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审定日期
20  .
《Docker容器技术》课程教学大纲
一、课程基本信息
开课单位：
课程名称：《Docker容器技术》
课程编号：
课程类型：专业课
学    分： 4
学    时： 54
开设专业：  专业
前导课程：
二、课程任务和目标
（一）课程任务
容器是继大数据和云计算之后的又一热门技术，越来越多的应用以容器的方式在开发、测试和生产环境中运行。作为目前较为流行的容器平台，Docker是开发、发布和运行应用的开放平台。使用Docker可以大大减少开发中的代码编写与运行之间的时间延迟，提高软件开发的效率和质量，实现产品的快速交付和快速迭代。软件开发人员、IT实施和运维人员都需要掌握这一新兴技术。
本课程是计算机软件专业的专业拓展课程。通过本课程的学习，学生掌握利用Docker发布、测试和部署应用程序的技术，学会Docker容器编排、应用程序容器化、自动化构建与持续集成，以及Docker集配置的具体方法，能够胜任容器化应用的构建和维护工作，即在应用程序开发、测试、部署和运维工作中的Docker实施工作。
整个课程按照从基础到应用，从基本功能到高级功能的逻辑循序渐进进行讲授，要求学生
通过动手实践来掌握Docker使用操作技能。
（二）课程目标
理论上，要求学生掌握Docker的基础知识，理解容器、镜像、仓库、注册中心等概念，理解Docker网络和存储，以及Docker集的运行机制。技能上，要求学生能熟练掌握容器和镜像的使用和操作、容器的网络和存储配置，以及容器编排方法，熟悉应用程序容器化流程，初步掌握项目的持续集成和持续部署方法，能够配置Docker集并部署分布式应用。
1、能力目标
（1）培养学生基于容器化应用测试、部署和运维的工程能力
（2）培养学生项目持续集成和持续部署的规划和实施的能力
（3）培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力
（4）培养良好的文化修养、职业道德、服务意识和敬业精神
（5）培养团队合作和协调沟通能力
2、知识目标
（1）了解Docker的概念、架构和特性
（2）掌握Docker的安装部署
（3）熟悉镜像、容器和注册中心的使用和操作
（4）学会使用Dockerfile构建镜像
（5）掌握Docker的网络与存储配置
（6）掌握Docker容器与Docker守护进程的运维
（7）掌握Docker容器编排
（8）掌握应用程序容器化的方法
（9）掌握镜像的自动化构建方法
（10）初步掌握项目的持续集成和持续部署
（11）掌握Docker Swarm集的建立和维护方法
（12）掌握应用程序在集中的部署和管理
三、教学条件
技术网络机房，在较高配置的单台Windows计算机上使用VMware Workstation组建实验环境，确保能够访问互联网。最后一个单元本课程对实验环境要求更高，需要搭建3个主机节点的集网络。
建议在虚拟机上进行实验操作，可以充分利用虚拟机的快照功能来备份和恢复实验环境，利用其克隆功能来快速安装系统。
四、教学内容及学时安排
序号
单元
教学内容
教学目标
学时
训练项目
必备知识
1
Docker安装
1．了解Docker用例
2．调查国内的Docker应用现状
3．安装Docker CE
4．了解docker命令的基本用法
5．使用命令运行容器
1．Docker的概念
2．容器与虚拟机的区别
3．Docker引擎
4．Docker架构
5．Docker底层技术
6．Docker版本
7．Docker命令行接口
明确Docker的概念，弄清容器与虚拟机的区别，理解Docker的架构，了解Docker的优势和应用领域，学会Docker的安装，并初步掌握docker命令的用法
4
2
Docker快速入门
1．掌握镜像的操作方法
2．掌握容器的基本操作
3．熟悉Docker Hub的使用
4．了解第三方Docker注册中心的使用
5．建立和使用自己的Docker注册中心
6．基于容器构建镜像
7．基于Dockerfile构建镜像
1．镜像的概念
2．镜像的分层结构
3．容器的概念
4．容器内部的存储
5．Docker注册中心6．Docker镜像仓库7．Dockerfile语法
掌握Docker镜像和容器的基础知识，学会镜像和容器的操作方法；学会镜像仓库管理；学会使用Dockerfile构建镜像
6
3
Docker网络与存储配置
1．掌握桥接网络的使用方法
2．掌握容器端口映射的配置方法
3．熟悉卷的创建和管理操作
4．掌握容器挂载卷的操作方法
5．熟悉容器绑定挂载的操作
1．Docker网络驱动
