第 13 章 · 容器与虚拟化
现在装软件、隔离环境、部署发布都绕不开容器。本章讲清：虚拟机和容器到底什么关系、Docker 的核心概念与日常操作、国内镜像加速、compose 编排、无守护进程的 Podman、以及「什么时候用容器、什么时候用虚拟机」。
本章目录
13.1 虚拟机 vs 容器 13.2 Docker 三概念 13.3 安装与镜像加速 13.4 日常命令 13.5 Dockerfile 与 compose 13.6 Podman 与无守护模式 13.7 KVM / Proxmox 13.8 怎么选 自测题13.1虚拟机 vs 容器：一个比喻讲透
图 13-1 · 虚拟机与容器对比（示意）
关键差异一句话：虚拟机虚拟的是「整台电脑」，容器虚拟的是「运行环境」。容器秒级启动、按 MB 计资源、镜像可复用，是现代应用部署的主流。
13.2Docker 三个核心概念（必须脱口而出）
| 概念 | 是什么 | 类比 |
|---|---|---|
| 镜像（Image） | 只读模板：操作系统基础 + 软件 + 配置的打包快照 | 安装光盘 / 类的定义 |
| 容器（Container） | 镜像运行起来的实例，可启动/停止/删除 | 运行中的程序 / 类的实例 |
| 仓库（Registry） | 存镜像的地方（Docker Hub、阿里云镜像仓库、私有仓库） | 应用商店 |
镜像名格式：仓库/名称:标签，如 nginx:1.27-alpine（alpine 是精简版）。
13.3安装与国内镜像加速（重点！）
# 官方源安装（Ubuntu/Rocky 均适用，国内可能慢）
curl -fsSL https://get.docker.com | sudo sh
sudo usermod -aG docker $USER # 当前用户免 sudo 用 docker（重登生效）
docker version # 验证
sudo systemctl enable --now docker{
"registry-mirrors": [
"https://docker.m.daocloud.io",
"https://dockerproxy.com",
"https://docker.nju.edu.cn"
]
}
# 改完重启：sudo systemctl restart docker
加速源会变动
第三方加速镜像偶有失效，失效了就换列表里的其他源，或改用官方源 + 科学网络。选可信的大厂/高校镜像（第 16 章有清单），别随便用来路不明的加速器。
13.4日常命令（拉/跑/看/停/删五连）
docker pull nginx:alpine # 拉镜像
docker run -d --name web -p 8080:80 nginx:alpine # 跑容器：-d 后台 --name 命名 -p 宿主端口:容器端口
docker ps # 运行中的容器（-a 含已停止）
docker logs -f web # 看容器日志
docker exec -it web /bin/sh # 进入容器（排障）
docker stop web && docker rm web # 停止并删除
docker images # 本地镜像列表
docker rmi 镜像名 # 删镜像
docker inspect web # 容器详情（网络/IP/挂载）
docker stats # 容器资源占用（top 的容器版）
端口映射与数据卷
-p 8080:80 表示宿主 8080 → 容器 80；容器删除数据就没了，持久数据必须用卷挂载：-v /data/mysql:/var/lib/mysql（宿主目录:容器目录）。这是「容器化 + 第 3 章 /data 规范」的组合。
13.5Dockerfile 与 Compose：把环境写成代码
FROM python:3.12-slim # 基础镜像
WORKDIR /app
COPY requirements.txt .
RUN pip install -r requirements.txt # 构建时执行的命令
COPY app.py .
EXPOSE 8000
CMD ["python", "app.py"] # 启动命令
# 构建：docker build -t myapp:1.0 .services:
web:
image: nginx:alpine
ports: ["8080:80"]
volumes: ["./html:/usr/share/nginx/html"]
app:
build: .
environment:
- DB_HOST=db
db:
image: mysql:8.0
environment:
MYSQL_ROOT_PASSWORD: change-me
volumes: ["dbdata:/var/lib/mysql"]
volumes:
dbdata:
# 一键：docker compose up -d 查看：docker compose ps
# 日志：docker compose logs -f 停止：docker compose downCompose 的意义：一套环境用一份文本文件声明，新机器 clone 下来一条命令跑起来 —— 这就是「环境即代码」，也是你「每台服务器手动重复配环境」问题的现代解法。
13.6Podman：没有守护进程的 Docker 替代
Podman 兼容 Docker 命令（podman build/run/ps），但不需要常驻守护进程（rootless 模式更安全），Red Hat 系默认推荐，RHEL/Rocky 生态里越来越主流。初学以 Docker 为主，认识 Podman 即可（alias docker=podman 就能无缝过渡）。
13.7KVM / Proxmox：真·虚拟机
- KVM：Linux 内核自带虚拟化，是云厂商的底层技术（OpenStack 的底座）。管理工具
virsh/virt-manager。 - Proxmox VE：基于 Debian + KVM 的开源虚拟化平台（自带 Web 管理），家庭服务器/小机房自建虚拟化首选 —— 你的「多台测试虚拟机」可以直接用它。
- 什么时候要虚拟机：跑 Windows、需要不同内核/发行版隔离、需要整机隔离（合规）。
13.8怎么选：容器还是虚拟机
| 场景 | 推荐 |
|---|---|
| 部署自己的 Web 服务/数据库/中间件 | 容器（Docker/Podman） |
| 学习不同发行版、模拟多台服务器 | 虚拟机（VMware/VirtualBox 学习；Proxmox 生产） |
| 跑 Windows 或特殊内核需求 | 虚拟机 |
| 高隔离合规（客户数据、多租户） | 虚拟机优先，容器加固后也可 |
| 把别人的软件拿来即用（数据库、监控等） | 容器镜像一条命令（前提：可信官方镜像） |
口诀：自己开发部署 → 容器；跑别人整机/特殊系统 → 虚拟机；学习折腾 → 虚拟机做沙盒，容器做生产。
本章自测题
- 虚拟机与容器的本质区别是什么？（一句）
- 镜像、容器、仓库各是什么？各举一个类比。
- 跑一个 nginx 容器并把宿主 8080 映射到容器 80，写出完整命令。
- 容器删除后数据会怎样？怎么持久化？
- docker ps / logs / exec / stats 各看什么？
- Dockerfile 的 FROM/RUN/CMD 各做什么？compose 解决什么问题？
- 国内拉镜像慢怎么办？配置在哪？
- Podman 与 Docker 的核心区别？
- 什么场景必须用虚拟机而非容器？
参考答案
1. 虚拟机虚拟整台电脑（含内核），容器只隔离进程/文件系统共享宿主内核。
2. 镜像=只读模板（光盘）；容器=运行实例（程序）；仓库=镜像商店（应用商店）。
3. docker run -d --name web -p 8080:80 nginx:alpine
4. 容器删除数据丢失；用 -v 卷挂载持久化（宿主目录:容器目录）。
5. ps 运行容器；logs 日志；exec 进容器执行命令；stats 资源占用。
6. FROM 基础镜像、RUN 构建命令、CMD 启动命令；compose 用一份 yaml 声明整套环境一键起。
7. 配置 /etc/docker/daemon.json 的 registry-mirrors 并重启 docker。
8. Podman 无守护进程、rootless 更安全，命令与 Docker 兼容。
9. 跑 Windows/不同内核发行版、整机隔离合规场景。