Co to jest Docker? Poznaj tę popularną platformę aplikacji

Często możesz słyszeć, jak deweloperzy mówią „Ale u mnie działa!” Jest to tak powszechne, że stało się memem w świecie programistów.

To dlatego, gdy kod staje się bardziej skomplikowany, lokalne środowiska programistyczne oddalają się od konfiguracji środowiska serwerowego. Ich lokalne maszyny kończą z bibliotekami i programami, które mogą nie być dostępne na serwerach — prowadząc do kodu z niespełnionymi zależnościami na serwerze.

Rozwiązanie konteneryzacji było potrzebne do ujednolicenia środowisk na różnych urządzeniach, i oto, Docker się narodził.

Docker zmienił sposób tworzenia, wysyłania i uruchamiania aplikacji. Słowo “Docker” stało się synonimem efektywności, przenośności i skalowalności.

W tym poradniku lepiej zrozumiemy, czym jest Docker, jak działa i jak może przynieść korzyści w codziennych procesach pracy programistycznej.

Zacznijmy, dobrze?

Czym jest Docker?

W swojej istocie Docker to platforma typu open-source, która umożliwia programistom automatyzację wdrażania, skalowania i zarządzania aplikacjami przy użyciu technologii konteneryzacji. Zapewnia standaryzowany sposób pakowania oprogramowania wraz z jego zależnościami w jedną jednostkę zwaną kontenerem.

Kontenery to lekkie, samodzielne środowiska, które zawierają wszystko, czego aplikacja potrzebuje do działania: włącznie z systemem operacyjnym, kodem, środowiskiem uruchomieniowym, narzędziami systemowymi, bibliotekami i ustawieniami. Zapewniają spójny i powtarzalny sposób wdrażania aplikacji w różnych środowiskach, od rozwoju po testowanie i produkcję.

Konteneryzacja

Konteneryzacja to technika, która pozwala na pakowanie aplikacji i uruchamianie ich w izolowanych kontenerach. Konteneryzacja oferuje kilka zalet w porównaniu z tradycyjnymi metodami wdrażania, takimi jak:

• Spójność: Dzięki kontenerom, Twoje aplikacje działają spójnie w różnych środowiskach, eliminując problemy z kompatybilnością i zmniejszając ryzyko błędów czasu wykonania.
• Wydajność: Są bardziej wydajne pod względem zasobów w porównaniu do maszyn wirtualnych, ponieważ dzielą jądro i zasoby systemu hosta, co skutkuje szybszym czasem uruchamiania i mniejszym obciążeniem.
• Skalowalność: Możesz łatwo replikować i skalować kontenery horyzontalnie, co pozwala aplikacjom radzić sobie ze zwiększonym obciążeniem, rozdzielając je na wiele kontenerów.
• Przenośność: Aplikację można łatwo przenosić między środowiskami rozwoju, testowania i produkcji bez konieczności wprowadzania modyfikacji.

Rola Docker’a w konteneryzacji

Jednakże, przed pojawieniem się Dockera, konteneryzacja była skomplikowana i wymagała głębokiej wiedzy technicznej do skutecznego wdrożenia. Docker wprowadził ustandaryzowany format pakowania aplikacji i ich zależności w przenośne obrazy kontenerów.

Deweloperzy mogą łatwo zdefiniować środowisko uruchomieniowe aplikacji, w tym system operacyjny, biblioteki i pliki konfiguracyjne, używając języka deklaratywnego o nazwie Dockerfile. Ten Dockerfile jest planem do tworzenia obrazów Docker, które są niezmiennymi migawkami aplikacji i jej zależności.

Gdy obraz Docker jest już utworzony, można go łatwo udostępniać i wdrażać w różnych środowiskach. Docker oferuje scentralizowane repozytorium online o nazwie Docker Hub, gdzie deweloperzy mogą przechowywać i dystrybuować swoje obrazy kontenerów, wspierając współpracę i możliwość ponownego wykorzystania.

