Docker - je to platforma, která usnadňuje vývoj, provoz a škálování softwaru. Docker používá virtualizaci na úrovni operačního systému k vytváření a správě kontejnerů. Kontejner jsou samostatné spustitelné softwarové jednotky, které umožňují izolovat aplikaci a její závislosti na prostředí.
V tomto článku se podíváme na to, jak Docker funguje zevnitř, počínaje konceptem obraz. Obrázek je šablona, na jejímž základě je kontejner vytvořen. Obsahuje vše, co potřebujete ke spuštění aplikace: operační systém, spustitelné soubory, knihovny, závislosti a nastavení. Docker používá vrstvený souborový systém, kde každá vrstva obsahuje změny oproti předchozí vrstvě.
Kontejnery v Dockeru jsou spuštěny pomocí démon, které obsluhují žádosti o vytvoření, spuštění, zastavení a odstranění kontejnerů. Pro správu kontejneru používá Docker rozhraní API, které lze vyvolat pomocí rozhraní příkazového řádku nebo pomocí Docker SDK. Docker démon běží na pozadí a řídí vytváření a ničení kontejnerů a spravuje jejich zdroje, jako jsou objemy, sítě a proměnné prostředí.
Recenze Docker
Chcete-li pracovat s Dockerem, musíte nainstalovat Docker Engine na hostitelský systém. Docker Engine je klient-server aplikace, která Vám umožňuje vytvářet a spravovat kontejnery. Veškerá komunikace mezi Docker klientem a serverem probíhá prostřednictvím RESTful API nebo prostřednictvím příkazového řádku.
Hlavní komponenty Docker:
| Komponent | Popis |
|---|---|
| Docker Image | Jedná se o šablony kontejnerů, které obsahují vše, co potřebujete ke spuštění aplikace: kód, runtime prostředí, knihovny a závislosti. Obrázky jsou vytvořeny na základě Dockerfile, který obsahuje pokyny pro sestavení obrazu. |
| Docker Container | Jedná se o instance kontejnerů, které jsou vytvořeny na základě vzorů. Každý kontejner funguje v izolovaném prostředí, které rozděluje zdroje hostitelského systému na jádro, paměť a souborový systém. Kontejnery mohou být spuštěny, zastaveny, odstraněny a škálovány. |
| Docker Registry | Toto je úložiště obrázků, které ukládá všechny obrázky Docker. Docker Hub je veřejný Docker Registry, který poskytuje přístup k veřejným obrazům. Můžete také vytvořit místní registr pro ukládání a správu vlastních obrázků. |
| Docker Compose | Jedná se o nástroj pro popis a správu víceúčelových aplikací. Soubor docker-compose.yml obsahuje popis všech kontejnerů, jejich konfiguraci a nastavení. Docker Compose usnadňuje spouštění a správu aplikace s více kontejnery. |
Celkově Docker poskytuje škálovatelnost, flexibilitu a zrychlení vývoje aplikací. Umožňuje vývojářům vytvářet, testovat a nasazovat aplikace bez ohledu na prostředí. Kontejnerizace také usnadňuje správu závislostí, nasazení a škálování aplikací, což značně zjednodušuje práci vývojářů a správců systémů.
Instalace a konfigurace Dockeru
Chcete-li začít s Dockerem, musíte jej nainstalovat do vašeho systému. Níže jsou uvedeny pokyny pro instalaci Dockeru na nejoblíbenější operační systémy.
Instalace Dockeru na Linux
Chcete-li nainstalovat Docker na Linux, použijte oficiální úložiště Docker. Klikněte na odkaz https://docs..docker.com/install/linux/docker-ce/ ubuntu / a postupujte podle navržených pokynů pro vaši distribuci Linuxu.
Instalace Dockeru na macOS
Chcete-li nainstalovat Docker na macOS, musíte si stáhnout a nainstalovat Docker Desktop, integrované vývojové prostředí Docker pro macOS. Klikněte na odkaz https://docs.docker.com/docker-for-mac/install / a postupujte podle pokynů pro instalaci Docker Desktop. Po instalaci spusťte Docker Desktop z Launchpadu.
Instalace Dockeru na Windows
Chcete-li nainstalovat Docker na Windows, musíte si stáhnout a nainstalovat Docker Desktop, integrované vývojové prostředí Docker pro Windows. Klikněte na odkaz https://docs.docker.com/docker-for-windows/install / a postupujte podle pokynů pro instalaci Docker Desktop. Po instalaci spusťte Docker Desktop z nabídky Start.
