Введение в Docker

Основные концепции Docker: образы, контейнеры, Dockerfile

Прежде чем погрузиться в детали установки и использования Docker, важно понять основные концепции, на которых основана эта платформа.

Образы Docker

Docker-образ — это шаблон, содержащий все необходимое для запуска приложения: код, библиотеки, зависимости, конфигурационные файлы и т. д. Образы являются неизменяемыми и состоят из нескольких слоев, каждый из которых представляет собой изменение по сравнению с предыдущим слоем. Образы можно создавать, распространять и использовать для создания контейнеров.

Контейнеры Docker

Контейнер — это экземпляр Docker-образа. Контейнеры изолированы друг от друга и от хостовой системы, но могут взаимодействовать через настроенные сети. Они обеспечивают консистентную среду выполнения, независимо от окружения, в котором они запускаются.

Dockerfile

Dockerfile — это файл конфигурации, содержащий инструкции для сборки Docker-образа. Он определяет, какие компоненты будут включены в образ и как их настроить. Используя Dockerfile, можно автоматизировать процесс создания образов, делая его воспроизводимым и управляемым.

Установка Docker на НАЙС ОС

Для установки Docker на НАЙС ОС используйте пакетный менеджер tdnf:

sudo tdnf install docker
sudo systemctl enable --now docker

Создание и управление Docker-образами

Создание и управление Docker-образами является ключевым аспектом использования Docker. Рассмотрим, как создать Dockerfile, собрать образ и управлять им.

Создание Dockerfile

Для создания Docker-образа необходимо создать Dockerfile. Пример простого Dockerfile для Node.js приложения:

# Используем базовый образ Node.js
FROM node:14

# Создаем директорию для приложения
WORKDIR /usr/src/app

# Копируем package.json и устанавливаем зависимости
COPY package*.json ./
RUN npm install

# Копируем исходный код приложения
COPY . .

# Определяем команду для запуска приложения
CMD ["node", "app.js"]

# Указываем порт, который будет использовать приложение
EXPOSE 8080

Сборка Docker-образа

После создания Dockerfile можно собрать образ с помощью команды docker build:

docker build -t mynodeapp .

Эта команда создаст образ с именем mynodeapp, используя инструкции из Dockerfile в текущем каталоге.

Запуск Docker-контейнера

Для запуска контейнера из созданного образа используйте команду docker run:

docker run -d -p 8080:8080 mynodeapp

Эта команда запустит контейнер в фоновом режиме, пробросив порт 8080 на хосте к порту 8080 в контейнере.

Управление Docker-образами

Основные команды для управления Docker-образами включают:

• docker images: отображает список доступных образов.
• docker rmi: удаляет указанный образ.
• docker tag: присваивает новый тег существующему образу.
• docker push: загружает образ в Docker Registry.

Основные команды Docker CLI

Docker CLI предоставляет множество команд для управления образами, контейнерами, сетями и т. д. Рассмотрим основные команды Docker CLI, используемые в повседневной работе.

Работа с контейнерами

• docker ps: отображает список запущенных контейнеров.
• docker ps -a: отображает список всех контейнеров.
• docker start: запускает остановленный контейнер.
• docker stop: останавливает запущенный контейнер.
• docker restart: перезапускает контейнер.
• docker rm: удаляет контейнер.
• docker logs: отображает логи контейнера.
• docker exec: выполняет команду внутри запущенного контейнера.

Работа с образами

• docker build: собирает образ из Dockerfile.
• docker pull: загружает образ из Docker Registry.
• docker push: загружает образ в Docker Registry.
• docker images: отображает список доступных образов.
• docker rmi: удаляет указанный образ.

Работа с сетями

• docker network ls: отображает список сетей Docker.
• docker network create: создает новую сеть.
• docker network connect: подключает контейнер к сети.
• docker network disconnect: отключает контейнер от сети.
• docker network rm: удаляет сеть.

