Nauka platformy Docker: 8 podstawowych tematów dla początkujących

Opanowanie Dockera to poszukiwana umiejętność dla inżynierów oprogramowania zaplecza. Docker pomoże ci tworzyć, pakować i dystrybuować aplikacje.

Docker umożliwia aplikacjom płynne działanie na różnych platformach, ostatecznie zmniejszając zakłócenia operacyjne i zapewniając organizacjom korzystną pozycję na ich rynkach. Jednak rozpoczęcie podróży w kierunku biegłości w Docker może początkowo wydawać się zniechęcające. Aby stać się biegłym w korzystaniu z Dockera, konieczne jest zapoznanie się z pewnymi podstawowymi pojęciami.

Czym jest Docker?

Docker to aplikacja, która umożliwia użytkownikom hermetyzację programów w ramach samodzielnych modułów zwanych “kontenerami”. Ta innowacyjna technologia ułatwia przyspieszony rozwój, testowanie i wdrażanie aplikacji, zapewniając wydajną platformę do tworzenia, sprawdzania poprawności i dystrybucji komponentów oprogramowania.

Korzystanie z Dockera wymaga połączenia z silnikiem Docker Engine, który może być zainstalowany na różnych systemach operacyjnych, takich jak Windows 10 i 11, macOS i różne dystrybucje Linuksa, takie jak Ubuntu. Aby biegle korzystać z Dockera, należy zapoznać się z wieloma specjalistycznymi narzędziami i zasadami, które ułatwiają jego działanie. Poniżej znajduje się lista podstawowych kompetencji niezbędnych dla początkujących, aby rozpocząć swoją podróż w tej dziedzinie.

Obraz Docker

Obraz Docker służy jako podstawowy plan wykorzystywany do konstruowania kontenerów, zawierający zwartą reprezentację środowiska operacyjnego wraz z powiązanymi komponentami oprogramowania i ich współzależnościami. Kompozycja tego obrazu jest określona przez zestaw wytycznych nakreślonych w pliku Dockerfile, który dyktuje proces tworzenia obrazu.

W dokumencie wyszczególniono obszerną listę wymagań, na podstawie których Docker autonomicznie konstruuje obraz poprzez wdrożenie z góry określonych wytycznych. W rejestrze Dockera, znanym jako Docker Hub, dostępnych jest wiele wcześniej istniejących obrazów, z których użytkownicy mogą wybierać i wykorzystywać w swoich aplikacjach. Ze względów bezpieczeństwa Docker zaleca stosowanie oficjalnie zatwierdzonych obrazów.

Użytkownik może elastycznie tworzyć obrazy zgodnie z dostosowanymi specyfikacjami. Obrazy te są dostępne w różnych rozmiarach, systemach operacyjnych i językach, co pozwala na wybór najbardziej odpowiedniej opcji spełniającej wymagania aplikacji. Jako ilustrację można zbadać techniki tworzenia obrazu Docker zawierającego interfejs API .NET.

Docker Container

Kontenery służą jako sposób hermetyzacji aplikacji w samodzielne jednostki, które mogą być wykonywane niezależnie. Obejmują one wszystkie niezbędne komponenty do działania aplikacji, takie jak biblioteki, kod źródłowy, zależności i środowiska uruchomieniowe, w swoich granicach.

Kontenery zapewniają mechanizm hermetyzacji aplikacji, umożliwiając spójne wykonywanie w różnych środowiskach. Wykorzystując kontenery, można skutecznie zarządzać aplikacjami zarówno w kontekście rozwojowym, jak i produkcyjnym, jednocześnie minimalizując występowanie błędów. Kontenery mają wiele potencjalnych zastosowań, zapewniając szerokie możliwości eksploracji i wdrażania.

Kontenery Docker posiadają identyfikatory, takie jak identyfikator kontenera, obraz i podstawowy system operacyjny. Dodatkowo można obserwować czas działania, stan i nazwę kontenera. Aby wyliczyć wszystkie kontenery w danym systemie, należy użyć następującej dyrektywy:

 docker container ls 

Uzyskasz kompleksowe informacje dotyczące aktualnego stanu wszystkich aplikacji kontenerowych.

