Debian系统下Docker容器完全攻略从基础安装到高级部署的实战教程与问题解决方案

威震华夏关云长 · 发表于 2025-10-7 01:20:31

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1. Docker简介与核心概念

Docker是一个开源的容器化平台，它允许开发者将应用程序及其依赖项打包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口。

1.1 Docker的核心组件

• Docker Engine：Docker的核心，用于创建和运行容器。
• Docker Image（镜像）：一个只读的模板，用于创建容器。
• Docker Container（容器）：镜像的运行实例。
• Docker Registry（仓库）：用于存储和分发Docker镜像。
• Docker Compose：用于定义和运行多容器Docker应用程序的工具。
• Docker Swarm：Docker的原生集群管理工具。

1.2 容器与传统虚拟机的区别

传统虚拟机通过Hypervisor虚拟化整个硬件，每个虚拟机都有自己的操作系统，资源占用大，启动慢。而Docker容器共享主机操作系统内核，在用户空间中运行独立进程，资源占用小，启动快，更加轻量级。

2. Debian系统下Docker的安装

2.1 系统要求与准备工作

在安装Docker之前，确保你的Debian系统满足以下要求：

• 64位版本的Debian操作系统（推荐Debian 10 Buster或更高版本）
• 系统内核版本不低于3.10
• 拥有sudo权限的用户账户

首先，更新系统软件包并安装必要的依赖：

sudo apt update
sudo apt upgrade -y
sudo apt install -y apt-transport-https ca-certificates curl gnupg2 software-properties-common

复制代码

2.2 添加Docker官方GPG密钥

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/debian/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg

复制代码

2.3 添加Docker官方仓库

echo "deb [arch=amd64 signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/debian $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

复制代码

2.4 安装Docker Engine

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

复制代码

2.5 验证Docker安装

安装完成后，运行以下命令验证Docker是否正确安装：

sudo docker run hello-world

复制代码

如果看到”Hello from Docker!“的输出，表示Docker已成功安装。

2.6 将用户添加到docker组

为了避免每次使用Docker命令都需要sudo，可以将当前用户添加到docker组：

sudo usermod -aG docker $USER

复制代码

注意：添加用户到docker组后，需要重新登录才能生效。

3. Docker基础使用

3.1 镜像管理

使用docker search命令搜索Docker Hub上的镜像：

docker search nginx

复制代码

使用docker pull命令从Docker Hub拉取镜像：

docker pull nginx:latest

复制代码

使用docker images命令查看本地已下载的镜像：

docker images

复制代码

使用docker rmi命令删除本地镜像：

docker rmi nginx:latest

复制代码

3.2 容器管理

使用docker run命令运行一个容器：

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

复制代码

参数解释：

• -d：后台运行容器
• -p：将容器的80端口映射到主机的8080端口
• --name：为容器指定一个名称
• nginx：使用的镜像名称

使用docker ps命令查看运行中的容器：

docker ps

复制代码

要查看所有容器（包括已停止的），添加-a参数：

docker ps -a

复制代码

# 停止容器
docker stop my-nginx
# 启动已停止的容器
docker start my-nginx
# 重启容器
docker restart my-nginx

复制代码

docker rm my-nginx

复制代码

如果要删除运行中的容器，需要先停止容器或使用-f参数强制删除：

docker rm -f my-nginx

复制代码

docker exec -it my-nginx /bin/bash

复制代码

参数解释：

• -i：保持标准输入开放
• -t：分配一个伪终端
• /bin/bash：在容器内启动的命令

3.3 数据管理

数据卷是Docker中用于持久化数据的首选机制，它独立于容器的生命周期。

# 创建一个数据卷
docker volume create my-data-volume
# 查看数据卷
docker volume ls
# 使用数据卷启动容器
docker run -d -p 3306:3306 --name my-mysql -v my-data-volume:/var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=my-secret-pw mysql:latest

复制代码

绑定挂载将主机上的文件或目录挂载到容器中：

# 使用绑定挂载启动容器
docker run -d -p 80:80 --name my-nginx -v /host/path/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf:ro nginx

