Публикация на тему

Docker и Docker-compose


Программное обеспечение контейнерной виртуализации Docker предназначено для автоматизации развёртывания и управления приложениями в средах с поддержкой контейнеризации. Позволяет «упаковать» приложение со всем его окружением и зависимостями в контейнер, который может быть перенесён на любую Linux-систему.



Анотация

Использование docker в разработке web-приложений

Used docker in web-development

Автор

Михалькевич Александр Викторович


Публикация

Наименование Docker и Docker-compose

Автор А.В.Михалькевич

Специальность Программное обеспечение контейнерной виртуализации Docker предназначено для автоматизации развёртывания и управления приложениями в средах с поддержкой контейнеризации. Позволяет «упаковать» приложение со всем его окружением и зависимостями в контейнер, который может быть перенесён на любую Linux-систему.,

Анотация

Использование docker в разработке web-приложений

Anotation in English

Used docker in web-development

Ключевые слова docker-compose

Количество символов 59002

Содержание

Введение

Docker - это программное обеспечение с открытым кодом, принцип работы которого проще всего сравнить с транспортными контейнерами.

1 Что это такое и для чего нужно

Docker это платформа для разработчиков и системных администраторов для  развертывания и запуска приложений с помощью контейнеров. Использование контейнеров Linux для развертывания приложений называется контейнеризацией.

Преимещества конейнеризации:

2 Docker и виртуальные машины

Контейнер изначально работает в Linux и разделяет ядро хост-машины с другими контейнерами. Он запускает отдельный процесс, занимая не больше памяти, чем любой другой исполняемый файл, что делает его легким.

На виртуальной машине работает полноценная «гостевая» операционная система с виртуальным доступом к ресурсам хоста через гипервизор. Виртуальные машины предоставляют среде больше ресурсов, которые в основном уходят на запуск самой "гостевой" операционной системы.

3 Установка Docker в Linux

Установка Docker в Linux достаточна проста, однако мелкие детали установки могут значительно различаться в разных дистрибьютивах Linux. На странице официальной документации Docker - https://docs.docker.com/installation/ можно ознакомиться с различными вариантами установки.

Здесь же мы рассмотрим установку Docker в Ubutnu и ArchLinux

3 .1 Установка с помощью apt-get

Устанавливаем всегда последнюю версию, и информацию по установке берем из официальной документации, по ссылке https://docs.docker.com/install/linux/docker-ce/ubuntu

Процесс установки можно разбить на несколько шагов

1. Обновляем пакеты Ubuntu

sudo apt-get update

2. Устанавливаем необходимые зависимости

sudo apt-get install \
    apt-transport-https \
    ca-certificates \
    curl \
    gnupg-agent \
    software-properties-common

3. Добавляем официальный ключ

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

И сравниваем отпечаток:

sudo apt-key fingerprint 0EBFCD88

4. Добавляем репозиторий где расположен Docker

sudo add-apt-repository \
   "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
   $(lsb_release -cs) \
   stable"

5. Обновляем индекс пакетов apt

sudo apt-get update

6. Установка Docker

sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

7. Убеждаемся, что Docker CE установлен правильно, запустив образ hello-world.

sudo docker run hello-world

3 .2 Установка с помощью snap

Snap - это пакет приложения для Linux систем, который легко устанавливать без дополнительных зависимостей.

Сперва убеждаемся в том, что snap установлен, либо устанавливаем его с помощью apt.

sudo apt update
sudo apt install snapd

После чего устанавливаем Docker

sudo snap install docker

3 .3 Установка с помощью pacman

Установить Docker можно с помощью различных пакетных менеджеров.

Воспользуемся менеджером пакетов Pacman, который установлен по умолчанию в таких операционных системах как Arch Linux и Manjaro. Сперва обновим pacman.

sudo pacman -Syu

Далее установим модуль loop

sudo tee /etc/modules-load.d/loop.conf <<< "loop"

modprobe loop

Теперь установим Docker с официального репозитория

sudo pacman -S docker

После установки добавим пользователя в группу Docker

sudo usermod -aG docker

4 Ключевые концепции

Прежде чем запускать Docker, лучше всего разобраться с понятиями образов, контейнеров, слоёв (набором различий) и методанными Docker.

