主流容器化技术实践指南

一、容器化技术概述

容器化技术通过轻量级隔离机制封装应用及其依赖，实现跨环境的一致性部署。核心优势包括：

• 环境一致性（开发/测试/生产环境统一）
• 资源高效利用（共享操作系统内核）
• 快速启动（秒级部署）

二、Docker：基础容器技术

核心组件：

• 1. Docker Engine：容器运行时
• 2. Docker Compose：多容器编排
• 3. Docker Swarm：原生集群管理

标准工作流程：

1. 创建Dockerfile（环境定义文件）

# 基于官方Python镜像
FROM python:3.8-slim

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 复制本地文件到容器
COPY . .

# 安装依赖（清理缓存）
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt

# 设置容器启动命令
CMD ["python", "app.py"]

2. 构建镜像

docker build -t my-python-app .

3. 运行容器

docker run -d -p 5000:5000 my-python-app

4. 多容器管理（docker-compose.yml）

version: '3.8'
services:
    web:
        image: my-python-app
        ports:
            - "5000:5000"
    redis:
        image: redis:alpine
        volumes:
            - redis-data:/data
volumes:
    redis-data:

启动命令：docker-compose up -d

三、Kubernetes：容器编排平台

核心概念：

• Pod：最小部署单元
• Deployment：应用副本管理
• Service：网络访问入口

操作流程：

1. 创建本地集群

minikube start

2. 定义部署文件（deployment.yaml）

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
    name: my-app
spec:
    replicas: 3
    selector:
        matchLabels:
            app: my-app
    template:
        metadata:
            labels:
                app: my-app
        spec:
            containers:
            - name: app-container
                image: my-python-app
                ports:
                - containerPort: 5000
                resources:
                    limits:
                        memory: "128Mi"
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
    name: my-app-service
spec:
    selector:
        app: my-app
    ports:
        - protocol: TCP
            port: 80
            targetPort: 5000
    type: LoadBalancer

3. 部署应用

kubectl apply -f deployment.yaml

4. 管理操作

kubectl get pods  # 查看运行状态
kubectl scale deployment my-app --replicas=5  # 调整副本数

四、OpenShift：企业级Kubernetes平台

核心功能：

• 集成CI/CD流水线
• 增强安全策略（RBAC/SCC）
• 开发者自助服务门户

典型操作：

# 从源代码构建应用
oc new-app python:3.8~https://github.com/your-repo/app.git

# 创建外部访问路由
oc expose service/app

# 实时查看构建日志
oc logs -f bc/app

五、技术选型建议

技术	适用场景	特点
Docker	单机开发/简单应用	学习成本低，快速部署
Kubernetes	生产环境/微服务架构	自动扩缩容，高可用保障
OpenShift	企业级安全合规需求	内置CI/CD，强化安全控制
Rancher	混合云/多集群管理	集中管控，简化运维

参考文章：轻松玩转云时代的容器化应用部署