Docker

Bazirano na verziji 1.12.3

Prof. dr Igor Dejanović (igord at uns ac rs)

Kreirano 2024-12-04 Wed 11:25, pritisni ESC za mapu, Ctrl+Shift+F za pretragu, ? za pomoć

Sadržaj

1. Uvod
2. Rad sa kontejnerima
3. Rad sa slikama (images)
4. Dockerfile
5. Docker Data Volumes
6. Docker Compose
7. Docker Swarm
8. Vizuelizacija doker kontejnera

1. Uvod

1.1. Motivacija

Распоређивање (Deployment)
Okruženje (Environment)
Zavisnosti (Dependencies)
Ponovljivost (Repeatability)
Automatizacija

1.2. Docker

Automatizacija procesa распоређивања upotrebom softverskih kontejera.
Izolacija aplikacije i svih njenih zavisnosti putem linux kernel cgroups i namespaces mehanizama.
Na Windows-u i Mac-u se izvršava u okviru virtuelne mašine.
Obezbeđivanje identičnog okruženja za rad aplikacije u vreme razvoja, testiranja i produkcije.
Ponovljivost - izbegavanje konfiguracionih problema pri promeni načina izvršavanja i okruženja(cloud, lokalno…).
Manje zauzeće resursa u odnosu na virtuelizaciju.
Veoma popularan. Velika zajednica. Docker Hub - slično GitHub-u ali za tzv. doker slike (Docker images).
Apache 2.0 licenca.

1.3. Arhitektura

Registries, images, containers
Union file systems (layered): overlay2, AUFS, btrfs,…
Linux kernel namespaces and cgroups

2. Rad sa kontejnerima

2.1. Hello World u dokeru

$ docker run ubuntu:16.04 /bin/echo 'Hello world'
Hello world

2.2. Interaktivni kontejner

$ docker run -t -i ubuntu:16.04 /bin/bash
root@af8bae53bdd3:/#

-t - alokacija pseudo terminala
-i - spajanje na STDIN

root@af8bae53bdd3:/# pwd
/
root@af8bae53bdd3:/# ls
bin boot dev etc home lib lib64 media mnt opt proc root run sbin srv
sys tmp usr var
root@af8bae53bdd3:/# exit

2.3. “Demonizacija”

$ docker run -d ubuntu:16.04 /bin/sh -c "while true; do echo hello world; sleep 1; done"
1e5535038e285177d5214659a068137486f96ee5c2e85a4ac52dc83f2ebe4147

$ docker ps
CONTAINER ID  IMAGE         COMMAND               CREATED        STATUS       PORTS NAMES
1e5535038e28  ubuntu:16.04  /bin/sh -c 'while tr  2 minutes ago  Up 1 minute        insane_babbage

$ docker logs insane_babbage
hello world
hello world
hello world

$ docker stop insane_babbage
insane_babbage

$ docker ps
CONTAINER ID  IMAGE         COMMAND               CREATED        STATUS       PORTS NAMES

-d | --detach - ne “kačiti” se za STDOUT

2.4. Pokretanje jednostavne veb aplikacije

Pokretanje jednostavne Python Flask aplikacije.

$ docker run -d -P training/webapp python app.py
$ docker ps -l
CONTAINER ID  IMAGE                   COMMAND       CREATED
bc533791f3f5  training/webapp:latest  python app.py 5 seconds ago

    STATUS        PORTS                    NAMES
    Up 2 seconds  0.0.0.0:49155-&gt;5000/tcp  nostalgic_morse

-P - Mapiranje porta iz intervala 32768-61000 na exportovane portove kontejnera
Može i …

$ docker run -d -p 80:5000 training/webapp python app.py

2.5. Python Flask aplikacija

2.6. IP adresa

Ukoliko se kontejner izvršava na drugoj mašini treba nam IP adresa da bi pristupili aplikaciji.

