面试题手册

Docker 容器镜像仓库的选择需要考虑多个因素：Docker Hub（官方仓库，镜像丰富，但有拉取限制）、GitHub Container Registry（与 GitHub 集成，适合开源项目）、GitLab Container Registry（与 GitLab CI/CD 集成）、Harbor（企业级私有仓库，支持漏洞扫描、镜像签名）、AWS ECR（AWS 云服务，与 AWS 集成）、Google GCR（Google Cloud 集成）、Azure ACR（Azure 集成）。选择建议：个人学习用 Docker Hub，企业内部用 Harbor，云原生应用用对应云厂商的仓库。注意镜像大小、拉取速度、安全扫描、访问控制等功能。

Docker 提供多种网络模式：bridge（默认模式，容器通过虚拟网桥通信）、host（容器使用宿主机网络栈）、none（容器没有网络）、container（共享另一个容器的网络栈）、overlay（跨主机通信，用于 Swarm 集群）。bridge 模式下容器可以通过容器名互相访问；host 模式性能最好但隔离性差；overlay 模式适合分布式应用。可以使用 docker network create 创建自定义网络，实现容器间更灵活的通信。

Docker 数据卷（Volume）是用于持久化容器数据的机制，独立于容器生命周期。数据卷类型包括：bind mount（将宿主机目录挂载到容器）、volume（由 Docker 管理的存储）、tmpfs mount（存储在内存中）。使用 -v 或 --mount 参数创建数据卷。数据卷的优势包括：数据持久化、容器间共享数据、备份和迁移方便。删除容器时数据卷不会自动删除，需要使用 docker volume rm 手动删除。

Docker 私有仓库（Private Registry）用于存储和管理私有镜像。可以使用 Docker Registry 官方镜像搭建，或使用 Harbor、Nexus 等增强型仓库。搭建步骤：1）拉取 registry 镜像；2）运行容器并映射存储目录和端口；3）配置 HTTPS（推荐使用 Nginx 反向代理）；4）配置认证（使用 htpasswd 生成密码文件）。使用 docker login 登录私有仓库，docker push 推送镜像，docker pull 拉取镜像。私有仓库适合存储企业内部镜像、保护敏感代码、加快镜像拉取速度。

Docker 资源限制通过 Cgroups 实现，可以在运行容器时指定。CPU 限制：--cpus（限制 CPU 核心数）、--cpuset-cpus（绑定特定 CPU 核心）、--cpu-shares（CPU 权重，默认 1024）。内存限制：--memory 或 -m（限制内存使用）、--memory-swap（限制内存+交换空间）、--memory-reservation（软限制）。磁盘 I/O 限制：--device-read-bps（读取速率）、--device-write-bps（写入速率）。使用 docker stats 查看容器资源使用情况。合理设置资源限制可以防止单个容器占用过多资源影响其他容器。

Docker 镜像分层是 Docker 的核心特性，每个 Dockerfile 指令都会创建一个新的镜像层。分层的好处包括：构建缓存（未改变的层会被复用）、减小镜像体积（共享相同的层）、并行下载和上传。优化镜像构建的方法包括：使用多阶段构建（Multi-stage build）、合并 RUN 指令、使用 .dockerignore 排除不需要的文件、选择合适的基础镜像（如 alpine）、清理不必要的文件和缓存。

Docker 镜像是只读的模板，包含运行应用所需的所有内容（代码、运行时、库、环境变量、配置文件）。Dockerfile 是用于构建 Docker 镜像的文本文件，包含一系列构建指令。常用指令包括：FROM（指定基础镜像）、RUN（执行命令）、COPY/ADD（复制文件）、CMD/ENTRYPOINT（容器启动命令）、ENV（设置环境变量）、EXPOSE（声明端口）、VOLUME（创建挂载点）、WORKDIR（设置工作目录）。构建镜像使用 docker build -t 镜像名:标签 . 命令。

Docker 容器与日志聚合系统的集成可以实现集中式日志管理。日志聚合工具：ELK Stack（Elasticsearch、Logstash、Kibana）、EFK Stack（Elasticsearch、Fluentd、Kibana）、Loki、Graylog。部署方式：1）使用 Docker Compose 部署日志聚合栈；2）配置容器日志驱动（json-file、journald、fluentd）；3）使用 sidecar 模式收集日志；4）配置日志解析和索引规则。最佳实践：结构化日志输出（JSON 格式）、合理设置日志级别、避免敏感信息泄露、配置日志轮转、设置日志保留策略、实现日志查询和分析。