Po úspěšné instalaci Dockeru jej musíte před použitím nakonfigurovat.
Nastavení Dockeru
Po instalaci Dockeru na Linux přidejte aktuálního uživatele do skupiny docker, abyste měli přístup k Dockeru bez sudo. Spusťte v terminálu následující příkaz:
sudo usermod -aG docker $USER
Přihlaste se znovu nebo spusťte příkaz newgrp docker aby změny vstoupily v platnost.
Na macOS a Windows se nastavení Dockeru provádí při prvním spuštění Docker Desktop.
Gratuluji, Docker je úspěšně nainstalován a nakonfigurován na vašem systému. Nyní jste připraveni začít používat Docker pro vývoj a deploy aplikací. V další části průvodce se podíváme na hlavní příkazy Docker, které budete k práci potřebovat.
Základní pojmy a komponenty Docker
Kontejnery - jedná se o izolované prostředí, ve kterém aplikace fungují. Každý kontejner má svůj vlastní souborový systém, knihovny, proměnné prostředí a další závislosti. Kontejnery lze snadno vytvořit, spustit a zastavit bez interakce s jinými kontejnery nebo hostitelským systémem.
Obraz - to jsou snímky kontejnerů. Obsahují všechny potřebné závislosti a nastavení pro spouštění aplikací v kontejneru. Obrazy jsou základní jednotkou práce s Dockerem a lze je vytvořit, upravit a distribuovat pomocí příkazů Docker.
Repozitáře - jedná se o úložiště obrázků Docker, kde je lze uložit a získat. Úložiště mohou být místní nebo vzdálená a uživatelé si mohou vytvářet vlastní úložiště nebo používat veřejná úložiště, jako je Docker Hub.
Docker Hub - je to veřejné úložiště Docker, které obsahuje obrovské množství hotových obrázků. Uživatelé mohou pomocí Docker Hub vyhledávat a stahovat obrázky pro své projekty.
Docker Team - jedná se o nástroje příkazového řádku, které umožňují správu kontejnerů, obrázků, úložišť a dalších komponent Docker. Pomocí předkových příkazů můžete vytvářet, spouštět, zastavovat a odstraňovat kontejnery a spravovat obrázky a úložiště.
Compose soubory - jedná se o konfigurační soubory, které určují složení a konfiguraci mnoha kontejnerů Docker. Pomocí souborů compose lze určit závislosti mezi kontejnery, nastavení sítě a další možnosti.
Swarm - je to orchestrátor kontejnerů pro práci s mnoha kontejnery a stroji v Docker. Swarm poskytuje funkce pro spouštění, škálování a správu kontejnerů v clusteru.
Vytváření a správa kontejnerů v Docker
Pro vytváření a správu kontejnerů v Dockeru existuje několik základních příkazů. Umožňují úplnou kontrolu nad kontejnery a jejich chováním.
1. Tým docker run používá se k vytvoření nového kontejneru na základě obrazu uvedeného v argumentech příkazu. Příklad použití:
docker run -it ubuntu
2. Tým docker ps zobrazí seznam spuštěných kontejnerů. Příklad použití:
3. Tým docker stop slouží k zastavení kontejneru. Příklad použití:
docker stop container_name
4. Tým docker rm odstraní kontejner. Příklad použití:
docker rm container_name
5. Tým docker restart restartuje zastavený kontejner. Příklad použití:
docker restart container_name
6. Tým docker exec umožňuje provádět příkazy uvnitř kontejneru. Příklad použití:
docker exec -it container_name command
docker logs container_name
8. Tým docker inspect zobrazuje informace o kontejneru. Příklad použití:
docker inspect container_name
Tyto příkazy vám pomohou vytvářet, spravovat a sledovat kontejnery v Dockeru, což vám umožní efektivně pracovat s vašimi aplikacemi a službami.
Práce s obrázky Docker
Práce s obrázky Docker zahrnuje následující základní kroky:
- Vytvoření obrázku: obrázek lze vytvořit z hlavního obrázku nebo na základě Dockerfile. Chcete-li vytvořit obraz založený na Dockerfile, musíte popsat všechny potřebné pokyny v textovém souboru s názvem Dockerfile.
