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= Docker环境配置 =

'''Docker环境配置'''是指在不同操作系统上安装并设置Docker引擎及相关工具的过程。Docker是一个开源的容器化平台，允许开发者打包应用及其依赖项到轻量级、可移植的容器中，从而实现快速部署和扩展。本指南将详细介绍如何在主要操作系统上配置Docker环境，并验证安装是否成功。

== 概述 ==
Docker环境配置包括以下步骤：
1. 安装Docker引擎（Docker Desktop或Docker Engine）
2. 配置用户权限
3. 验证安装
4. 基本配置调整（如镜像加速器）

== 操作系统支持 ==
Docker支持多种操作系统，包括：
* '''Linux'''（Ubuntu、Debian、CentOS等）
* '''Windows'''（Windows 10/11 Pro/Enterprise，需启用Hyper-V）
* '''macOS'''（10.15 Catalina及以上版本）

== 安装Docker ==

=== Linux系统安装 ===
在Linux上，通常通过包管理器安装Docker Engine。

==== Ubuntu/Debian ====
<syntaxhighlight lang="bash">
# 1. 更新包索引并安装依赖
sudo apt-get update
sudo apt-get install ca-certificates curl gnupg

# 2. 添加Docker官方GPG密钥
sudo install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg
sudo chmod a+r /etc/apt/keyrings/docker.gpg

# 3. 设置仓库
echo \
  "deb [arch="$(dpkg --print-architecture)" signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
  "$(. /etc/os-release && echo "$VERSION_CODENAME")" stable" | \
  sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

# 4. 安装Docker引擎
sudo apt-get update
sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

# 5. 验证安装
sudo docker run hello-world
</syntaxhighlight>

成功安装后，终端会显示Hello World消息。

=== Windows系统安装 ===
1. 确保系统满足要求：
   * Windows 10/11 64位（Pro/Enterprise/Education）
   * 启用Hyper-V和容器功能
2. 下载Docker Desktop安装程序并运行
3. 按照向导完成安装
4. 安装完成后启动Docker Desktop

=== macOS系统安装 ===
1. 下载Docker.dmg文件
2. 双击安装包并将Docker图标拖到Applications文件夹
3. 启动Docker应用
4. 完成初始设置向导

== 配置用户权限 ==
默认情况下，Docker需要root权限。为避免每次使用sudo，可将用户加入docker组：

<syntaxhighlight lang="bash">
sudo usermod -aG docker $USER
newgrp docker  # 刷新组权限
</syntaxhighlight>

== 验证安装 ==
运行以下命令验证Docker是否正确安装：

<syntaxhighlight lang="bash">
docker --version
docker-compose --version
docker run hello-world
</syntaxhighlight>

预期输出类似：
<pre>
Docker version 24.0.5, build 24.0.5-0ubuntu1~22.04.1
Docker Compose version v2.20.2
Hello from Docker!
...
</pre>

== 配置镜像加速器（可选） ==
在中国大陆地区，建议配置镜像加速器以提高拉取镜像的速度。以阿里云为例：

<syntaxhighlight lang="json">
{
  "registry-mirrors": ["https://<your-id>.mirror.aliyuncs.com"]
}
</syntaxhighlight>

将此配置添加到Docker的daemon.json文件（通常位于/etc/docker/）。

== 实际应用案例 ==
'''场景''': 开发团队需要统一开发环境
1. 所有成员安装相同版本的Docker
2. 使用docker-compose.yml定义服务依赖
3. 通过共享的Docker镜像确保环境一致性

<mermaid>
graph TD
    A[开发者1] -->|拉取镜像| C[Docker Registry]
    B[开发者2] -->|拉取镜像| C
    C -->|提供| D[标准化的应用镜像]
    D --> E[一致的开发环境]
</mermaid>

== 常见问题解决 ==
* '''错误''': "Cannot connect to the Docker daemon"
  '''解决''': 确保Docker服务正在运行（`sudo systemctl start docker`）
* '''错误''': "Permission denied"
  '''解决''': 将用户加入docker组或使用sudo
* '''Windows/Mac''': 如果Docker Desktop无法启动，检查虚拟化是否启用

== 高级配置 ==
对于生产环境，可能需要调整以下配置：
* 存储驱动选择（overlay2、devicemapper等）
* 日志配置（json-file、syslog等）
* 资源限制（CPU、内存配额）
* 网络配置（自定义网桥、IP地址管理）

这些配置通常在/etc/docker/daemon.json中设置。

== 数学表示 ==
Docker的资源限制可以用以下公式表示：

<math>
R_{container} \leq R_{host} - \sum_{i=1}^{n-1} R_{container_i}
</math>

其中：
* <math>R_{container}</math> 是单个容器的资源请求
* <math>R_{host}</math> 是主机总资源
* <math>n</math> 是运行的容器数量

== 总结 ==
正确配置Docker环境是使用容器技术的第一步。本文涵盖了主流操作系统上的安装方法、基本配置和验证步骤。完成这些步骤后，你就可以开始构建和运行Docker容器了。对于生产环境，建议进一步研究安全配置和资源管理选项。

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