Windows下开发环境镜像与配置-docker

Windows 下 Docker + Kubernetes 的安装、镜像源与缓存目录配置指南

1. Docker 安装（推荐方式）

直接访问 Docker Desktop 官网下载最新 Windows Installer（推荐稳定版，支持 WSL 2 后端）。
环境变量配置（避免 C 盘臃肿，推荐）：右键 “此电脑” → 属性 → 高级系统设置 → 环境变量，新增用户变量：
DOCKER_CONFIG：D:\runenv\rundev\docker\config
MINIKUBE_HOME：D:\runenv\rundev\docker\minikube
安装时可以自定义安装目录（避免默认 C 盘），例如 D:\runenv\rundev\docker。


Start-Process "Docker Desktop Installer.exe" -Wait -ArgumentList "install", "-accept-license", "--installation-dir=D:\runenv\rundev\docker\docker", "--wsl-default-data-root=D:\runenv\rundev\docker\docker-data", "--windows-containers-default-data-root=D:\runenv\rundev\docker\docker-image"

# https://docs.docker.com/desktop/setup/install/windows-install/#installer-flags
# --installation-dir: Where Docker Desktop’s binaries and related files go.
# --wsl-default-data-root: WSL2’s storage location for Docker data.
# --windows-containers-default-data-root: Where Docker stores data for Windows containers.

安装完成后启用 WSL 2（系统会自动提示），并在设置中选择 WSL 2 作为默认后端。
安装完成后验证（开启新的Terminal）：

powershell docker --version docker compose version

Kubernetes 本地集成：

Docker Desktop 内置 Kubernetes 支持，可在设置中直接启用。

推荐替代工具（轻量选择）：

Podman Desktop：免费、无守护进程、rootless 模式（https://podman-desktop.io/）。

powershell winget install RedHat.Podman-Desktop

2. Kubernetes 安装（本地开发推荐）

首选方案：

Docker Desktop 内置 K8s：安装 Docker 后，在 Docker Desktop 设置 → Kubernetes → 勾选 “Enable Kubernetes” 并应用。
Minikube（功能更完整，强烈推荐）：

powershell winget install Kubernetes.minikube minikube start --driver=docker

kind（轻量快速，适合测试）：

powershell winget install kind kind create cluster

K3s 安装（轻量生产级补充方案）： K3s 是极致轻量的 Kubernetes 发行版，在 Windows 上主要通过 WSL2 运行（推荐 Ubuntu 发行版）。

安装步骤（在 WSL2 内执行）：

启用 WSL2 并开启 systemd（必须）：

powershell # PowerShell（管理员） wsl --install wsl --set-default-version 2

在 WSL 内编辑 /etc/wsl.conf：

ini [boot] systemd=true

重启 WSL：wsl --shutdown

在 WSL Ubuntu 中安装 K3s：

```bash # 更新系统 sudo apt update && sudo apt upgrade -y

# 安装 K3s（单节点） curl -sfL https://get.k3s.io | sh -

# 或指定版本/国内加速 curl -sfL https://rancher-mirror.rancher.cn/k3s/k3s-install.sh | INSTALL_K3S_MIRROR=cn sh - ```

验证：

bash sudo k3s kubectl get nodes sudo k3s kubectl get pods -A

从 Windows 访问 K3s：

# 复制 kubeconfig 到 Windows
mkdir %USERPROFILE%\.kube
wsl -u root cat /etc/rancher/k3s/k3s.yaml > %USERPROFILE%\.kube\config
# 编辑 config 文件，将 server: https://127.0.0.1:6443 改为 WSL IP

Podman 搭配 K3s：可使用 Podman 作为容器运行时（实验性）。

验证：

kubectl version --client
k3s --version

3. 国内镜像源配置（强烈推荐，解决下载慢问题）

Docker 镜像加速（推荐阿里云、腾讯云）：

全局配置（推荐）：

在 Docker Desktop 设置 → Docker Engine，编辑 daemon.json：

json { "registry-mirrors": [ "https://registry.docker-cn.com", "https://mirror.ccs.tencentyun.com", "https://docker.mirrors.sjtug.sjtu.edu.cn", "https://cr.console.aliyun.com" ] }

重启 Docker Desktop。

K3s 镜像加速（通过 registries.yaml）：在 WSL 内创建 /etc/rancher/k3s/registries.yaml：

yaml mirrors: docker.io: endpoint: - "https://registry.docker-cn.com" - "https://mirror.ccs.tencentyun.com" registry.k8s.io: endpoint: - "https://registry.aliyuncs.com"

Kubernetes / Minikube 镜像加速：

minikube start --registry-mirror=https://registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com --driver=docker

临时使用：

docker pull nginx --registry-mirror=https://mirror.ccs.tencentyun.com

4. 缓存目录配置

Docker 默认缓存/镜像位置（Windows WSL2）：

虚拟磁盘：%LOCALAPPDATA%\Docker\wsl\data\ext4.vhdx（最占空间）
镜像层缓存：WSL 内部 /var/lib/docker

K3s 缓存目录（containerd 管理）：

默认位置（WSL 内）：/var/lib/rancher/k3s/agent/containerd/

修改缓存目录方法（推荐移到非系统盘）：

Docker Desktop（最简单）：

设置 → Resources → Advanced → Disk image location → 改为 D:\runenv\rundev\docker\data

K3s 自定义存储：在安装时指定数据目录：

curl -sfL https://get.k3s.io | INSTALL_K3S_DATA_DIR=/mnt/d/runenv/rundev/k3s sh -

或修改 /etc/systemd/system/k3s.service 中的 --data-dir 参数。

Minikube 缓存配置：

minikube config set cache dir D:\runenv\rundev\minikube\cache

查看与清理缓存：

docker system df
docker builder prune -a --force
docker system prune -a --volumes --force
sudo k3s kubectl get pods -A   # 检查 K3s 资源
# K3s 清理
sudo k3s crictl rmi --prune

5. 常用实用命令

# 拉取镜像
docker pull nginx

# 运行容器
docker run -d -p 8080:80 nginx

# Docker Compose
docker compose up -d

# Kubernetes 相关
kubectl get pods
minikube dashboard
k3s kubectl get nodes

# K3s 管理
sudo k3s stop
sudo k3s start

# 构建镜像
docker build -t myapp:local .

6. 常见问题解决

权限问题：用管理员 PowerShell 执行安装和启动命令；K3s 在 WSL 内用 sudo。
缓存占用大：定期执行 prune 清理，或将数据目录迁移到 D 盘大容量分区。
下载慢/失败：配置多个国内 registry-mirrors 并重启 Docker/K3s。
WSL 资源不足：在 Docker 设置中增加 CPU/内存分配，或调整 .wslconfig。
Docker 与其他工具冲突：优先选择 Docker Desktop + Minikube/K3s 组合，或 Podman Desktop + Minikube，避免同时长期运行多个容器引擎。
K3s 启动失败：确认 systemd 已启用，检查 /var/lib/rancher/k3s 权限与磁盘空间。
kubeconfig 访问：确保 Windows 与 WSL 的 kubeconfig server 地址使用正确的 WSL IP。

配置完成后，容器和镜像的拉取速度会显著提升，强烈建议在 Windows 上根据需求选择以下组合：

主流推荐：Docker Desktop + Minikube（最佳集成体验）
轻量推荐：Docker Desktop + K3s（WSL2 内，资源占用最低，接近生产环境）
轻量安全推荐：Podman Desktop + Minikube