复制代码

参数解释：

• /host/path/nginx.conf：主机上的文件路径
• /etc/nginx/nginx.conf：容器内的路径
• :ro：以只读方式挂载

4. Docker高级部署

4.1 Dockerfile基础

Dockerfile是一个文本文件，包含了一系列指令，用于构建Docker镜像。

• FROM：指定基础镜像
• RUN：执行命令
• CMD：容器启动时执行的命令
• EXPOSE：声明容器暴露的端口
• ENV：设置环境变量
• ADD和COPY：将文件复制到镜像中
• WORKDIR：设置工作目录
• VOLUME：创建数据卷
• USER：设置用户
• ENTRYPOINT：配置容器启动时运行的命令

下面是一个简单的Node.js应用Dockerfile示例：

# 使用官方Node.js运行时作为基础镜像
FROM node:14
# 设置工作目录
WORKDIR /usr/src/app
# 复制package.json和package-lock.json
COPY package*.json ./
# 安装应用依赖
RUN npm install
# 复制应用源代码
COPY . .
# 暴露应用端口
EXPOSE 3000
# 定义环境变量
ENV NODE_ENV=production
# 启动应用
CMD ["node", "app.js"]

复制代码

使用docker build命令根据Dockerfile构建镜像：

docker build -t my-node-app .

复制代码

参数解释：

• -t：为镜像指定名称和标签
• .：指定Dockerfile所在的目录

4.2 Docker Compose

Docker Compose是一个用于定义和运行多容器Docker应用程序的工具。通过Compose，可以使用YAML文件来配置应用程序的服务，然后使用一个命令创建并启动所有服务。

sudo apt install docker-compose-plugin

复制代码

下面是一个简单的Web应用程序和数据库的docker-compose.yml示例：

version: '3'
services:
web:
build: .
ports:
- "5000:5000"
volumes:
- .:/code
environment:
FLASK_ENV: development
depends_on:
- redis
redis:
image: "redis:alpine"

复制代码

# 启动服务
docker compose up
# 后台启动服务
docker compose up -d
# 停止服务
docker compose down
# 查看服务状态
docker compose ps
# 查看服务日志
docker compose logs

复制代码

4.3 Docker Swarm

Docker Swarm是Docker的原生集群管理工具，它将一组Docker主机转换为一个虚拟Docker主机。

在要作为管理节点的机器上运行：

docker swarm init --advertise-addr <MANAGER_IP>

复制代码

在要作为worker节点的机器上运行管理节点输出的命令：

docker swarm join --token <TOKEN> <MANAGER_IP>:2377

复制代码

创建一个docker-stack.yml文件：

version: "3"
services:
web:
image: nginx
ports:
- "80:80"
deploy:
replicas: 3
update_config:
parallelism: 1
delay: 10s
restart_policy:
condition: on-failure
visualizer:
image: dockersamples/visualizer:stable
ports:
- "8080:8080"
volumes:
- "/var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock"
deploy:
placement:
constraints: [node.role == manager]

复制代码

部署堆栈：

docker stack deploy -c docker-stack.yml myapp

复制代码

# 查看服务列表
docker service ls
# 查看服务详情
docker service inspect myapp_web
# 扩展服务
docker service scale myapp_web=5
# 更新服务
docker service update --image nginx:alpine myapp_web
# 删除服务
docker service rm myapp_web

复制代码

4.4 Docker网络

Docker提供了多种网络模式，使容器可以相互通信以及与外部网络通信。

docker network ls

复制代码

# 创建一个bridge网络
docker network create my-network
# 创建一个overlay网络（用于Swarm集群）
docker network create --driver overlay my-overlay-network

复制代码

# 运行容器并连接到网络
docker run -d --name my-container --network my-network nginx
# 将已运行的容器连接到网络
docker network connect my-network my-container

