Что такое Docker, и как его использовать? Подробно рассказываем

Это ПО с открытым кодом, принцип работы которого проще всего сравнить с транспортными контейнерами. Только подумайте, ведь когда-то транспортные компании сталкивались с похожими проблемами:

1. Как перевозить разные (несовместимые) типы товаров вместе (например, продукты питания с химикатами или стекло с кирпичом)?
2. Как обрабатывать пакеты разных размеров одним и тем же транспортным средством?

С введением контейнеров стало возможным перевозить вместе кирпичи и стекло, химикаты и еду, а также многое другое. Груз разного размера может быть распределен по стандартизированным контейнерам, которые загружаются/выгружаются одним и тем же транспортным средством.

Но вернемся же к контейнерам. Когда вы разрабатываете приложение, вам нужно предоставить код вместе со всеми его составляющими, такими как библиотеки, сервер, базы данных и т. д. Вы можете оказаться в ситуации, когда приложение работает на вашем компьютере, но отказывается включаться на устройстве другого пользователя.

Эта проблема решается через создание независимости ПО от системы.

Использование Docker для чайников

Поскольку эта инструкция про Docker для начинающих, я рекомендую сразу прочитать статью про запуск контейнера, вы поймете некоторые основы Docker, которые могут здесь вам пригодится. Там рассказано как всё делать вручную, а здесь мы уже поговорим как автоматизировать этот процесс.

1. Установка docker-compose

Если программа ещё не установлена, её необходимо установить. Для этого надо просто скачать исполняемый файл из официального сайта разработчиков:

sudo curl -L «https://github.com/docker/compose/releases/download/1.25.0/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)» -o /usr/local/bin/docker-compose

И дать ему права на выполнение:

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

После этого вы сможете посмотреть её версию:

2. Создание проекта

Если вы уже видели проекты, использующие docker, то, наверное, замечали, что в папке с проектом лежит файл под названием docker-compose.yaml. Именно в этом файле настраиваются контейнеры, которые надо создать для вашего проекта, потом они будут созданы автоматически с помощью docker-compose. Файл использует синтаксис YAML и должен содержать такие данные:

Версия указывает на версию синтаксиса файла, в разных версиях доступны разные ключевые слова, это сделано для обратной совместимости. Мы будем использовать версию 3.5. Далее нужно перечислить хранилища (volumes), сети (networks) и сами контейнеры.

Синтаксис YAML похож на JSON, здесь тоже есть пары ключ: значение, разделенные двоеточием, только тут значение может быть вообще нулевым, может содержать другие ключи, а также оно может быть массивом значений, тогда каждый элемент массива начинается с чёрточки «-«. Но в отличие от JSON, здесь очень важны отступы, чтобы показать вложенность значений, поэтому не теряйте их.

Давайте создадим папку losst-docker и создадим в ней файл docker-compose.yaml:

version: ‘3.5’
services:

3. Добавление контейнеров

Рассмотрим содержимое самого простого пункта настройки контейнера:

Здесь нам обязательно надо указать имя будущего контейнера, а также образ, на основании которого он будет создан. Через двоеточие можно указывать версию контейнера. Версии можно посмотреть на Dockerhub они там отмечены как tags. Если версия не указана используется latest, последняя.

Например, добавим контейнер для веб-сервера Nginx:

Уже имея эти данные в конфигурационном файле можно запускать контейнер.

4. Запуск контейнеров

Когда настройка docker завершена, надо запускать полученные контейнеры. Чтобы запустить группу контейнеров, настроенную в docker-compose.yaml необходимо перейти в папку, где находится этот файл конфигурации и выполнить там команду docker-compose up. Например:

После этого контейнеры будут запущены, все их потоки вывода будут объединены в один и вам будет выводится информация в терминал. Чтобы остановить контейнеры достаточно нажать Ctrl+C. Если вы хотите запустить контейнеры в фоновом режиме используйте опцию -d:

docker-compose up -d

Остановить контейнеры, запущенные в фоновом режиме можно командой stop:

Команда down не просто останавливает все запущенные контейнеры, но и удаляет их:

Остановите пока этот контейнер, мы продолжим его настройку.