Лучший способ понять образы и контейнеры - это рассматривать их как програмы. Образы - это классы, контейнеры - объекты. Точто так же, как объекты представляют собой экземпляры классов, контейнеры являются экземплярами образов. Вы можете создать несколько контейнеров из одного образа, и все они будут изолированы друг от друга, так же, как и объекты. Чтобы вы ни изменили в объекте, это не повлияет на определение класса.

Образы устроены таким образом, что они состоят из слоев и методанных. Методанные содержат информацию о переменных среды, пробросе портов и других деталей. Файлы образов занимают большую часть пространства. Они содержат ядра систем и копии необходимых инструментов, включая языковые среды и библиотеки. Например, есть такой образ - Ubuntu.

Контейнеры создаются из образов, наследуют свои файловые системы и используют методанные для определения своих конфигураций запуска. Контейнеры являются отдельными, но могут быть связаны друг с другом.

 

5 Основные компоненты Docker

Dockerfile. Текстовый файл с последовательно расположенными инструкциями для создания образа Docker. Файл создаётся по принципу «одна строка — одна команда».

Daemon. Фоновая служба на хосте, которая отвечает за создание, запуск и уничтожение контейнеров.

Image. Неизменяемый файл (образ), из которого можно неограниченное количество раз развернуть контейнер.

Client. Утилита командной строки в Docker для управления демоном. Любое взаимодействие с контейнером проходит через Daemon.

Container. Запущенное приложение, которое развернули из образа.

Registry. Служба в Docker, выполняющая функции репозитория (хранилища). Позволяет следить за версиями образов, создавать приватные репозитории.

Docker Hub. Популярный публичный репозиторий, используемый по умолчанию в Docker. Обеспечивает интеграцию с GitHub и BitBucket.

Docker Desktop. Приложение, позволяющее локально собирать, выполнять и тестировать контейнеры. Работает на Windows и macOS.

Docker volumes. Тома для постоянного хранения информации. По умолчанию в Docker папки хранилищ создаются на хост-машине, но предусмотрена и возможность подключения удаленных хранилищ. Использование томов позволяет лучшим образом настроить хранение данных.

6 Запуск первого образа

Запуск образа возможен после запуска самого docker. Для запуска образа Hello world воспользуемся следующей командой

docker run ubuntu /bin/echo 'Hello world'

7 Просмотр текущих контейнеров

Давайте посмотрим, какие контейнеры у нас есть на данный момент:

docker ps

docker ps – команда для перечисления контейнеров. 

docker ps -a

-a показывает все контейнеры (без -a ps покажет только запущенные контейнеры).

8 Запуск и остановка контейнера

Давайте остановим контейнер-демон:

docker stop daemon

А теперь запустим контейнер:

docker start my_container

9 Установка сервера Nginx

Начиная с этого примера, вам понадобятся дополнительные файлы, которые вы можете найти в репозитории GitHub. Как вариант, загрузите образцы файлов по ссылке.

Теперь давайте создадим контейнер Nginx.

Измените каталог на тот, куда был скачен образ:

docker run -d --name test-nginx -p 80:80 -v $(pwd):/usr/share/nginx/html:ro nginx:latest

Теперь проверьте этот URL-адрес в своем веб-браузере.

10 Докерфайлы и синтаксис для их создания

Dockerfile — скрипт, который позволяет автоматизировать процесс построения контейнеров — шаг за шагом, используя при этом base образ.

Докерфайл автоматически выполняет определенные действия или команды в base образе, для формирования нового образа.

Все подобные файлы начинаются с обозначения FROM, также как и процесс построения нового контейнера, далее следуют различные методы, команды, аргументы или условия, после применения которых получится Docker контейнер.

В Докерфайлах содержится два типа основных блоков: комментарии и команды с аргументами. Причем для всех команд подразумевается определенный порядок.