Работа с хранилищами (Volumes)

• docker volume ls: отображает список томов.
• docker volume create: создает новый том.
• docker volume rm: удаляет том.
• docker run -v: монтирует том к контейнеру при его запуске.

Docker Compose

Docker Compose — это инструмент для определения и запуска многоконтейнерных Docker-приложений. Он использует файл docker-compose.yml для описания конфигурации приложения и позволяет запускать его с помощью одной команды.

Создание файла docker-compose.yml

Пример файла docker-compose.yml для многоконтейнерного приложения:

version: '3'
services:
  web:
    image: mynodeapp
    ports:
      - "8080:8080"
    volumes:
      - .:/usr/src/app
  redis:
    image: "redis:alpine"

Запуск приложения с Docker Compose

Для запуска приложения используйте команду docker-compose up:

docker-compose up -d

Эта команда запустит все службы, определенные в файле docker-compose.yml, в фоновом режиме.

Основные команды Docker Compose

• docker-compose up: запускает приложение.
• docker-compose down: останавливает и удаляет контейнеры, сети и тома, созданные с помощью up.
• docker-compose ps: отображает статус контейнеров.
• docker-compose logs: отображает логи всех контейнеров.
• docker-compose exec: выполняет команду внутри запущенного контейнера.
• docker-compose build: собирает образы, определенные в файле docker-compose.yml.
• docker-compose pull: загружает образы из Docker Registry.
• docker-compose push: загружает образы в Docker Registry.

Docker Swarm

Docker Swarm — это нативный оркестратор контейнеров для Docker, позволяющий управлять кластером Docker-движков как единой сущностью. Он обеспечивает балансировку нагрузки, автоматическое масштабирование и управление состоянием контейнеров.

Настройка Docker Swarm

Для инициализации Docker Swarm выполните команду docker swarm init:

docker swarm init --advertise-addr 

Эта команда инициализирует текущий Docker-движок как менеджер Swarm-кластера. Для добавления воркеров и менеджеров в кластер используйте команды, предоставленные Docker после инициализации.

Управление службами в Docker Swarm

• docker service create: создает новую службу.
• docker service ls: отображает список служб.
• docker service ps: отображает задачи, связанные со службой.
• docker service scale: масштабирует службу.
• docker service rm: удаляет службу.

Расширенные возможности Docker

Docker предоставляет множество расширенных возможностей для управления контейнерами и интеграции с другими инструментами и сервисами.

Секреты и конфигурации

Docker позволяет безопасно управлять секретами и конфигурациями, такими как пароли, сертификаты и ключи.

Создание и использование секретов

Для создания секрета используйте команду docker secret create:

echo "my_secret_password" | docker secret create my_secret -

Для использования секрета в службе добавьте его в конфигурацию службы:

docker service create --name my_service --secret my_secret my_image

Интеграция с CI/CD

Docker интегрируется с различными CI/CD инструментами, такими как Jenkins, GitLab CI и другие, обеспечивая автоматизацию сборки, тестирования и развертывания приложений.

Пример использования Docker в Jenkins

Добавьте следующий шаг в ваш Jenkins Pipeline для сборки Docker-образа:

pipeline {
    agent any
    stages {
        stage('Build') {
            steps {
                script {
                    docker.build('my_image')
                }
            }
        }
    }
}

Docker и Kubernetes

Docker часто используется в сочетании с Kubernetes для оркестрации контейнеров в масштабируемых и отказоустойчивых кластерах. Kubernetes управляет развертыванием, масштабированием и обновлением контейнеризованных приложений.

Пример манифеста Kubernetes для развертывания Docker-контейнера

Создайте файл deployment.yaml с содержимым:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: my-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-app
    spec:
      containers:
      - name: my-container
        image: my_image
        ports:
        - containerPort: 8080

Для развертывания используйте команду kubectl apply:

kubectl apply -f deployment.yaml