2．容器的网络模式
3．容器之间的网络通信4．容器与外部的网络通信
5．容器本地存储与外部存储
6．容器的挂载类型
docker打包镜像掌握Docker网络和存储的配置方法，能够通过网络配置让容器与其他容器和外部网络进行通信，通过挂载外部存储实现容器数据的持久存储
6
4
Docker容器与守护
进程运维
1．在一个容器中运行多个服务
2．配置容器重启策略
3．熟悉容器的内存、CPU和I/O资源限制操作
4．使用cAdvisor监控容器
5．使用Weave Scope监控容器
6．熟悉容器日志工具使用方法
7．管理Docker对象
8．排查Docker守护进程故障
1．容器的自动重启配置
2．Docker的实时恢复功能
3．容器健康检查机制
4．容器运行时选项覆盖Dockerfile指令
5．容器资源限制的实现机制
6．Docker监控工具
7．Docker日志工具
8．Docker对象的标记
9．Docker守护进程的启动方式、
10．Docker守护进程的配置方式
重点掌握Docker容器与守护进程的运维管理，涉及容器的持续运行、容器运行资源控制、容器监控与日志管理，以及Docker守护进程本身的管理和Docker对象的通用配置
6
5
Docker容器编排
1．掌握Docker Compose的安装
2．熟悉使用Docker Compose的基本步骤
3．掌握Compose文件的编写
4．掌握Docker Compose构建、部署和管理应用程序的全套流程
5．从源代码开始构建、部署和管理应用程序
6．组合使用多个Compose文件
1．Docker Compose的项目、服务和容器
2．Docker Compose的工作机制
3．Docker Compose的特点
4．Docker Compose的应用场景
5．Compose文件的结构和格式
6．服务、网络和卷定义的Compose基本语法
7．Docker Compose的命令格式
8．Docker Compose的常用命令
9．Docker Compose的环境变量
掌握Docker Compose的安装和使用方法，能够在单主机上部署多个容器的应用程序
6
6
应用程序容器化
1．使用scratch创建简单的镜像
2．掌握多阶段构建镜像的方法
3．熟悉应用程序容器化的完整过程
4．学会使用Docker Maven插件打包Java程序
4．掌握基于Tomcat的应用程序的容器化方法。
5．掌握Spring Boot应用程序的Docker部署方法
6．熟悉PHP官方镜像的使用
7．使用Docker Compose部署LAMP平台
8．熟悉Python官方镜像的使用。
7．使用Docker Compose部署Django应用程序
1．编写Dockerfile的准则
2．应用程序镜像包含的内容
3．应用程序容器化的基本步骤
4．应用程序容器化的一般方法
5．Java Web开发技术及发布环境
6．PHP应用程序与LAMP平台
7．Python程序的特点
8．Python Web框架
掌握了将应用程序部署到容器中的方法，涉及Java、PHP和Python，以及Node.js等应用程序的Docker部署
8
7
自动化构建与持续
集成
1．熟悉Git工具的使用方法
2．掌握阿里云提供的自动化构建方法
3．学会使用Drone和Gogs搭建持续集成平台
4．持续集成和持续部署项目
1．代码分支管理
2．Docker Hub的自动化构建
3．持续集成与持续部署的概念
4．持续集成与持续部署的工具
5．Drone的工作机制
6．.l文件语法
学会镜像的自动化构建，初步掌握基于Docker的持续集成和持续部署的实施方法
6
8
Docker集配置与应用
1．掌握Swarm集的创建方法
2．熟悉Swarm节点的管理操作
3．熟悉服务的创建、伸缩、滚动更新、回滚操作和对外发布操作
4．掌握服务放置的控制
5．创建和使用自定义overlay网络
6．配置外部负载平衡
7．使用Docker栈部署和管理应用程序
1．Swarm集的概念
2．Swarm节点
3．Swarm的服务、任务和容器
4．Swarm路由网
5．Swarm服务发现的工作机制
6．Swarm的状态自动调整与故障转移
7．Swarm负载平衡工作机制
8．Docker栈
9．Docker栈的文件格式
掌握Docker Swarm集的建立和维护方法，熟悉应用程序在集中的部署和管理
8
9
复习与考核
全面的操作技能
全面的基础知识
对本课程的内容进行回顾和总结，综合运用Docker知识，提高相关的实施操作技能
4
学 时 合 计
54

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