Linux 定时任务（cron）是自动化运维的重要工具，可以定期执行脚本和命令。cron 基本概念：cron 是 Linux 系统的定时任务调度器由 cron 守护进程（crond）负责执行定时任务配置文件：/etc/crontab（系统级）、/var/spool/cron/username（用户级）时间格式：分 时 日 月 周 命令时间格式说明：分（0-59）：每小时的第几分钟时（0-23）：每天的第几小时日（1-31）：每月的第几天月（1-12）：每年的第几个月周（0-7，0 和 7 都表示周日）：每周的第几天特殊符号：*：匹配所有值,：分隔多个值，如 1,3,5 表示第 1、3、5-：表示范围，如 1-5 表示 1 到 5/n：表示间隔，如 */5 表示每 5 个单位常用示例：每分钟执行：* * * * * command每小时执行：0 * * * * command每天凌晨 2 点执行：0 2 * * * command每周一凌晨 3 点执行：0 3 * * 1 command每月 1 号凌晨 4 点执行：0 4 1 * * command每 5 分钟执行一次：*/5 * * * * command工作日（周一到周五）每天上午 9 点执行：0 9 * * 1-5 commandcrontab 命令：crontab -e：编辑当前用户的定时任务crontab -l：列出当前用户的定时任务crontab -r：删除当前用户的所有定时任务crontab -u username -e：编辑指定用户的定时任务（需要 root 权限）系统级定时任务：/etc/crontab：系统级定时任务配置文件/etc/cron.hourly/：每小时执行的任务目录/etc/cron.daily/：每天执行的任务目录/etc/cron.weekly/：每周执行的任务目录/etc/cron.monthly/：每月执行的任务目录环境变量：cron 任务执行时环境变量与用户登录时不同可以在 crontab 文件中定义环境变量建议在脚本中使用绝对路径可以在脚本开头 source 环境变量文件：source ~/.bashrc日志和调试：cron 日志位置：/var/log/syslog 或 /var/log/cron查看日志：grep CRON /var/log/syslog调试技巧：将输出重定向到日志文件：command >> /tmp/cron.log 2>&1发送邮件：cron 默认会将输出发送到用户邮箱最佳实践：使用绝对路径在脚本中设置正确的环境变量添加日志记录便于调试使用锁文件防止重复执行测试脚本后再添加到 cron合理设置执行时间，避免系统高峰期定期检查 cron 任务执行情况常见问题：脚本权限不足：确保脚本有执行权限（chmod +x script.sh）环境变量问题：在脚本中显式设置环境变量路径问题：使用绝对路径或切换到正确目录时区问题：确保系统时区正确cron 服务未启动：systemctl status cron 或 systemctl start cronanacron（异步 cron）：用于不是 24 小时运行的系统配置文件：/etc/anacrontab适合笔记本电脑等不常开机的设备会检查上次执行时间，如果错过则补执行systemd 定时器：systemd 的定时任务替代方案配置文件：/etc/systemd/system/*.timer查看定时器：systemctl list-timers更灵活的调度选项更好的日志集成

Linux 磁盘管理和文件系统是系统管理员的核心技能，涉及磁盘分区、格式化、挂载和维护等操作。磁盘分区：fdisk：传统的磁盘分区工具查看分区：fdisk -l进入交互模式：fdisk /dev/sdb常用命令：n（新建分区）、p（打印分区表）、d（删除分区）、w（保存并退出）、q（不保存退出）parted：现代磁盘分区工具，支持 GPT 分区表查看分区：parted -l进入交互模式：parted /dev/sdb创建分区：mkpart primary ext4 1MiB 100%设置分区表：mklabel gptlsblk：列出块设备信息blkid：查看块设备 UUID 和文件系统类型文件系统：常见文件系统类型：ext4、xfs、btrfs、ntfs、vfatmkfs：创建文件系统，如 mkfs.ext4 /dev/sdb1、mkfs.xfs /dev/sdb1mkfs.ext4：创建 ext4 文件系统mkfs.xfs：创建 xfs 文件系统磁盘挂载：mount：挂载文件系统，如 mount /dev/sdb1 /mnt/dataumount：卸载文件系统，如 umount /mnt/data查看挂载点：mount、df -h/etc/fstab：自动挂载配置文件格式：设备 挂载点 文件系统类型 挂载选项 dump fsck示例：/dev/sdb1 /mnt/data ext4 defaults 0 2使用 UUID：UUID=xxx /mnt/data ext4 defaults 0 2（推荐）查看设备 UUID：blkid /dev/sdb1磁盘空间管理：df：查看磁盘空间使用情况，df -h（人类可读格式）du：查看目录或文件大小，du -sh directory（显示目录总大小）du -h --max-depth=1 /：查看根目录下各目录的大小清理磁盘空间：清理包缓存：apt clean（Debian/Ubuntu）、yum clean all（CentOS/RHEL）清理旧日志：logrotate查找大文件：find / -type f -size +100MLVM（逻辑卷管理）：pvcreate：创建物理卷，如 pvcreate /dev/sdb1vgcreate：创建卷组，如 vgcreate vgname /dev/sdb1lvcreate：创建逻辑卷，如 lvcreate -L 10G -n lvname vgnamelvextend：扩展逻辑卷，如 lvextend -L +5G /dev/vgname/lvnamelvreduce：缩减逻辑卷，如 lvreduce -L -5G /dev/vgname/lvnameresize2fs：调整 ext4 文件系统大小，如 resize2fs /dev/vgname/lvnamexfs_growfs：扩展 xfs 文件系统pvdisplay、vgdisplay、lvdisplay：查看物理卷、卷组、逻辑卷信息RAID（磁盘阵列）：mdadm：管理软件 RAID创建 RAID 0：mdadm --create /dev/md0 --level=0 --raid-devices=2 /dev/sdb1 /dev/sdc1创建 RAID 1：mdadm --create /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/sdb1 /dev/sdc1创建 RAID 5：mdadm --create /dev/md0 --level=5 --raid-devices=3 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1查看 RAID 状态：cat /proc/mdstat、mdadm --detail /dev/md0磁盘性能优化：使用 SSD：提高 I/O 性能调整 I/O 调度器：echo deadline > /sys/block/sda/queue/scheduler增加文件系统块大小：mkfs.ext4 -b 4096 /dev/sdb1使用 noatime 挂载选项：减少磁盘写入启用文件系统日志：提高数据安全性磁盘故障排查：查看磁盘健康：smartctl -a /dev/sda（需要安装 smartmontools）查看磁盘 I/O：iostat -x 1查看磁盘错误：dmesg | grep -i error修复文件系统：fsck /dev/sdb1（需要先卸载）