在Ubuntu上安装和使用Docker的终极指南

本教程将指导您如何在 Ubuntu 服务器上安装和使用 Docker Community Edition (CE)。内容涵盖从 Docker 本身的基础安装，到容器 (Container) 和镜像 (Image) 的操作，以及如何将镜像推送到 Docker 仓库 (Docker Registry)。

先决条件

在开始之前，请确保满足以下条件：

一台已配置好 sudo 非 root 用户和防火墙的 Ubuntu 服务器。
一个 Docker Hub 账号（如果您需要创建和推送自己的 Docker 镜像）。

安装Docker

Docker 官方的 Ubuntu 仓库通常能提供最新版本的 Docker。为了确保您获取到的是最新的 Docker CE 版本，我们将从官方仓库进行安装。

首先，更新您当前系统的包列表：
```
sudo apt update
```

接着，安装允许 apt 通过 HTTPS 使用包的必要依赖：

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

添加 Docker 官方仓库的 GPG 密钥：

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

将 Docker 仓库添加到 APT 源。本教程以 Ubuntu 20.04 (Focal Fossa) 为例：
```
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu focal stable"
```
执行此命令后，您的本地包数据库也会随之更新。
验证 docker-ce 包将从 Docker 官方仓库安装，而非 Ubuntu 默认仓库：
```
apt-cache policy docker-ce
```
输出中应显示 docker-ce 的候选版本来自于 focal 版本的 Docker 仓库。
安装 Docker CE：
```
sudo apt install docker-ce -y
```
安装完成后，检查 Docker 服务是否正在运行：
```
sudo systemctl status docker
```
如果一切正常，输出应显示 Docker 服务处于 active (running) 状态。

在不使用Sudo的情况下执行Docker命令（可选）

默认情况下，docker 命令只能由 root 用户或 docker 用户组中的成员运行。为了避免每次运行 docker 命令时都需要输入 sudo，您可以将当前用户添加到 docker 用户组：

sudo usermod -aG docker ${USER}

要使新的用户组成员资格生效，您需要注销并重新登录，或者执行以下命令：

su - ${USER}

通过以下命令确认您的用户已成功添加到 docker 组：

groups

输出中应包含 docker。

使用Docker命令

docker 命令的通用语法是：

docker [选项] [命令] [参数]

要查看所有可用的 docker 子命令：
```
docker
```
要查看特定 docker 命令的可用选项：
```
docker <docker-subcommand> --help
```
要查看 Docker 系统的系统范围信息（例如版本、存储驱动、运行时等）：
```
docker info
```

使用Docker镜像

Docker 容器是基于 Docker 镜像构建的。默认情况下，Docker 从 Docker Hub 拉取 (pull) 这些镜像。

通过运行一个 hello-world 容器来测试 Docker 是否正常工作：
```
docker run hello-world
```
如果 Docker 安装正确，它将下载 hello-world 镜像并在控制台显示一条欢迎消息。
在 Docker Hub 上搜索镜像。例如，搜索官方的 Ubuntu 镜像：
```
docker search ubuntu
```
OFFICIAL 列中的 OK 表示这是一个由 Docker 官方构建和支持的镜像。
下载官方的 ubuntu 镜像：
```
docker pull ubuntu
```
查看已下载到您本地计算机上的所有 Docker 镜像：
```
docker images
```

运行Docker容器

容器可以以交互模式运行，它们类似于轻量级的虚拟机 (VM)，但资源占用更少。

使用最新下载的 ubuntu 镜像运行一个容器，并获取一个交互式 shell 访问权限。-i 保持标准输入 (stdin) 开放，-t 分配一个伪 TTY：
```
docker run -it ubuntu
```
您的命令提示符将变为容器内部的 root@<container_id>:/# 形式。请记下这个容器 ID。
在容器内部，您可以运行任何 Linux 命令。例如，更新包数据库并安装 Node.js：
```
apt update
apt install nodejs -y
node -v
```
输入 exit 即可退出容器。

管理Docker容器

查看当前正在运行的容器：
```
docker ps
```
查看所有容器（包括正在运行和已停止的）：
```
docker ps -a
```
查看最新创建的容器：
```
docker ps -l
```
启动一个已停止的容器（可以使用容器 ID 或容器名称）：
```
docker start <容器ID或名称>
```
停止一个正在运行的容器：
```
docker stop <容器ID或名称>
```
删除一个不再需要的容器：
```
docker rm <容器ID或名称>
```
您可以使用 --name 为新容器命名，或使用 --rm 标志在容器停止时自动将其删除。

将容器的更改提交为Docker镜像

您可以将容器当前的状态保存为新的 Docker 镜像，以便将来重用或分享。

在之前安装了 Node.js 的 Ubuntu 容器内部进行更改后，您可以将这些更改提交到一个新的 Docker 镜像实例：
```
docker commit -m "您对镜像所做的更改" -a "作者姓名" <容器ID> <仓库名称>/<新镜像名称>
```
例如，如果您的 Docker Hub 用户名为 sammy，且容器 ID 为 d9b100f2f636：
```
docker commit -m "added Node.js" -a "sammy" d9b100f2f636 sammy/ubuntu-nodejs
```
再次列出您的 Docker 镜像，您将看到新创建的镜像以及它所派生出来的旧镜像：
```
docker images
```
新镜像将反映所做的更改（例如，安装 Node.js 后其文件大小会增加）。

