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Docker 實踐手冊

從容器基礎、Compose 到 Kubernetes

Docker 實踐手冊
This book is 100% completeLast updated on 2026-10-14
Wayne Chang

從觀念走到實作的 Docker 實踐手冊。十章涵蓋容器基礎、Dockerfile、資料與網路、Compose，以及通往 Kubernetes 的橋接；實驗在 Google Cloud 虛擬機上自架 Docker、n8n 與 Supabase

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《Docker 實踐手冊》帶你把 Docker 學成一套可複用的做法。書從容器與虛擬機的差異、主從式架構，以及 Image、Container、Registry 三大元素講起，接著安裝環境、跑起第一個容器，並把日常 CLI、容器生命週期與除錯收成可複習的操作鏈。

進階部分拆解 Dockerfile 的分層原理與常用指令，再以多階段建置、快取與版本鎖定把鏡像做得更小、更快、更可重現；同時處理資料卷、綁定掛載與容器網路。Compose 部分把網路與資料卷收成一份 compose.yaml，並以 Python FastAPI 示範熱更新、資料庫串接與密鑰分級。最後兩章看到 Namespaces、Cgroups 與 containerd／runc 運行時鏈，對照 Podman 的安全模型，並說明從單機 Compose 走到生產級 Kubernetes 時，中間要經過的建置、倉庫與掃描。

實驗把練習搬上 Google Cloud 的 Ubuntu 虛擬機，從自架 Docker 環境，做到 n8n 與 Supabase，讓本機學到的觀念能在真實 Linux 宿主機上重做一次。

這本書怎麼安排

第一部分：容器觀念、開發環境與常用指令

第二部分：Dockerfile、鏡像優化、資料與網路

第三部分：Compose 與 FastAPI 本地開發

第四部分：運行時、Podman，以及通往 Kubernetes 的橋接

實驗與附錄：在 Google Cloud VM 上自架環境，並附上連線與安裝步驟

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About the Author

Wayne Chang

擔任國立中興大學創業產業學院業界講師逾七年，目前於台北一間科技公司負責人力資源與考勤系統的維運；工作之餘，正攻讀資訊工程博士學位。

Contents

Table of Contents

  • 第一部分　Docker 核心基礎
    • 1. 容器技術與 Docker 基礎概念
      • 1.1 什麼是容器與容器化
      • 1.2 Docker 的主從式架構
      • 1.3 Docker 核心三大元素
      • 1.4 本章小結與動手練習
    • 2. 開發環境準備與第一個容器
      • 2.1 Docker Desktop 安裝、設定與背景原理
      • 2.2 5 分鐘快速上手實驗：第一個 hello-world 容器
      • 2.3 深度剖析：當我們輸入 docker run 時，背景到底發生了什麼事？
      • 2.4 本章小結與動手練習
    • 3. Docker 常用 CLI 指令操作實務
      • 3.1 鏡像管理
      • 3.2 容器生命週期
      • 3.3 狀態與日誌監控
      • 3.4 容器除錯
      • 3.5 一條龍實戰：用 Nginx 串起日常指令
      • 3.6 開發日常實用：Docker 指令組合技
      • 3.7 本章小結與動手練習
  • 第二部分　Dockerfile 深度解析與建置最佳實踐
    • 4. Dockerfile 指令詳解與鏡像分層原理
      • 4.1 鏡像分層機制與 Union FS 原理
      • 4.2 核心指令詳解與最佳實踐
      • 4.3 實務練習：撰寫安全、高效的 Node.js Dockerfile
      • 4.4 本章小結與動手練習
    • 5. 鏡像優化與建置策略
      • 5.1 多階段建置
      • 5.2 建置快取與 Layer 順序優化
      • 5.3 供應鏈安全與版本鎖定
      • 5.4 實務範例：TypeScript／Node 多階段 Dockerfile
      • 5.5 本章小結與動手練習
    • 6. 持久化資料與容器網路配置
      • 6.1 資料持久化機制：Volumes 與 Bind Mounts
      • 6.2 Volumes（資料卷）——生產環境首選
      • 6.3 Bind Mounts（綁定掛載）——本地開發與熱重載
      • 6.4 容器網路模式與安全通訊
      • 6.5 本章小結與動手練習
  • 第三部分　多容器協同與本地開發工作流
    • 7. Docker Compose 多容器協同管理
      • 7.1 微服務與多容器部署的痛點
      • 7.2 什麼是 Docker Compose？
      • 7.3 實戰：撰寫 compose.yaml
      • 7.4 一鍵管理指令
      • 7.5 Docker Compose 的定位與極限：何時轉向 Kubernetes？
      • 7.6 本章小結與動手練習
    • 8. 企業級本地開發工作流（以 Python FastAPI 為例）
      • 8.1 Compose Watch：檔案同步與熱重載
      • 8.2 本地 PostgreSQL 與密鑰保護
      • 8.3 程式碼品質把關
      • 8.4 實戰：FastAPI 本地開發環境配置
      • 8.5 本章小結與動手練習
  • 第四部分　架構深度、安全與生態編排
    • 9. Docker 底層架構解析與安全對比（含 Podman）
      • 9.1 Linux 核心隔離：Namespaces 與 Cgroups
      • 9.2 容器運行時鏈：Docker Engine、containerd 與 runc
      • 9.3 Docker 的安全局限與 Podman 對照
      • 9.4 Docker 與 Podman 決策對照
      • 9.5 進階實務：Podman 特色指令與 Quadlet
      • 9.6 本章小結與動手練習
    • 10. 邁向雲端：從 Compose 到生產級 Kubernetes 編排
      • 10.1 Docker Compose 與 Kubernetes：單機與叢集
      • 10.2 什麼是容器編排？
      • 10.3 Kubernetes 叢集架構速覽
      • 10.4 最小部署單元：Pod
      • 10.5 現代 Kubernetes 運行方式：CRI 與容器運行時
      • 10.6 本章小結、動手練習與全書收束
  • 實驗
    • 實驗 1　在 Google Cloud VM 上建立 Docker 實驗環境
    • 實驗 2　在 GCP VM 自架 n8n
    • 實驗 3　在 GCP VM 自架 Supabase
  • 附錄
    • 附錄 1　以 MobaXterm 產生 SSH 金鑰並寫入 GCP VM（Windows）
    • 附錄 2　以 Antigravity Remote-SSH 連線並編輯 GCP VM
    • 附錄 3　在 Google Cloud 建立 Ubuntu VM 並安裝 Docker Engine

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