5. Порты контейнера

Контейнер работает, но толку пока нам от него мало. С помощью docker мы можем пробросить порт 80 контейнера в основную операционную систему и получить к нему доступ. Для этого используйте директиву ports. Синтаксис такой:

ports:
— внешний_порт : внутренний порт

Например, пробросим порт 80 как 8094:

Теперь вы можете перезапустить контейнеры и увидеть в браузере страницу, сообщающую о том, что Nginx работает по адресу http://localhost:8094:

Но это все ещё не интересно, потому что мы не можем размещать там свои файлы. Сейчас это исправим.

6. Монтирование папок

Для монтирования хранилищ или внешних папок хоста используется пункт volumes. Синтаксис очень похож на работу с портами:

volumes:
— /путь/к/внешней/папке : /путь/к/внутренней/папке

Например, давайте создадим в текущей папке проекта файл index.html и смонтируем эту папку вместо папки /usr/share/nginx/html/ контейнера:

После перезапуска контейнера вы увидите в браузере уже свою страницу. Это очень мощный инструмент, с помощью которого вы можете пробрасывать в контейнер всё, начиная от исходников и заканчивая конфигурационными файлами. Очень удобно.

7. Настройка хранилищ

Мы можем монтировать к контейнеру не только внешние папки, но и хранилища, создаваемые в docker. Для этого сначала надо добавить хранилище в главную секцию volumes. Например losst-vl:

Большинству веб приложений необходима база данных, например, MySQL. Добавим ещё один контейнер для этой базы данных и добавим в него наше хранилище. Хранилище добавляется также, как и внешняя папка, только вместо папки указывается название хранилища:

Здесь мы ещё добавили пункт environment, в котором задали переменные окружения для контейнера. Они необходимы, для того, чтобы указать имя базы данных и пароль root, которые будут использоваться по умолчанию. Как видите, с переменными окружения нет ничего сложного.

8. Настройка сети

Контейнеры должны взаимодействовать между собой. У нас уже есть Nginx и MySQL, им пока не нужно обращаться друг к другу, но как только у нас появится контейнер для PhpMyAdmin, которому надо обращаться к MariaDB ситуация поменяется. Для взаимодействия между контейнерами используются виртуальные сети, они добавляются похожим образом на хранилища. Сначала добавьте сеть в глобальную секцию networks:

Затем для каждого контейнера, которые будут иметь доступ к этой сети, надо добавить сеть в раздел networks.

Далее контейнеры будут доступны по сети по их имени. Например, добавим PhpMyAdmin и дадим ему доступ к базе данных:

Здесь в переменной PMA_HOST мы ссылаемся на хост docker-mariadb, который благодаря общей сети этих контейнеров доступен. Аналогично в контейнере docker-mariadb, наш контейнер с PhpMyAdmin доступен как docker-phpmyadmin. Вы можете открыть адрес http://localhost:8095 и авторизоваться чтобы проверить, что база данных работает:

9. Модификация контейнера

Это уже более сложные вещи, но зато вы разберетесь с Docker на практике. В большинстве случаев можно обойтись без модификации контейнера, иногда туда надо скопировать специфические конфигурационные файлы либо установить дополнительное программное обеспечение, для таких случаев docker-compose позволяет создавать свои контейнеры на основе уже существующих образов. Для этого надо создать файл Dockerfile на основе которого будет создаваться контейнер. Давайте добавим контейнер php-fpm и установим в него несколько расширений php с помощью Dockerfile.

Сначала создадим папку для файлов контейнера:

FROM php:7.2.26-fpm-stretch
RUN docker-php-ext-install pdo pdo_mysql pcntl

Вот основные директивы, которые можно использовать в этом файле:

• FROM — образ, на основе которого будет создаваться наш образ;
• RUN — выполнить команду в окружении образа;
• COPY — скопировать файл в образ;
• WORKDIR — задать рабочую папку для образа;
• ENV — задать переменную окружения образа;
• CMD — задать основной процесс образа;

Теперь надо добавить новую секцию в наш docker-compose.yaml. Здесь вместо image мы используем директиву build, которой надо передать путь к папке с конфигурацией образа:

Дальше, раз мы уже добавили php-fpm надо примонтировать для Nginx верный конфиг, который будет поддерживать php-fpm. Создайте папку nginx и поместите в неё такой конфигурационный файл:

server <
listen 80;
server_name _ !default;
root /var/www/;
add_header X-Frame-Options «SAMEORIGIN»;
add_header X-XSS-Protection «1; mode=block»;
add_header X-Content-Type-Options «nosniff»;
index index.html index.htm index.php;
charset utf-8;
location / <
try_files $uri $uri/ /index.php?$query_string;
>
error_page 404 /index.php;
location

.php$ <
fastcgi_pass docker-php-fpm:9000;
fastcgi_index index.php;
fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $realpath_root$fastcgi_script_name;
include fastcgi_params;
>
>

Осталось немного поправить конфигурацию nginx. Примонтировать этот конфигурационный файл и поправить папку для веб-документов по умолчанию:

Осталось создать файл index.php и можно тестировать:

Теперь можно запускать контейнеры:

В отличие от предыдущего раза, теперь перед запуском будет собран новый контейнер на основе файла Dockerfile. Такие контейнеры собираются только первый раз, если они не существуют. Чтобы их пересобрать используйте опцию —build:

docker-compose up —build

Теперь у вас есть полноценное веб-приложение, которое доступно на вашем компьютере, может использовать базу данных, PHP и много чего другого. Вы можете добавить любые недостающие вам контейнеры.

10. Подключение к контейнеру

С помощью docker-compose вы можете подключится к любому контейнеру из группы. Для этого просто используйте команду exec. Например, запустите проект в фоновом режиме:

docker-compose up -d

И используйте docker-compose exec. Подключимся к контейнеру с Nginx:

docker-compose exec docker-nginx /bin/bash

Перед вами откроется оболочка Bash этого контейнера. Устанавливать здесь что-то вручную не рекомендуется, так как всё сотрётся после удаления контейнера, но для тестирования работы чего либо такая возможность будет очень кстати.

Создание Dockerfile

На данном этапе мы создадим для Dockerfile новую директорию и определим, что мы хотим сделать при помощи Dockerfile.
Создайте новую директорию и пустой файл в ней

Затем определим, какой образ требуется создать. В данном руководстве мы установим Nginx и PHP-FPM7, используя образ Ubuntu 18.04. Кроме того, нам потребуется Supervisord, чтобы запустить Nginx и PHP-FPM 7 одной командой.
Откройте Dockerfile в любом текстовом редакторе, например vim:

В начале файла добавьте строку с указанием базового образа, который мы будем использовать (Ubuntu 18.04):

Обновим программный репозиторий Ubuntu внутри Dockerfile при помощи команды ‘RUN‘.

Теперь установим приложения, который требуются для нашего образа. При помощи apt можно установить Nginx, PHP-FPM и Supervisord из репозитория Ubuntu. Добавьте соответствующую команду RUN:

После установки приложений их нужно настроить. Мы настроим Nginx для работы с PHP путем изменения конфигурации виртуального хоста по умолчанию. Можно отредактировать существующий файл конфигурации командой sed или заменить его новым файлом при помощи команды Dockerfile COPY.

Теперь настроим Supervisord для Nginx and PHP-FPM, точно так же заменив файл конфигурации по умолчанию новым файлом, используя команду COPY.

Создадим новую директорию для sock-файла php-fpm и изменим владельца директории /var/www/html и директории PHP на www-data.

Определим том, чтобы смонтировать указанные ниже директории на хост:

Наконец, нужно установить команду по умолчанию при запуске контейнера и открыть порты для HTTP и HTTPS. Для заданной ‘CMD’ команды по умолчанию мы создадим новый файл

start.sh, содержащий команду «supervisord», и скопируем его в новый образ командой ‘COPY‘.

Указываем порты для nginx

Сохраните и закройте файл.

Вот весь скрипт Dockerfile целиком:

Теперь внутри директории с Dockerfile создайте новый файл конфигурации виртуального хоста под названием «default», файл конфигурации supervisord «supervisord.conf» и скрипт конфигурации сервисов «start.sh».

Вставьте в файл конфигурации виртуального хоста следующий код:

Откройте файл конфигурации Supervisord:

Вставьте следующий код конфигурации:

Откройте файл start.sh.

