker 網路允許容器彼此通訊以及與外部系統通訊。Docker 提供了幾種網路驅動程式，包括用於隔離網路的“bridge”、用於共享宿主機網路堆疊的“host”以及用於跨多個 Docker 主機分散式網路的“overlay”。還可以為特定用例建立自定義網路。

要保護 Docker 容器，您可以採取以下措施：

  • 以最低許可權執行容器
  • 定期更新映象
  • 使用來自 Docker Hub 的受信任映象
  • 配置正確的網路安全

此外，您可以透過跟蹤 CPU、記憶體、網路使用情況和磁碟 I/O 等指標來監控 Docker 容器。Docker Stats、Prometheus 和 Datadog 等工具可用於收集和視覺化這些指標。

容器編排是對容器化應用程式的自動化管理。它包括部署、擴充套件和網路等任務。Docker 透過 Docker Swarm 和 Kubernetes 支援編排。Docker Swarm 是 Docker 原生的叢集和編排工具，而 Kubernetes 是一個開源的編排平臺，已成為管理容器化應用程式的事實標準。

Docker Swarm 是 Docker 原生的叢集和編排解決方案。Docker Swarm 旨在簡化和簡化容器化應用程式的管理。它提供諸如服務發現、負載均衡和擴充套件之類的功能。另一方面，Kubernetes 是一個功能豐富的編排平臺，提供自動擴充套件、滾動更新和更復雜的網路配置等高階功能。

Docker Swarm 更易於設定和使用，而 Kubernetes 更靈活、更強大，使其成為大型生產環境的熱門選擇。

Docker 問答

如果您想探索關於 Docker 的各種問答，您可以檢視Docker 問答。

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