复制代码

docker network disconnect my-network my-container

复制代码

docker network rm my-network

复制代码

4.5 Docker私有仓库

Docker私有仓库允许你存储和管理自己的Docker镜像。

docker run -d -p 5000:5000 --restart=always --name registry registry:2

复制代码

编辑Docker配置文件/etc/docker/daemon.json，添加以下内容：

{
"insecure-registries": ["<YOUR_REGISTRY_IP>:5000"]
}

复制代码

重启Docker服务：

sudo systemctl restart docker

复制代码

# 标记镜像
docker tag nginx:latest <YOUR_REGISTRY_IP>:5000/my-nginx:latest
# 推送镜像
docker push <YOUR_REGISTRY_IP>:5000/my-nginx:latest

复制代码

docker pull <YOUR_REGISTRY_IP>:5000/my-nginx:latest

复制代码

5. Docker安全最佳实践

5.1 容器安全

在Dockerfile中创建并切换到非root用户：

FROM ubuntu:latest
RUN groupadd -r appuser && useradd -r -g appuser appuser
USER appuser

复制代码

# 限制容器内存使用
docker run -d --memory="512m" nginx
# 限制容器CPU使用
docker run -d --cpus="1.5" nginx

复制代码

docker run -d --read-only nginx

复制代码

5.2 镜像安全

优先使用Docker Hub上的官方镜像或经过验证的镜像。

定期检查并更新Dockerfile中的基础镜像版本。

使用Docker Scout或其他安全工具扫描镜像漏洞：

docker scout cve nginx:latest

复制代码

6. 常见问题与解决方案

6.1 安装问题

# 查看Docker服务状态
sudo systemctl status docker
# 启动Docker服务
sudo systemctl start docker
# 设置Docker服务开机自启
sudo systemctl enable docker

复制代码

# 解决依赖问题
sudo apt --fix-broken install
# 清理软件包缓存
sudo apt clean
sudo apt autoclean
sudo apt autoremove

复制代码

6.2 权限问题

# 将当前用户添加到docker组
sudo usermod -aG docker $USER
# 重新登录或刷新用户组
newgrp docker

复制代码

# 检查docker.sock文件权限
ls -la /var/run/docker.sock
# 如果需要，修改文件权限
sudo chmod 666 /var/run/docker.sock

复制代码

6.3 网络问题

# 检查Docker网络设置
docker network inspect bridge
# 重启Docker网络
sudo systemctl restart docker
# 或者尝试重启网络服务
sudo systemctl restart networking

复制代码

# 检查端口映射是否正确配置
docker ps
# 检查主机防火墙设置
sudo iptables -L -n
# 如果使用UFW，确保允许相关端口
sudo ufw allow 8080

复制代码

6.4 存储问题

# 查看Docker磁盘使用情况
docker system df
# 清理未使用的Docker对象
docker system prune -a
# 清理所有未使用的镜像
docker image prune -a
# 清理所有停止的容器
docker container prune

复制代码

# 检查主机路径是否存在
ls -la /host/path
# 检查路径权限
ls -ld /host/path
# 如果需要，修改路径权限
sudo chmod 755 /host/path

复制代码

6.5 性能问题

# 检查容器资源使用情况
docker stats
# 限制容器资源使用
docker update --memory="1g" --cpus="1.0" <CONTAINER_ID>
# 检查主机资源使用情况
htop
df -h

复制代码

# 使用.dockerignore文件排除不必要的文件
echo "node_modules" > .dockerignore
echo ".git" >> .dockerignore
echo "Dockerfile" >> .dockerignore
# 优化Dockerfile，减少层数
# 合并RUN指令
RUN apt-get update && apt-get install -y \
package1 \
package2 \
package3 && \
rm -rf /var/lib/apt/lists/*
# 使用多阶段构建减少镜像大小

复制代码

7. 实战案例：部署一个完整的Web应用栈

7.1 项目结构

my-web-app/
├── docker-compose.yml
├── nginx/
│ ├── Dockerfile
│ └── nginx.conf
├── web/
│ ├── Dockerfile
│ ├── requirements.txt
│ └── app.py
└── db/
└── init.sql