Możesz użyć polecenia “docker ps”, aby przejrzeć wszystkie aktywne kontenery, a użycie “docker container inspect [identyfikator kontenera]” pozwoli ci sprawdzić zawartość konkretnego kontenera.

Plik Dockerfile

Plik Dockerfile służy jako instrukcja tworzenia obrazu Docker. Wyszczególnia obraz fundamentu, kod aplikacji i wymagane komponenty niezbędne do zbudowania obrazu.

Wspomniany dokument obejmuje nie tylko zmienne środowiskowe, ale także dyrektywy niezbędne do generowania obrazów w jego kompleksowym zakresie. Plik Docker można wygenerować podobnie jak każdy inny typowy plik. Konieczne jest przestrzeganie określonej składni podczas określania wytycznych narzuconych przez Dockera w celu zapewnienia właściwego zrozumienia. Rozważmy na przykład poniższą ilustrację, która stanowi przykład typowego pliku Dockerfile:

Docker Compose

Docker Compose służy jako narzędzie do określania i wykonywania aplikacji Docker z wieloma kontenerami za pomocą pliku konfiguracyjnego YAML, który określa niezbędne usługi wymagane dla konkretnej aplikacji. Ten plik YAML działa jak dokument, który określa różne komponenty wymagane do utworzenia żądanej aplikacji.Mając te informacje pod ręką, można wykonać i zainicjować wszystkie wymagane usługi za pomocą pojedynczego polecenia, usprawniając w ten sposób proces konfigurowania i zarządzania złożonymi aplikacjami kontenerowymi.

Docker Compose to wszechstronne narzędzie, które umożliwia użytkownikom wdrażanie i zarządzanie aplikacjami w różnych środowiskach, takich jak produkcyjne, przejściowe, programistyczne i testowe. Dzięki uproszczonym możliwościom orkiestracji, Docker Compose usprawnia często skomplikowane zadanie zarządzania wieloma kontenerami.

Docker Compose oferuje kompleksowe możliwości zarządzania aplikacjami w całym ich cyklu życia, obejmujące inicjowanie, kończenie i rekonstrukcję usług. Dodatkowo umożliwia monitorowanie aktywnych usług, strumieniowe przesyłanie danych wyjściowych dziennika i wykonywanie poleceń w ramach określonej usługi.

Docker Compose oferuje wygodne rozwiązanie do konfigurowania sieci, zarządzania wolumenami i definiowania zależności. Ponadto umożliwia skalowanie aplikacji w środowiskach produkcyjnych poprzez określanie replik usług wymaganych do obsługi zwiększonego zapotrzebowania.

Docker Compose oferuje usprawnione podejście do wdrażania skomplikowanych stosów oprogramowania na wielu platformach, jednocześnie ułatwiając spójne odtwarzanie tych konfiguracji w różnych systemach. Znajomość tego narzędzia może zwiększyć produktywność i wydajność aplikacji.

Oto ilustracja pliku konfiguracyjnego Docker Compose, który pokazuje, jak zdefiniować i zaaranżować wiele kontenerów w jednym dokumencie YAML:yamlversion: ‘3’services:web:build: .ports:- “8080:8080 “environment:- NODE_ENV=productionW tym przykładzie zdefiniowaliśmy dwie usługi, web i db . Usługa web określa, że powinna zostać zbudowana z bieżącego katalogu (tj. lokalizacji pliku Dockerfile) i mapuje port 8080 na komputerze hosta na port 8080 w kontenerze. Dodatkowo ustawia zmienną środowiskową NODE_ENV na `

Docker Hub

Docker Hub to internetowy rejestr kontenerów dla Dockera. Będąc największym rejestrem kontenerów, jest to narzędzie do współpracy dla programistów i twórców oprogramowania open source. Jest to również doskonały rynek dla dostawców oprogramowania.