$ docker-machine ip my-docker-vm
192.168.99.100

Koristiti http://192.168.1.100:49155/ za pristup

2.7. “Prečica” za dobijanje preslikanog porta

$ docker port nostalgic_morse 5000
0.0.0.0:49155

2.8. Pregled dnevnika (logs)

$ docker logs -f nostalgic_morse
 * Running on http://0.0.0.0:5000/ (Press CTRL+C to quit)
172.17.0.1 - - [15/Dec/2016 15:14:20] "GET / HTTP/1.1" 200 -
172.17.0.1 - - [15/Dec/2016 15:14:20] "GET /favicon.ico HTTP/1.1" 404 -
172.17.0.1 - - [15/Dec/2016 15:14:20] "GET /favicon.ico HTTP/1.1" 404 -

-f “forever” - terminal ostaje “zakačen” na STDOUT kontejnera

2.9. Pregled procesa

$ docker top nostalgic_morse
UID   PID    PPID     C     STIME    TTY     TIME                CMD
root  20409  20393    0     16:10    ?       00:00:00            python app.py

2.10. Zauzeće resursa kontejnera

$ docker stats --no-stream nostalgic_morse
CONTAINER        CPU %   MEM USAGE / LIMIT       MEM %    NET I/O               BLOCK I/O           PIDS
elegant_meitner  0.02%   24.06 MiB / 7.493 GiB   0.31%    3.895 kB / 3.686 kB   13.33 MB / 0 B      1

--no-stream - vrati prvi rezultat

2.11. Inspekcija kontejnera

$ docker inspect nostalgic_morse
[
    {
        "Id": "650bf9569f884b0bbb1274c0af88b002b4e5e6556438484ae79dcd275a4f7930",
        "Created": "2016-12-15T15:10:53.460834861Z",
        "Path": "python",
        "Args": [
            "app.py"
        ],
        "State": {
            "Status": "running",
            "Running": true,
            "Paused": false,
            "Restarting": false,
            "OOMKilled": false,
            "Dead": false,
            "Pid": 20409,

. . .

2.12. Povezivanje za kontejner koji se izvršava

Ukoliko se pokrene interaktivna sesija pri pokretanju kontejnera navođenjem -t -i parametara, konzola se može “otkačiti” sa Ctrl-P-Q.
Na konzolu kontejnera se opet može povezati sa:

$ docker attach nostalgic_morse

2.13. Pristup kontejneru koji se izvršava

Nekada kontejner nema aktivan shell. U tom slučaju ukoliko se povežemo sa attach nemamo interakciju već imamo samo ispis aplikacije koja se izvršava.
U kontekstu kontejnera koji se izvršava moguće je izvršiti proizvoljnu komandu.

$ docker exec -it mycontainer bash
root@bd57610aa95a:/usr/src/redmine#

Ne zaboraviti završetak sesije sa exit ili Ctrl-D.

2.14. Zaustavljanje i uklanjanje kontejnera

$ docker stop nostalgic_morse
nostalgic_morse

$ docker rm nostalgic_morse
nostalgic_morse

3. Rad sa slikama (images)

3.1. Rad sa slikama (images)

Kontejner koji radi je baziran na slici (image) analogno klasi i instanci/objektu kod OO jezika
Kod pokretanja, ako slika ne postoji lokalno preuzima se sa udaljenog repozitorijuma (npr. Docker Hub)

3.2. Listanje slika

$ docker images
REPOSITORY          TAG       IMAGE ID        CREATED          VIRTUAL SIZE
ubuntu              16.04     1d073211c498    3 days ago       187.9 MB
busybox             latest    2c5ac3f849df    5 days ago       1.113 MB
training/webapp     latest    54bb4e8718e8    5 months ago     348.7 MB

Repozitorijum sadrži potencijalno više varijanti slike. Na primer ubuntu sadrži verzije 10.04, 12.04, 12.10, 13.04, 13.10, 14.04, 16.04…
Da bi se pokrenula određena verzija (tag) slike koristi se komanda:

$ docker run -t -i ubuntu:12.04 /bin/bash

Ukoliko se ne navede oznaka podrazumeva se latest.

3.3. Preuzimanje slika

run komanda će automatski preuzeti sliku ukoliko ne postoji lokalno.
Slika se može i eksplicitno preuzeti komandom docker pull.

$ docker pull centos
Pulling repository centos
b7de3133ff98: Pulling dependent layers
5cc9e91966f7: Pulling fs layer
511136ea3c5a: Download complete
ef52fb1fe610: Download complete
. . .