复制代码

7.2 创建Web应用

web/app.py:

from flask import Flask, jsonify
import os
import psycopg2
app = Flask(__name__)
def get_db_connection():
conn = psycopg2.connect(
host=os.environ.get('DB_HOST', 'db'),
database=os.environ.get('DB_NAME', 'myapp'),
user=os.environ.get('DB_USER', 'myuser'),
password=os.environ.get('DB_PASSWORD', 'mypassword')
)
return conn
@app.route('/')
def hello():
return "Hello from Flask!"
@app.route('/data')
def get_data():
conn = get_db_connection()
cur = conn.cursor()
cur.execute('SELECT * FROM data;')
data = cur.fetchall()
cur.close()
conn.close()
return jsonify(data)
if __name__ == '__main__':
app.run(host='0.0.0.0', port=5000)

复制代码

web/requirements.txt:

flask
psycopg2-binary

复制代码

web/Dockerfile:

FROM python:3.9-slim
WORKDIR /app
COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
COPY . .
CMD ["python", "app.py"]

复制代码

7.3 创建Nginx配置

nginx/nginx.conf:

server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
proxy_pass http://web:5000;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}
}

复制代码

nginx/Dockerfile:

FROM nginx:alpine
COPY nginx.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf

复制代码

7.4 创建数据库初始化脚本

db/init.sql:

CREATE DATABASE myapp;
CREATE USER myuser WITH PASSWORD 'mypassword';
GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE myapp TO myuser;
\c myapp;
CREATE TABLE data (
id SERIAL PRIMARY KEY,
name VARCHAR(100),
value VARCHAR(100)
);
INSERT INTO data (name, value) VALUES ('example1', 'value1');
INSERT INTO data (name, value) VALUES ('example2', 'value2');

复制代码

7.5 创建Docker Compose文件

docker-compose.yml:

version: '3'
services:
db:
image: postgres:13
environment:
POSTGRES_PASSWORD: postgrespassword
volumes:
- ./db/init.sql:/docker-entrypoint-initdb.d/init.sql
- postgres_data:/var/lib/postgresql/data
networks:
- app-network
web:
build: ./web
environment:
DB_HOST: db
DB_NAME: myapp
DB_USER: myuser
DB_PASSWORD: mypassword
depends_on:
- db
networks:
- app-network
nginx:
build: ./nginx
ports:
- "80:80"
depends_on:
- web
networks:
- app-network
volumes:
postgres_data:
networks:
app-network:
driver: bridge

复制代码

7.6 启动应用

# 构建并启动所有服务
docker compose up -d
# 查看服务状态
docker compose ps
# 查看日志
docker compose logs -f

复制代码

7.7 测试应用

# 测试Web应用
curl http://localhost
# 测试数据库连接
curl http://localhost/data

复制代码

7.8 扩展应用

# 扩展Web服务到3个实例
docker compose up -d --scale web=3
# 查看扩展后的服务
docker compose ps

复制代码

8. 总结与展望

本教程详细介绍了在Debian系统下使用Docker的全过程，从基础安装到高级部署，涵盖了Docker的核心概念、基本操作、高级特性和常见问题解决方案。通过实战案例，我们展示了如何使用Docker部署一个完整的Web应用栈。

Docker作为容器化技术的代表，已经成为现代软件开发和部署的重要工具。它提供了轻量级、可移植、自包含的软件打包方式，大大简化了应用的部署和管理流程。

随着云原生技术的发展，Docker也在不断演进。未来，我们可以期待Docker在以下方面的进一步发展：

1. 安全性增强：提供更强的隔离机制和安全特性。
2. 性能优化：进一步减少资源占用，提高容器启动速度。
3. 更好的集成：与Kubernetes等编排工具的更紧密集成。
4. 边缘计算支持：更好地支持边缘计算场景。
5. 开发者体验：提供更友好的开发工具和体验。

无论你是开发者、系统管理员还是DevOps工程师，掌握Docker技术都将为你的工作带来极大的便利。希望本教程能够帮助你更好地理解和使用Docker，在实际项目中发挥其强大的威力。

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