- Stahování obrazu: Obrázky Docker lze stáhnout z centrálního úložiště Docker (Docker Hub) nebo z místního úložiště.
- Spuštění kontejneru: obrázky Docker se používají ke spuštění kontejnerů. Kontejner je instance obrazu, která funguje v izolovaném prostředí a má přístup ke zdrojům hostitelského systému prostřednictvím virtualizace operačního systému a kontroly nad zdroji.
- Aktualizace obrázků: Po vytvoření obrazu jej lze aktualizovat přidáním nových pokynů do Dockerfile a opětovným vytvořením obrazu. Aktualizované obrázky lze použít ke spuštění nových kontejnerů nebo aktualizaci stávajících kontejnerů.
- Správa obrázků: Docker poskytuje příkazy pro správu obrázků, včetně ukládání bitové kopie na disk, stahování bitové kopie ze souboru, mazání bitové kopie a další.
Pro pohodlnější a efektivnější práci s obrázky Docker se doporučuje používat kontejnerové registry, jako je Docker Hub nebo místní registry, které umožňují ukládat a distribuovat obrázky Docker mezi různými uzly.
| Tým | Popis |
|---|---|
| docker build | Vytváří obraz Docker z Dockerfile. |
| docker pull | Načte obrázek Dockeru z registru. |
| docker push | Odešle místní bitovou kopii Dockeru do registru. |
| docker run | Spustí kontejner na základě zadaného obrazu Docker. |
| docker stop | Zastaví provoz kontejneru. |
| docker rm | Odstraní kontejner. |
| docker rmi | Odstraňuje obraz Docker. |
Práce s obrázky Docker tak umožňuje snadno a pohodlně vytvářet, stahovat, spouštět, aktualizovat a spravovat kontejnery, což umožňuje škálovatelnost a izolaci aplikací v prostředí Docker.
Použití Dockeru v různých oblastech
Vývoj softwaru
V oblasti vývoje poskytuje Docker možnost vytvářet kontejnery s určitou konfigurací, které obsahují všechny potřebné závislosti pro provoz aplikace. To umožňuje vývojářům snadno přenášet, testovat a škálovat své aplikace na jakémkoli prostředí.
DevOps a kontinuální integrace / nasazení
Docker je kontejnerizační jádro, které staví mnoho systémů kontinuální integrace/nasazení (CI / CD). Díky Dockeru mohou týmy DevOps rychle a efektivně vytvářet, testovat a nasazovat aplikace v různých prostředích, automatizovat a zjednodušovat proces vývoje a doručování softwaru.
Cloud computing a škálování
Docker umožňuje efektivní využití zdrojů cloudových platforem, jako jsou Amazon Web Services (AWS) a Google Cloud Platform (GCP). Díky možnosti spouštět kontejnery na různých serverech umožňuje Docker snadno škálovat aplikace v cloudu podle potřeb.
Testování a reprodukovatelné prostředí
Použití Dockeru v procesu testování umožňuje vytvářet reprodukovatelná prostředí s určitými závislostmi. Díky tomu je proces testování spolehlivější a dává interagujícím týmům jistotu, že pracují se stejným prostředím.
Výzkum a vědecké výpočty
Docker se také aktivně používá v oblasti vědeckého výzkumu a výpočtů. Docker kontejnery mohou být použity k izolaci a reprodukci složitých vědeckých výpočtů, což umožňuje výzkumníkům a vědcům rychle sdílet své výsledky a opakovat experimenty v autonomním prostředí.
Bezpečnost a spolehlivost Dockeru
Docker poskytuje řadu vestavěných mechanismů pro zajištění bezpečnosti a spolehlivosti kontejnerů. Pomáhají minimalizovat rizika a předcházet zranitelnostem.
1. Izolování. Každý kontejner v Dockeru funguje v izolovaném prostředí odděleném od hostitelského systému a dalších kontejnerů. To umožňuje zabránit překrývání zdrojů a nežádoucím interakcím mezi kontejnery.
2. Rozdělení přístupových práv. Docker umožňuje nastavit úrovně oprávnění pro každý kontejner a sadu práv, která může použít. To výrazně snižuje riziko neoprávněného přístupu a zneužití.
3. Aktualizace bez zastavení. Docker vám umožňuje provádět aktualizace a úpravy běžících kontejnerů bez jejich zastavení. To umožňuje vyloučit výpadky a minimalizovat ztráty výkonu.