将Docker镜像推送到Docker仓库

创建新镜像后，您可以将其推送到 Docker Hub 或其他私有 Docker 仓库，以便于分享和版本控制。

首先，登录到 Docker Hub：

docker login -u <docker-registry-username>

如果您的 Docker 仓库用户名与您用于创建镜像的本地用户名不同，您需要使用仓库用户名重新标记 (tag) 您的镜像：
```
docker tag sammy/ubuntu-nodejs <docker-registry-username>/ubuntu-nodejs
```
然后，推送您的镜像到 Docker Hub：
```
docker push <docker-registry-username>/<docker-image-name>
```
例如，将 ubuntu-nodejs 镜像推送到 sammy 的仓库：
```
docker push sammy/ubuntu-nodejs
```
推送完成后，您的新镜像将显示在您的 Docker Hub 账户仪表板上。

Docker与Docker Compose

Docker CLI：主要用于构建和运行单个容器，处理单容器的操作和生命周期管理。
Docker Compose：是一个用于定义和运行多容器 Docker 应用程序的工具。它使用 YAML 文件来配置应用程序的服务，并能够自动处理服务间的链接和依赖关系，非常适合多容器编排。

以下是 Docker CLI 与 Docker Compose 的主要区别：

特性	Docker CLI	Docker Compose
用途	单容器操作	多容器应用程序编排
配置	命令行参数	YAML 配置文件
依赖处理	手动	自动处理服务间链接
最佳用例	测试隔离容器	本地开发和暂存环境

常见Docker安装问题排查

在使用 Docker 的过程中，可能会遇到一些常见问题。

问题：docker: command not found
- 解决方法：这通常意味着 Docker CLI 不在您的系统 $PATH 中，或者 Docker 未正确安装。您可以尝试重新安装 Docker，或确保 /usr/bin 路径（Docker CLI 的默认安装位置）已添加到您的 $PATH 环境变量中。
```
sudo apt install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
```
问题：Cannot connect to the Docker daemon
- 解决方法：这表示 Docker 服务未运行，或者您的用户不在 docker 用户组中，导致没有权限访问 Docker Daemon。
```
sudo systemctl start docker # 启动Docker服务
sudo usermod -aG docker $USER # 将当前用户添加到docker组
```
  添加用户组后，请注销并重新登录您的会话。
问题：GPG 密钥或仓库错误
- 解决方法：如果 Docker 的 GPG 密钥服务器或密钥本身发生变化，您可能会遇到导入密钥或添加仓库时的错误。请查阅 Docker 官方文档以获取最新的密钥和仓库配置步骤。

在Ubuntu上使用Docker Desktop（Beta）

Docker Desktop 现在已在 Linux 发行版（包括 Ubuntu）的 Beta 版中可用。它提供了一个图形用户界面 (GUI)、捆绑的 Docker Engine 和 Kubernetes 支持，简化了开发环境的配置。

安装 Docker Desktop：
```
sudo apt install ./docker-desktop-<版本>-<架构>.deb
```
请注意：Docker Desktop 主要适用于开发环境，不推荐在生产服务器上使用。

使用Dockerfile安装Docker

在自动化或容器化环境中，您可以使用 Dockerfile 来安装 Docker。以下是一个简单的示例：

FROM ubuntu:20.04

RUN apt-get update && \
    apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl gnupg lsb-release && \
    curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | apt-key add - && \
    add-apt-repository \
   "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu focal stable" && \
    apt-get update && \
    apt-get install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

如何在Ubuntu上卸载Docker

要从您的系统中彻底删除 Docker，请运行以下命令：

sudo apt purge docker-ce docker-ce-cli containerd.io -y
sudo rm -rf /var/lib/docker
sudo rm -rf /var/lib/containerd

这些命令将卸载 Docker 软件包并删除 Docker 相关的数据目录。

常见问题

如何在 Ubuntu 上安装特定版本的 Docker？
- 您可以使用 apt-cache madison docker-ce 命令列出所有可用的 Docker CE 版本。然后，通过指定版本字符串来安装特定版本：
```
sudo apt install docker-ce=<VERSION_STRING> docker-ce-cli=<VERSION_STRING> containerd.io -y
```
  例如：sudo apt install docker-ce=5:20.10.24~3-0~ubuntu-focal docker-ce-cli=5:20.10.24~3-0~ubuntu-focal containerd.io -y
其他常见问题，如 Docker 是否需要 sudo 权限、如何验证 Docker 是否正在运行、Docker 与 Docker Compose 的区别、如何卸载 Docker 以及 Docker Desktop 在 Ubuntu 上的可用性等，已在上述章节中详细涵盖。

结论

本教程详细介绍了如何在 Ubuntu 上安装 Docker，并涵盖了 Docker 容器管理、Docker 镜像操作、镜像推送等核心概念。掌握这些技能将为您的容器化开发和部署奠定坚实基础，助力您在现代 IT 架构中更高效地工作。

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