作者：IvanCodes
日期：2025年8月2日
專欄：Docker教程

一、Portainer 安裝與基礎使用教程

Portainer 是一個輕量級、功能強大的Docker圖形化管理界面 (GUI)。它能讓你通過簡單的Web界面來管理和監控你的Docker容器、鏡像、卷、網絡等資源，極大降低了Docker的命令行操作門檻。

1.Portainer 安裝部署

前提條件：
你的服務器 (例如 hadoop01) 必須已經安裝并正在運行 Docker 服務。

步驟 1：在主機上創建用于持久化 Portainer 數據的目錄
為了防止 Portainer 容器被刪除或重建后丟失其配置數據 (如用戶、環境設置等)，我們將在主機文件系統上創建一個目錄，并將其直接掛載到容器中。這種方式稱為綁定掛載 (bind mount)。

在 hadoop01 (或其他你打算安裝Portainer的Docker主機) 上執行：

mkdir -p /opt/portainer_data

說明：我們選擇在 /opt 目錄下創建 portainer_data 文件夾，你可以根據自己的習慣選擇其他路徑。

步驟 2：下載并運行 Portainer 容器
執行以下命令來拉取 Portainer Community Edition (CE) 鏡像并啟動容器。

在 hadoop01 上執行：

docker run -d -p 8000:8000 -p 9443:9443 --name portainer --restart=always -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock -v /opt/portainer_data:/data portainer/portainer-ce:latest

命令參數解析：

-d: 后臺運行容器 (detached mode)。
-p 8000:8000: 將主機的 8000 端口映射到容器的 8000 端口 (用于隧道代理，高級功能)。
-p 9443:9443: 將主機的 9443 端口 (HTTPS) 映射到容器的 9443 端口。這是主要的訪問端口。
--name portainer: 給容器命名為 portainer。
--restart=always: 設置容器總是自動重啟，除非手動停止。這保證了Docker服務重啟后Portainer也會自動啟動。
-v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock: 這是關鍵一步。它將主機的Docker套接字文件掛載到容器內部，允許Portainer容器與主機的Docker守護進程通信，從而管理其他容器。
-v /opt/portainer_data:/data: (綁定掛載) 將我們在主機上創建的 /opt/portainer_data 目錄掛載到容器的 /data 目錄。Portainer的所有配置都會直接寫入到這個主機目錄中，實現了數據的持久化。
portainer/portainer-ce:latest: 指定要運行的鏡像。

2.Portainer 基礎使用教程

步驟 1：首次訪問與創建管理員賬戶

• 安裝完成后，在你的瀏覽器中訪問 Portainer 的 Web 界面。地址為 https://<你的服務器IP>:9443 (例如 https://192.168.121.131:9443)。
• 由于使用的是自簽名SSL證書，瀏覽器可能會提示“不安全”，請選擇“高級”并繼續訪問。
• 首次訪問時，Portainer 會要求你創建一個管理員 (admin) 用戶。請設置一個強度足夠的密碼。

圖注：Portainer 首次訪問時，會引導您創建管理員賬戶。

步驟 2：連接到本地 Docker 環境

• 創建管理員并登錄后，Portainer 會自動檢測到它可以通過 /var/run/docker.sock 連接到本地的 Docker 環境。
• 你通常會看到一個 “Get Started” 頁面，上面有一個管理本地 Docker 環境的選項。點擊它。

步驟 3：進入環境儀表盤 (Home / Environments)

• 連接成功后，你將進入環境儀表盤。這里會列出所有Portainer管理的環境。
• 默認情況下，你會看到一個名為 local 的環境，代表當前主機的Docker。

圖注：Portainer 的主儀表盤，列出了名為 local 的本地 Docker 環境，并展示了其基本信息。

步驟 4：探索 Docker 資源 (簡單使用)

• 查看容器：在環境儀表盤 (您的第二張圖所示界面)，點擊 local 環境那一行藍色的 “Live connect” 按鈕或環境名稱本身，即可進入該環境的詳細儀表盤。

• 在左側菜單欄點擊 “Containers”。你會看到所有正在運行和已停止的容器列表。

• 管理其他資源：同樣地，你可以通過左側菜單輕松地查看和管理 Images (鏡像)、Volumes (卷)、Networks (網絡) 等。

二、Docker 鏡像原理深入解析

Docker 鏡像是 Docker 的核心。它是一個輕量、獨立、可執行的軟件包，包含了運行某個應用所需的一切：代碼、運行時、庫、環境變量和配置文件。

1.Docker 鏡像原理：分層理解

Docker 鏡像的最大特點就是它采用了分層存儲的結構。一個鏡像不是一個單一的文件，而是由一系列只讀 (read-only) 的層 (layers) 堆疊而成。

• 層的來源：鏡像的每一層都對應 Dockerfile 中的一條指令。
• 層的特性：
  • 只讀: 鏡像的所有層都是只讀的，無法被修改。
  • 共享: 如果多個鏡像都基于相同的父層構建，那么這些鏡像在主機上會共享這些相同的層，節省了大量的磁盤空間。

2.聯合文件系統

為了管理這些層并呈現一個統一的文件系統視圖，Docker 使用了聯合文件系統技術 (如 Aufs, OverlayFS, Btrfs 等)。它的核心功能是將多個不同的目錄 (即鏡像的各個層) “聯合掛載” 到同一個掛載點上。從容器內部看，你看不到這些分層，只能看到一個完整、正常的文件系統。

3.加載原理：從鏡像到容器

這是理解 Docker 運行機制的關鍵。

• 啟動容器 (docker run): 當你從一個鏡像啟動容器時，Docker 并不會復制整個鏡像。相反，它會保留所有只讀的鏡像層不變，并在最頂層添加一個新的、薄薄的、可寫層 (Writable Layer)，也稱為 容器層 (Container Layer)。
• 寫時復制:
  • 讀操作: 當容器需要讀取文件時，它會從上到下（從可寫層到最底部的基礎層）逐層查找。
  • 寫操作 (修改): 當容器需要修改一個已存在的文件時 (該文件位于下方的只讀層)，UFS 首先將該文件從只讀層復制到頂部的可寫層，然后對可寫層中的這個副本進行修改。
  • 寫操作 (新建): 當容器創建新文件時，它們直接被創建在頂部的可寫層中。
• 容器的生命周期: 容器運行期間的所有變化都保存在這個可寫層。當你刪除容器 (docker rm)時，只有這個頂部的可寫層會被刪除。