4. Monitorování a logování. Docker poskytuje nástroje pro monitorování a zaznamenávání aktivity v kontejnerech. To pomáhá identifikovat problémy, sledovat provedené změny a rychle reagovat na kompromisy systému.
5. Řízení zdrojů. Docker umožňuje spravovat a omezovat zdroje dostupné pro každý kontejner. To pomáhá bojovat proti přetížení a zvyšuje efektivitu využití výpočetních zdrojů.
6. Aktualizace zabezpečení. Docker se aktivně aktualizuje a opravuje, aby se uzavřely možné zranitelnosti. Systém upozornění pomáhá rychle instalovat nové verze a zajistit bezpečnost kontejnerů.
Docker je nejen šikovný vývojový a deployový nástroj, ale také robustní platforma s širokou škálou nástrojů pro zabezpečení a spolehlivost vašich kontejnerů.
Škálování Docker
Existuje několik přístupů ke škálování Docker:
- Horizontální škálování: s tímto přístupem se spustí více kontejnerů na více uzlech sítě, aby se vyrovnalo zatížení a zvýšil výkon systému.
- Vertikální škálování: v tomto případě se použití Docker kontejnerů zvyšuje na jednom uzlu sítě, což umožňuje systému zpracovat více požadavků a operací.
- Automatické škálování: tento přístup umožňuje automatické škálování počtu kontejnerů v závislosti na aktuální zátěži, což umožňuje efektivnější využití zdrojů.
Pro škálování Dockeru lze použít různé nástroje a technologie, jako je Docker Swarm, Kubernetes, Amazon ECS a další. Umožňují spravovat škálování kontejnerů, rozdělovat zatížení mezi uzly, automaticky škálovat aplikace a zajistit vysokou dostupnost systému.
Celkově je škálování Dockeru důležitým aspektem jeho funkčnosti, který umožňuje vytvářet a spravovat škálovatelné aplikace a systémy.
Ladění a monitorování dockerových kontejnerů
Ladění dockerových kontejnerů:
K ladění kontejnerů Docker lze použít různé nástroje, jako jsou:
- docker logs: Tento příkaz vám umožňuje zobrazit logy kontejnerů. Můžete jej použít ke sledování chyb a problémů ve vašem kontejneru.
- docker exec: Pomocí tohoto příkazu můžete vstoupit do kontejneru a spustit příkazy v jeho kontextu. To může být užitečné pro ladění, jako je kontrola souborů, nastavení proměnných prostředí atd.
- docker inspect: Tento příkaz vám umožňuje získat podrobné informace o kontejneru, včetně jeho nastavení a síťových rozhraní. Tento příkaz můžete použít k analýze stavu kontejneru a identifikaci problémů.
Pomocí těchto nástrojů budete moci vyhodnotit stav kontejneru, analyzovat logy a provádět ladicí operace k identifikaci a opravě problémů ve vaší aplikaci.
Monitorování dockerových kontejnerů:
Monitorování kontejnerů Docker zahrnuje sledování a analýzu metrik, jako je použití CPU, paměti a místa na disku a monitorování sítě a dalších podrobností kontejnerů.
Existuje několik nástrojů pro monitorování dockerových kontejnerů, například:
- Docker Stats: Tento příkaz vám umožňuje zobrazit aktuální statistiky využití kontejnerových zdrojů, jako je CPU, paměť, síť a bloková zařízení.
- Docker Monitor: Je to nástroj, který automaticky sleduje stav kontejnerů a v případě problémů odesílá upozornění. Může být užitečný pro správu a monitorování velkého počtu kontejnerů.
- Docker Bench for Security: Tento nástroj poskytuje automatický audit zabezpečení vašich Docker hostitelů a kontejnerů. Pomůže odhalit zranitelnosti a poskytne doporučení k jejich nápravě.
- Nástroje pro monitorování vývojářů třetích stran: Existuje mnoho nástrojů vyvinutých společnostmi třetích stran, které vám umožňují monitorovat a spravovat kontejnery Docker. Patří mezi ně nástroje jako Prometheus, Grafana, Datadog a mnoho dalších.
Pomocí těchto nástrojů pro ladění a monitorování kontejnerů Docker můžete efektivně vyvíjet, sledovat a spravovat své aplikace v kontejnerech.