Status: Downloaded newer image for centos

$ docker run -t -i centos /bin/bash
bash-4.1#

3.4. Pronalaženje doker slike

Putem Docker Hub sajta.
…ili upotrebom docker search komande.

$ docker search sinatra
NAME                                         DESCRIPTION                                     STARS     OFFICIAL   AUTOMATED
erikap/ruby-sinatra                          Docker for hosting Sinatra apps                 12                   [OK]
semtech/mu-sinatra-template                  Template for running Ruby/Sinatra microser...   2                    [OK]
zyio/sinatra                                 Tiny-ish Sinatra Dockerfile                     1                    [OK]
samlet/microservices-sinatra-products        microservices with sinatra                      1                    [OK]
lucymhdavies/sinatra-boilerplate             Docker image with my boilerplate for Sinat...   1                    [OK]
thomastanmin/sinatra                         This is the docker example with auto build...   1                    [OK]
tdiary/rpaproxy-sinatra                                                                      1                    [OK]
convox/sinatra                               Convox base image for Sinatra                   0                    [OK]
. . .

OFFICIAL - Podrška od strane Docker, Inc.
AUTOMATED - Automatizovana izgradanja sa GitHub ili Bitbucket-a.

3.5. Vrste slika

base ili root slike - izgrađene i podržane od strane Docker Inc. Identifikuju se prostim imenom (npr. ubuntu).
korisničke slike (user images) - imaju korisničko ime kao prefix (npr. training/sinatra). Izgrađeni i podržani od strane članova doker zajednice.

3.6. Preuzimanje korisničke slike i startovanje kontejnera

$ docker pull training/sinatra

$ docker run -t -i training/sinatra /bin/bash
root@a8cb6ce02d85:/#

3.7. Kreiranje slika

Dva načina:
- Interaktivno ažuriranje stanja kontejnera i perzistencija nove verzije commit operacijom.
- Kreiranje Dockerfile fajla koji opisuje postupak izgradnje nove slike polazeći od postojeće i primenom niza komandi.
Koristiti drugi način kad god je moguće.

3.8. Interaktivno ažuriranje stanja kontejnera

$ docker run -t -i training/sinatra /bin/bash
root@0b2616b0e5a8:/#

root@0b2616b0e5a8:/# gem install json
...
root@0b2616b0e5a8:/# exit
$ docker commit -m "Added json gem" -a "Kate Smith" 0b2616b0e5a8 ouruser/sinatra:v2
4f177bd27a9ff0f6dc2a830403925b5360bfe0b93d476f7fc3231110e7f71b1c

-m - commit poruka
-a - autor

3.9. Upotreba nove slike

$ docker images
REPOSITORY          TAG     IMAGE ID       CREATED       VIRTUAL SIZE
training/sinatra    latest  5bc342fa0b91   10 hours ago  446.7 MB
ouruser/sinatra     v2      3c59e02ddd1a   10 hours ago  446.7 MB
ouruser/sinatra     latest  5db5f8471261   10 hours ago  446.7 MB

$ docker run -t -i ouruser/sinatra:v2 /bin/bash
root@78e82f680994:/#

3.10. Izgradnja slike upotrebom `Dockerfile` fajla

$ mkdir sinatra
$ cd sinatra
$ touch Dockerfile

Sadržaj fajla:

# This is a comment
FROM ubuntu:14.04
MAINTAINER Kate Smith <ksmith@example.com>
RUN apt-get update && apt-get install -y ruby ruby-dev
RUN gem install sinatra

3.11. Docker `build` komanda

$ docker build -t ouruser/sinatra:v2 .
Sending build context to Docker daemon 2.048 kB
Sending build context to Docker daemon
Step 1 : FROM ubuntu:14.04
 --->; e54ca5efa2e9
Step 2 : MAINTAINER Kate Smith <ksmith@example.com>
 --->; Using cache
 --->; 851baf55332b
Step 3 : RUN apt-get update && apt-get install -y ruby ruby-dev
 --->; Running in 3a2558904e9b
Selecting previously unselected package libasan0:amd64.
(Reading database ... 11518 files and directories currently installed.)
...
Removing intermediate container 3a2558904e9b
Step 4 : RUN gem install sinatra
 ---&gt; Running in 6b81cb6313e5
Successfully installed rack-1.5.2
Successfully installed tilt-1.4.1
...
Removing intermediate container 6b81cb6313e5
Successfully built 97feabe5d2ed

3.12. Docker context

Izgradnju slike obavlja doker demon proces.
Pre početka klijent šalje zapakovan sadržaj foldera koji je prosleđen kao parametar.
Ovaj folder minimalno treba da ima Dockerfile ali može imati i dodatne fajlove i foldere koji se mogu po potrebi ugraditi u kontejner komandom ADD.

