如何优化Ubuntu Docker环境 - 问答

优化Ubuntu Docker环境的关键方向及具体措施

选择轻量级基础镜像：优先使用ubuntu:slim（去除非必要包）或alpine（基于musl libc和BusyBox，体积更小）作为基础镜像，显著降低镜像大小。例如，python:3.9-slim比完整Ubuntu镜像小约70%。
多阶段构建：将构建过程（如编译代码、安装依赖）与运行环境分离，仅将最终运行所需的文件复制到最终镜像。例如，第一阶段用ubuntu:slim安装编译工具，第二阶段用ubuntu:slim复制编译后的二进制文件，避免将构建工具和中间文件打包到最终镜像。
清理冗余文件：在Dockerfile中安装软件后立即清理缓存（如apt-get clean、rm -rf /var/lib/apt/lists/*），避免将缓存文件纳入镜像。例如：
```
RUN apt-get update && apt-get install -y package1 package2 && \
    rm -rf /var/lib/apt/lists/*
```。  
```
使用.dockerignore文件：排除构建上下文中不必要的文件（如node_modules、.git、日志文件），减少镜像构建时的传输量和层数。
合并RUN指令：将多个RUN命令合并为一个，减少镜像层数（每层会增加镜像大小）。例如：
```
RUN apt-get update && \
    apt-get install -y package1 package2 && \
    apt-get clean
```。  
```

调整内核参数：修改/etc/sysctl.conf优化系统性能，例如：
- vm.dirty_ratio=10：控制脏页比例，减少磁盘I/O等待；
- vm.swappiness=10：降低交换分区使用频率，提升内存利用率；
- net.core.somaxconn=4096：增加TCP连接队列长度，提升网络并发性能。
更换存储驱动：Ubuntu默认的overlay2驱动性能最优（支持快照、写时复制），确保/etc/docker/daemon.json中配置为：
```
{"storage-driver": "overlay2"}
```。  
```
迁移Docker数据目录：若根分区空间不足，将Docker数据目录（默认/var/lib/docker）迁移至大容量分区（如/mnt/docker）。修改/etc/docker/daemon.json：
```
{"data-root": "/mnt/docker"}
```，然后重启Docker服务。  
```

选择合适网络模式：
- 主机网络（--network host）：适用于超低延迟场景（如高频交易），容器共享主机网络堆栈，避免NAT带来的性能损耗；
- 覆盖网络（overlay）：适用于多主机分布式系统（如Kubernetes），支持跨主机容器通信；
- Macvlan/Ipvlan：适用于需要容器直接使用物理网络MAC地址的场景（如传统网络应用）。
优化内核网络参数：调整net.ipv4.tcp_tw_reuse=1（复用TIME_WAIT连接）、net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=8192（增加SYN队列长度），提升网络吞吐量。

设置CPU限制：通过--cpus参数限制容器使用的CPU核心数（如--cpus="2"表示最多使用2个核心），避免单个容器占用全部CPU资源。
设置内存限制：通过--memory参数限制容器最大内存使用量（如--memory="512m"），防止内存泄漏导致系统崩溃；配合--memory-swap（如--memory="512m" --memory-swap="1g"）设置交换分区大小。
绑定CPU核心：通过--cpuset-cpus参数将容器绑定到特定CPU核心（如--cpuset-cpus="0,1"），减少CPU上下文切换，提升性能。

清理未使用资源：定期执行docker system prune -a（清理未使用的镜像、容器、卷、网络），释放磁盘空间。若需更彻底，可使用docker image prune -a（清理未使用的镜像）。
监控容器性能：使用docker stats命令实时查看容器的CPU、内存、网络、磁盘I/O使用情况；或使用第三方工具（如Prometheus+Grafana）进行长期监控和告警。
定期更新镜像与系统：保持Docker引擎（apt-get update && apt-get upgrade docker-ce）、Ubuntu系统及基础镜像的最新版本，修复安全漏洞并提升性能。

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