Рассмотрим типичный пример синтаксиса, где первая строка является комментарием, а вторая - командой.

# Print «Hello from Merionet!»
RUN echo «Hello from Merionet!!»

Перед тем, как переходить к собственно написанию собственно Докерфайла, сначала разберем все возможные команды.

Все команды в Докерфайлах принято указывать заглавными буквами — к примеру RUN, CMD и т.д.

Создание своего собственного образа для установки MongoDB

Для начала создадим пустой файл и откроем его с помощью vim:

vim Dockerfile

Затем мы можем указать комментариями для чего данный Докерфайл будет использоваться и все такое — это не обязательно, но может быть полезно в дальнейшем. На всякий случай напомню — все комментарии начинаются с символа #.

########
# Dockerfile to build MongoDB container images
# Based on Ubuntu
########

Далее, укажем базовый образ:

FROM ubuntu

Затем, укажем автора:

MAINTAINER Merionet_Translation

После чего обновим репозитории(данный шаг совершенно необязателен, учитывая, что мы не будем их использовать ) :

RUN apt-get update

После укажем команды и аргументы для скачивания MongoDB (установку проводим в соответствии с гайдом на официальном сайте):

RUN apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv 7F0CEB10

RUN echo 'deb http://downloads-distro.mongodb.org/repo/ubuntu-upstart dist 10gen' | tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb.list

RUN apt-get update

RUN apt-get install -y mongodb-10gen

RUN mkdir -p /data/db

После чего укажем дефолтный порт для MongoDB:

EXPOSE 27017

CMD [«--port 27017»]

ENTRYPOINT usr/bin/mongod

Вот как должен выглядеть у вас финальный файл - проверьте и, затем, можно сохранить изменения и закрыть файл:

#########
# Dockerfile to build MongoDB container images
# Based on Ubuntu
#########

FROM ubuntu

MAINTAINER Merionet_Translation

RUN apt-get update

RUN apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv 7F0CEB10

RUN echo 'deb http://downloads-distro.mongodb.org/repo/ubuntu-upstart dist 10gen' | tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb.list

RUN apt-get update

RUN apt-get install -y mongodb-10gen

RUN mkdir -p /data/db


EXPOSE 27017

CMD ["--port 27017"]

ENTRYPOINT usr/bin/mongod

Запуск контейнера Docker

Итак, мы готовы создать наш первый MongoDB образ с помощью Docker!

sudo docker build -t merionet_mongodb .
-t и имя здесь используется для присваивания тэга образу. Для вывода всех возможных ключей введите 
sudo docker build —help
, а точка в конце означает что Докерфайл находится в той же категории, из которой выполняется команда.

Далее запускаем наш новый MongoDB в контейнере!

sudo docker run -name MerionetMongoDB -t -i merionet_mongodb
Ключ -name используется для присвоения простого имени контейнеру, в противном случае это будет довольно длинная цифро-буквенная комбинация. После запуска контейнера для того, чтобы вернуться в систему хоста нажмите CTRL+P, а затем CTRL+Q.

11 Шпаргалка docker

Создание образа

Управление образами

Запуск и остановка контейнеров

Управление контейнерами

Синтаксис Dockerfile

Dockerfile служит скриптом сборки для команды docker build. Перед началом сборки docker передает сборщику всё содержимое папки с Dockerfile'ом,
поэтому располагать его в корневой директории системы будет не лучшей идеей.

Формат файла:

# Комментарий
ИНСТРУКЦИЯ аргументы

Первая инструкция обязательно должна быть инструкцией FROM.

Инструкции:

-----------------------------
Образ - image
Контейнер - container

12 Docker Compose

При работе со сложными приложениями, зависящими от нескольких сервисов, управлять контейнерами и синхронизировать их работу – задача довольно непростая. Docker Compose – это инструмент, разработанный сообществом, который позволяет вам запускать мультиконтейнерные приложения, основанные на определениях из фала YAML. Определения сервисов позволяют собирать гибкие пользовательские среды с большим количеством контейнеров, которые могут совместно использовать сети и тома данных.