Napomena: Celokupan folder se pakuje i šalje demon procesu. Paziti da folder sadrži samo zaista potrebne fajlove.

3.13. Označavanje slika (tagging)

Svakoj verziji slike možemo dati simboličku oznaku (tag).

$ docker tag 5db5f8471261 ouruser/sinatra:devel

$ docker images ouruser/sinatra
REPOSITORY          TAG     IMAGE ID      CREATED        VIRTUAL SIZE
ouruser/sinatra     latest  5db5f8471261  11 hours ago   446.7 MB
ouruser/sinatra     devel   5db5f8471261  11 hours ago   446.7 MB
ouruser/sinatra     v2      5db5f8471261  11 hours ago   446.7 MB

3.14. Slanje slika na Docker Hub

$ docker push ouruser/sinatra
The push refers to a repository [ouruser/sinatra] (len: 1)
Sending image list
Pushing repository ouruser/sinatra (3 tags)
. . .

3.15. Uklanjanje slike sa računara

$ docker rmi training/sinatra
Untagged: training/sinatra:latest
Deleted: 5bc342fa0b91cabf65246837015197eecfa24b2213ed6a51a8974ae250fedd8d
Deleted: ed0fffdcdae5eb2c3a55549857a8be7fc8bc4241fb19ad714364cbfd7a56b22f
Deleted: 5c58979d73ae448df5af1d8142436d81116187a7633082650549c52c3a2418f0

4. Dockerfile

5. Docker Data Volumes

6. Docker Compose

7. Docker Swarm

8. Vizuelizacija doker kontejnera

8.1. `dockviz`

Alat za vizualizaciju doker slika
Dostupan na GitHub-u.
Može se instalirati kao doker slika:

$ docker pull nate/dockviz
Using default tag: latest
latest: Pulling from nate/dockviz
8bd831364921: Pull complete
3dfb5e1486b5: Pull complete
607d274e6daa: Pull complete
Digest: sha256:9afe152b794ae8480b230545ec75bc81f5e11a0b9d28158bb609479de5a95a72
Status: Downloaded newer image for nate/dockviz:latest

$ alias dockviz="docker run --rm -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock nate/dockviz"

8.2. Vizualizacija veza između kontejnera

$ dockviz containers -d | dot -Tpng -o containers.png

8.3. Vizualizacija međuzavisnosti i veličina slika

$ dockviz images -t -i
└─511136ea3c5a Virtual Size: 0.0 B
  ├─f10ebce2c0e1 Virtual Size: 103.7 MB
  │ └─82cdea7ab5b5 Virtual Size: 255.5 KB
  │   └─5dbd9cb5a02f Virtual Size: 1.9 KB
  │     └─74fe38d11401 Virtual Size: 105.7 MB Tags: ubuntu:12.04, ubuntu:precise
  ├─ef519c9ee91a Virtual Size: 100.9 MB
  │ └─07302703becc Virtual Size: 251.0 KB
  │   └─cf8dc907452c Virtual Size: 1.9 KB
  │     └─a7cf8ae4e998 Virtual Size: 70.1 MB Tags: ubuntu:12.10, ubuntu:quantal
  │       ├─e18d8001204e Virtual Size: 29.4 KB
  │       │ └─d0525208a46c Virtual Size: 71.0 B
  │       │   └─59dac4bae93b Virtual Size: 71.2 MB
  │       │     └─89541b3b35f2 Virtual Size: 269.3 MB
  │       │       └─7dac4e98548e Virtual Size: 0.0 B
  │       │         └─341d0cc3fac8 Virtual Size: 0.0 B
  ...