Docker Hub służy jako niezawodna platforma do uzyskiwania solidnej technologii wirtualizacji. Użytkownicy mają możliwość utworzenia repozytorium i rozpowszechniania ponad stu tysięcy zasobów obrazów.

Hostowanie aplikacji i kodowanie na naszej platformie jest możliwe, wraz z możliwością współpracy z innymi programistami poprzez współdzielone projekty. Docker Hub oferuje zarówno opcje publiczne, jak i prywatne repozytoria dla wybranych autoryzowanych grup bez żadnych kosztów, lub alternatywnie zapewniamy dostosowane rozwiązania dla płacących klientów potrzebujących bezpiecznego dostępu zespołowego.

Docker Networking

Sieć Docker służy jako ułatwienie płynnej komunikacji między kontenerami, umożliwiając kontenerom interakcję zarówno wewnętrzną, jak i zewnętrzną w bezpiecznym i ograniczonym środowisku. Możliwość ta rozciąga się na indywidualne i wielohostowe konfiguracje kontenerów, zapewniając skuteczną i dobrze regulowaną łączność między nimi.

Uruchomienie kontenera na własnym komputerze domyślnie nie pozwala na ekspozycję na sieci zewnętrzne. Aby umożliwić taką ekspozycję, można wykorzystać porty sieciowe, które ułatwiają połączenie z zewnętrznymi adresami IP, usługami systemu nazw domen (DNS), tablicami routingu i bramami internetowymi.

Możliwości sieciowe umożliwiają kontenerom funkcjonowanie w ograniczonych ustawieniach sieciowych. Sieci te oferują poczucie izolacji, zapewniając unikalne identyfikatory przestrzeni nazw i przydziały adresów IP, minimalizując w ten sposób potencjalne konflikty, jednocześnie zwiększając ogólne bezpieczeństwo systemu.

Woluminy Dockera

Docker wykorzystuje technikę znaną jako woluminy do zarządzania długotrwałymi danymi. Kontenery domyślnie mają nietrwały charakter i można je bez wysiłku zastąpić lub usunąć wraz z ich zawartością. Niektóre sytuacje mogą jednak wymagać zachowania informacji. W takim przypadku można wykorzystać woluminy Docker do nadzorowania trwałych danych.

Wolumeny oferują szereg funkcji wykraczających poza zwykłe ułatwianie udostępniania informacji między aplikacjami kontenerowymi. Obejmują one proste procedury tworzenia kopii zapasowych i migracji w porównaniu z alternatywnymi metodami przechowywania danych. Ponadto użytkownicy mogą wygodnie administrować woluminami za pomocą interfejsu wiersza poleceń Docker (CLI) lub interfejsu programowania aplikacji (API).

Podczas wdrażania kontenera bez użycia powiązanego woluminu, Docker domyślnie generuje wolumin niejawny. Ponadto użytkownicy mają możliwość generowania i utrzymywania oddzielnych woluminów, które są odłączane od wszelkich uruchomionych kontenerów poprzez implementację określonych poleceń. Aby utworzyć nowy wolumin, można wykonać następujące polecenie:

 docker volume create my-vol 

Aby wyświetlić utworzony wirtualny dysk twardy, należy wykonać następującą instrukcję:

 docker volume ls //local my-vol 

Następnie można dołączyć woluminy do dowolnego kontenera.Więcej informacji na temat wolumenów można znaleźć w oficjalnej dokumentacji Docker .

Inne funkcje Dockera

Docker stał się bardzo cenioną opcją zarządzania kontenerami i utrzymywania kontroli wersji w projektach rozwoju oprogramowania. Stając się biegłym w korzystaniu z szeregu narzędzi, programiści są w stanie zwiększyć swoją produktywność i wydajność dzięki usprawnionym procesom przepływu pracy.

Docker może pochwalić się wieloma funkcjonalnościami, które umożliwiają użytkownikom efektywne administrowanie aplikacjami. Po osiągnięciu biegłości w jego podstawowych aspektach, można zagłębić się w bardziej skomplikowane możliwości, takie jak Docker Swarm, narzędzie zaprojektowane do koordynacji zaawansowanych systemów oprogramowania.