Данный мануал поможет установить Docker Compose в Ubuntu 20.04 и научит использовать его.

Требования

1: Установка Docker Compose

Установить Docker Compose можно из официального репозитория Ubuntu, однако тогда вы получите не самую свежую версию, потому лучше установить программу из GitHub-репозитория Docker.

Найдите ссылку на свежий релиз на этой странице. На данный момент это версия 1.26.0.

Следующая команда загрузит эту версию и сохранит исполняемый файл в /usr/local/bin/docker-compose, что сделает его глобально доступным как docker-compose:

sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.26.0/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose

Теперь установите права и сделайте файл исполняемым:

sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

Запросите версию программы, чтобы убедиться, что установка прошла успешно:

docker-compose --version

Команда должна вернуть примерно следующее:

docker-compose version 1.26.0, build 8a1c60f6

Инструмент Docker Compose успешно установлен. Теперь можно настроить файл docker-compose.yml, чтобы инструмент смог запускать контейнеризованные системы.

2: Настройка docker-compose.yml

Чтобы продемонстрировать, как настроить файл docker-compose.yml и работать с Docker Compose, мы создадим тестовую среду для веб-сервера, используя официальный образ Nginx из Docker Hub, публичного реестра Docker. Эта контейнерная среда будет обслуживать один статический HTML-файл.

Создайте в домашнем каталоге новый каталог, а затем перейдите в него:

mkdir ~/compose-demo
cd ~/compose-demo

В этом каталоге создайте папку приложения, которая будет корневым каталогом для вашей среды Nginx:

mkdir app

Используя любой удобный текстовый редактор, создайте новый файл index.html в папке app:

nano app/index.html

В этом файле помещаем html-код.

Теперь создайте файл docker-compose.yml:

nano docker-compose.yml

Вставьте в файл такие строки:

version: '3.7'
services:
web:
image: nginx:alpine
ports:
- "8000:80"
volumes:
- ./app:/usr/share/nginx/html

Файл docker-compose.yml обычно начинается с определения версии. Так Docker Compose узнает, какую версию конфигурации мы используем.

Затем идет блок services, где можно настроить сервисы, которые являются частью этой среды. У нас есть только один сервис, который называется web. Этот сервис использует образ nginx:alpine и устанавливает перенаправление портов с помощью директивы ports. Все запросы на порт 8000 хоста (системы, в которой вы запускаете Docker Compose) будут перенаправлены на порт 80 контейнера web, где будет работать Nginx.

Директива volume создаст общий том между хостом и контейнером. Это поделит локальную папку app с контейнером, а том будет расположен в папке /usr/share/nginx/html внутри контейнера, что затем перезапишет корневой каталог Nginx по умолчанию.

Сохраните и закройте файл.

Мы создали тестовую страницу и файл docker-compose.yml, который запустит контейнерную среду веб-сервера для ее обслуживания.

3: Запуск Docker Compose

Подготовив файл docker-compose.yml, мы можем запустить Docker Compose, чтобы активировать среду. Следующая команда загрузит необходимые образы Docker, создаст контейнер для сервиса web и запустит контейнерную среду в фоновом режиме:

docker-compose up -d

Сначала Docker Compose ищет определенный образ в вашей локальной системе, и, если он не может найти его, он загружает его из Docker Hub. Вы увидите такой вывод:

Creating network "compose-demo_default" with the default driver
Pulling web (nginx:alpine)...
alpine: Pulling from library/nginx
cbdbe7a5bc2a: Pull complete
10c113fb0c77: Pull complete
9ba64393807b: Pull complete
c829a9c40ab2: Pull complete
61d685417b2f: Pull complete
Digest: sha256:57254039c6313fe8c53f1acbf15657ec9616a813397b74b063e32443427c5502
Status: Downloaded newer image for nginx:alpine
Creating compose-demo_web_1 ... done

Теперь среда работает в фоновом режиме. Чтобы убедиться, что контейнер активен, вы можете запустить эту команду:

docker-compose ps

Она покажет вам информацию о запущенных контейнерах и их состоянии, а также о всех перенаправлениях портов, которые происходят в настоящее время:

Name                     Command               State          Ports
--------------------------------------------------------------- 
compose-demo_web_1   /docker-entrypoint.sh ngin ...   Up      0.0.0.0:8000->80/tcp

Теперь вы можете получить доступ к тестовому приложению, указав в браузере localhost:8000, если вы запускаете его на локальном компьютере, или your_server_domain_or_IP:8000, если вы запускаете его на удаленном сервере. Вы должны увидеть такую страницу:

This is a Docker Compose Demo Page.
This content is being served by an Nginx container.

Общий том, который вы настроили в файле docker-compose.yml, синхронизирует файлы из папки app с корневым каталогом контейнера. Если вы внесете какие-либо изменения в файл index.html, они будут автоматически собраны контейнером и отражены в вашем браузере после обновления страницы.

Далее мы расскажем, как управлять вашей контейнерной средой с помощью команд Docker Compose.

4: Команды Docker Compose

Теперь вы знаете, как настроить файл docker-compose.yml и запустить вашу среду. Давайте посмотрим, как использовать другие команды Docker Compose, предназначенные для управления и взаимодействия с вашей контейнерной средой.

Чтобы проверить логи, созданные контейнером Nginx, вы можете использовать команду logs:

docker-compose logs
Attaching to compose-demo_web_1
web_1  | /docker-entrypoint.sh: /docker-entrypoint.d/ is not empty, will attempt to perform configuration
web_1  | /docker-entrypoint.sh: Looking for shell scripts in /docker-entrypoint.d/
web_1  | /docker-entrypoint.sh: Launching /docker-entrypoint.d/10-listen-on-ipv6-by-default.sh
web_1  | 10-listen-on-ipv6-by-default.sh: Getting the checksum of /etc/nginx/conf.d/default.conf
web_1  | 10-listen-on-ipv6-by-default.sh: Enabled listen on IPv6 in /etc/nginx/conf.d/default.conf
web_1  | /docker-entrypoint.sh: Launching /docker-entrypoint.d/20-envsubst-on-templates.sh
web_1  | /docker-entrypoint.sh: Configuration complete; ready for start up
web_1  | 172.22.0.1 - - [02/Jun/2020:10:47:13 +0000] "GET / HTTP/1.1" 200 353 "-" "Mozilla/5.0 (X11; Linux x86_64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/83.0.4103.61 Safari/537.36" "-"

Чтобы поставить выполнение среды на паузу, не изменяя при этом текущего состояния контейнеров, используйте команду:

docker-compose pause
Pausing compose-demo_web_1 ... done

Чтобы восстановить работу среды, используйте:

docker-compose unpause
Unpausing compose-demo_web_1 ... done

Команда stop прервет работу контейнера, но сохранит все данные, связанные с ним.

docker-compose stop
Stopping compose-demo_web_1 ... done

Если вы хотите удалить контейнеры, сети и тома, связанные с этой контейнерной средой, используйте команду down:

docker-compose down
Removing compose-demo_web_1 ... done
Removing network compose-demo_default

Обратите внимание, это не удалит базовый образ, используемый Docker Compose для запуска вашей среды (в нашем случае nginx: alpine). Таким образом, всякий раз, когда вы снова запускаете свою среду с помощью docker-compose up, процесс будет запускаться намного быстрее, поскольку образ уже находится в вашей системе.

Если вы хотите удалить базовый образ из вашей системы, вы можете использовать эту команду:

docker image rm nginx:alpine
Untagged: nginx:alpine
Untagged: nginx@sha256:b89a6ccbda39576ad23fd079978c967cecc6b170db6e7ff8a769bf2259a71912
Deleted: sha256:7d0cdcc60a96a5124763fddf5d534d058ad7d0d8d4c3b8be2aefedf4267d0270
Deleted: sha256:05a0eaca15d731e0029a7604ef54f0dda3b736d4e987e6ac87b91ac7aac03ab1
Deleted: sha256:c6bbc4bdac396583641cb44cd35126b2c195be8fe1ac5e6c577c14752bbe9157
Deleted: sha256:35789b1e1a362b0da8392ca7d5759ef08b9a6b7141cc1521570f984dc7905eb6
Deleted: sha256:a3efaa65ec344c882fe5d543a392a54c4ceacd1efd91662d06964211b1be4c08
Deleted: sha256:3e207b409db364b595ba862cdc12be96dcdad8e36c59a03b7b3b61c946a5741a

Заключение

Теперь вы умеете устанавливать Docker Compose и управлять контейнерами с помощью этого инструмента.