Вставьте следующие параметры конфигурации:

Сохраните и закройте файл.

При помощи команды chmod сделайте файл start.sh исполняемым:

ARG против ENV

1) Краткое пояснение:
ARG доступен только во время сборки образа Docker (RUN и т. д.), но не после создания образа и запуска из него контейнеров (ENTRYPOINT, CMD).

Для контейнеров доступны значения ENV , а также команды в стиле RUN во время сборки Docker, начиная со строки, в которой они введены. Если вы установите переменную среды в промежуточном контейнере с помощью bash (RUN export VARI = 5 &&…), она не сохранится в следующей команде.

2) Более подробное объяснение:
ARG также известны как переменные времени сборки. Они доступны только с момента «объявления» в Dockerfile с помощью инструкции ARG до момента создания образа. Запущенные контейнеры не могут получить доступ к значениям переменных ARG. Это также относится к инструкциям CMD и ENTRYPOINT, которые просто говорят, что контейнер должен запускаться по умолчанию. Если вы укажете Dockerfile ожидать различные переменные ARG (без значения по умолчанию), но при запуске команды сборки они не будут предоставлены, появится сообщение об ошибке.

Однако значения ARG можно легко проверить после создания образа, просмотрев историю Docker для образа. Таким образом, они не подходят для конфиденциальных данных.

Переменные ENV также доступны во время сборки, как только вы вводите их с помощью инструкции ENV. Однако, в отличие от ARG, они также доступны из контейнеров, запускаемых из финального образа. Значения ENV можно переопределить при запуске контейнера, подробнее об этом ниже.

3) С диагремом:
Вот упрощенный обзор возможностей ARG и ENV в процессе создания образа Docker из файла Docker и запуска контейнера.

Они перекрываются, но ARG нельзя использовать изнутри контейнеров.

Профессиональные заболевания и травмы

Профессия грузчика сопряжена с постоянной мышечной работой. Кроме того в работе грузчиков часты тяжелые психологические нагрузки, всевозможные травмы. Необходимое регулярное питание, ежегодный отпуск, и медицинский контроль в значительной степени позволяют поддержать и сохранить здоровье грузчиков. Основные риски для здоровья:

• Простуды и обморожения.
• Болезни суставов.
• Растяжения мышц и сухожилий.
• Снижение остроты зрения в следствие нагрузок.
• Травмы кожи.
• Алкоголизм (как правило в поздней стадии трудового стажа).
• Снижение полового влечения.
• Остеохондрозы, радикулиты, грыжи межпозвоночных дисков, компрессионные переломы позвоночника

Использование диска томами

Тома используются для хранения данных вне файловой системы контейнера. Например, когда контейнер запускает приложение с сохранением состояния, данные должны оставаться за его пределами и быть отделены от его жизненного цикла. Тома также используются потому, что тяжелые операции файловой системы внутри контейнера плохо влияют на производительность.

Допустим, мы запускаем контейнер на основе MongoDB, а затем используем его для тестирования бэкапа, который мы сделали ранее (он доступен локально в файле bck.json):

Данные в файле бэкапа будут храниться на хосте в папке /var/lib/docker/volumes . Почему эти данные не сохраняются в слое контейнера? Причина в том, что в Dockerfile образа mongo расположение /data/db (где mongo хранит свои данные по умолчанию) определяется как том.

Примечание: многие образы, часто связанные с приложениями с сохранением состояния, определяют тома для управления данными за пределами слоя контейнера.

Окончив тестирование бэкапа, мы останавливаем или удаляем контейнер. Однако том не удаляется, если мы не сделаем этого явно — он остается, потребляя дисковое пространство. Тогда мы можем пойти долгим путем:

Или использовать prune :

Специальное соглашение «О-большое» описывает скорость работы алгоритма. Важно понимать, знать насколько быстро или медленно работают алгоритмы. Время выполнения алгоритма может расти с разной скоростью. Например при поиске элементов. Допустим один шаг, одна итерация алгоритма выполняется 1мс. Значит при обработке 100 элементов время выполнения будет 100мс. Для бинарного поиска, чтобы найти