Данное руководство охватывает только основы работы с Docker Compose. Больше информации об этом инструменте вы найдете в его официальной документации.

13 Использование docker-compose в разработке

Docker-compose — это система сборки, запуска и управления множеством контейнеров. Docker-compose не входит в единый пакет поставки Docker и устанавливается отдельно.

Для сборки кластера контейнеров используется docker-compose.yml.

Docker-compose.yml — конфигурационный файл в YAML-формате, описывающий логику запуска и взаимодействия контейнеров между собой и сервером. В сущности инструкции заложенные в docker-compose.yml по логике работы идентичны команде docker run.

Далее рассмотрим примеры docker-compose.yml файлов и контейнерные структуры docker, используемые в web-разработке.

13 .1 MySQL и PHPMyAdmin

Создадайте файл docker-compose.yml со следующим содержимым

version: '3.2'

services:
  db:
    image: mysql:8.0
    container_name: appsDB
    restart: always
    ports:
      - '6603:3306'
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: helloworld
  app:
    depends_on:
      - db
    image: phpmyadmin/phpmyadmin
    container_name: phpmyadmin
    restart: always
    ports:
      - '82:80'
    environment:
      PMA_HOST: db

Запустим этот файл с помощью следующей команды

docker-compose up -d

13 .2 Nginx и PHP

Создайте файл docker-compose.yml со следующим содержимым:

version: '3.9'

services:
    web:
      image: nginx:latest
      ports:
        - "8001:80"
      volumes:
        - ./:/var/www/html
        - ./docker/nginx/:/etc/nginx/conf.d/
      links:
        - php-fpm
    php-fpm:
      image: php:8-fpm
      volumes:
        - ./:/var/www/html

Далее необходимо создать папку docker/nginx в ней файл default.conf с настройками Nginx.

Содержимое default.conf по умолчанию 

server {
    index index.php index.html;
    server_name phpfpm.local;
    error_log  /var/log/nginx/error.log;
    access_log /var/log/nginx/access.log;
    root /var/www/html;
    location ~ \.php$ {
        try_files $uri =404;
        fastcgi_split_path_info ^(.+\.php)(/.+)$;
        fastcgi_pass php-fpm:9000;
        fastcgi_index index.php;
        include fastcgi_params;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
        fastcgi_param PATH_INFO $fastcgi_path_info;
    }
}

14 Использование Docker в Laravel

Используя Docker мы можем запустить приложение Laravel

Для этого, в папке с проектом необходимо создать файл Dockerfile:

Пример для проектов на Laravel 8 с PHP 7.2:

FROM php:7.2-cli

RUN apt-get update -y && apt-get install -y libmcrypt-dev

RUN curl -sS https://getcomposer.org/installer | php -- --install-dir=/usr/local/bin --filename=composer
RUN docker-php-ext-install pdo mbstring

WORKDIR /app
COPY . /app

RUN composer install

EXPOSE 8000
CMD php artisan serve --host=0.0.0.0 --port=8000

После создания Dockerfile нужно создать реальный образ Docker. В терминале перейдите в корневую папку вашего проекта и запустите:

docker build -t my_php7 .

После сборки можете использовать образ

docker run -p 8000:8000 my_php7

В дополнение к Docker файлу создайте файл docker-compose.yml

web:
    image: my_php7
    ports:
        - 8000:8000
    volumes:
        - ./:/app

Запускаем docker-compose:

docker-compose up -d

Заключение

Список использованных источников

Приложения