Docker wprowadził także wiersz poleceń (CLI) oraz zestaw API, które upraszczają proces budowania, uruchamiania i zarządzania kontenerami. Deweloperzy mogą używać prostych poleceń do tworzenia kontenerów z obrazów, uruchamiania i zatrzymywania kontenerów oraz interakcji z aplikacjami skonteneryzowanymi.

Kluczowe Składniki Docker

Teraz przyjrzyjmy się kluczowym komponentom Docker, aby lepiej zrozumieć podstawową architekturę tej technologii konteneryzacji.

1. Kontenery Docker

Jak prawdopodobnie się domyślasz, kontenery są sercem Dockera. Kontenery utworzone z Dockerem są lekkie, samodzielne i wykonywalne pakiety, które zawierają wszystko, co jest potrzebne do uruchomienia oprogramowania. Kontenery są odizolowane od siebie i od systemu hosta, co zapewnia, że nie zakłócają wzajemnie swoich operacji.

Pomyśl o kontenerach jako o indywidualnych apartamentach w wieżowcu. Każdy apartament ma swoją własną przestrzeń, usługi i zasoby, ale wszystkie dzielą tę samą infrastrukturę budynku.

2. Obrazy Docker

Jeśli kontenery są apartamentami, to obrazy Docker są ich planami. Obraz to tylko do odczytu szablon, który zawiera zestaw instrukcji do tworzenia kontenera. Zawiera kod aplikacji, środowisko wykonawcze, biblioteki, zmienne środowiskowe oraz pliki konfiguracyjne. Możesz znaleźć wiele gotowych obrazów Docker na Docker Hub, o którym wcześniej rozmawialiśmy.

Obrazy są tworzone przy użyciu serii warstw. Każda warstwa reprezentuje zmianę w obrazie, taką jak dodanie pliku czy instalacja pakietu. Gdy aktualizujesz obraz, tylko zmienione warstwy muszą być odbudowane, co sprawia, że proces jest efektywny i szybki.

3. Dockerfiles

Dockerfiles to szczegółowe instrukcje tworzenia obrazów Docker.

Dockerfile to zwykły plik tekstowy, który zawiera serię instrukcji, jak zbudować obraz Docker. Określa obraz bazowy, od którego należy zacząć, polecenia do wykonania, pliki do skopiowania oraz zmienne środowiskowe do ustawienia.

Oto prosty przykład Dockerfile:

FROM ubuntu:latest
RUN apt update && apt install -y python
COPY app.py /app/
WORKDIR /app
CMD ["python", "app.py"]

W tym przykładzie zaczynamy od najnowszego obrazu Ubuntu, instalujemy Pythona, kopiujemy plik app.py do katalogu /app, ustawiamy katalog roboczy na /app i określamy polecenie do uruchomienia, gdy kontener się uruchomi.

Jakie są korzyści z używania Docker?

Docker oferuje liczne korzyści, które sprawiają, że jest popularnym wyborem wśród deweloperów i organizacji:

Uproszczony rozwój aplikacji

Rozwój jest prosty. Przez pakowanie aplikacji i ich zależności do kontenerów, Docker umożliwia programistom pracę nad różnymi częściami aplikacji niezależnie. To zapewnia, że wszystko działa płynnie razem. Testowanie jest również uproszczone, a problemy można wykryć wcześniej w cyklu rozwoju.

Zwiększona Przenośność

Aplikacje stają się bardziej przenośne. Kontenery mogą działać spójnie w różnych środowiskach, czy to na lokalnej maszynie programisty, w środowisku testowym, czy na serwerze produkcyjnym. Eliminuje to problemy z kompatybilnością i ułatwia wdrażanie aplikacji na różnych platformach.

Poprawiona Efektywność

Docker poprawia efektywność. Kontenery są lekkie i szybko się uruchamiają, co czyni je bardziej wydajnymi niż tradycyjne maszyny wirtualne. Oznacza to, że możesz lepiej wykorzystać swoje zasoby i szybciej wdrażać aplikacje.

Lepsza Skalowalność

Skalowanie aplikacji jest łatwiejsze z Docker. Możesz łatwo uruchamiać wiele kontenerów na różnych hostach, aby obsłużyć zwiększony ruch lub obciążenie. W ten sposób skalowanie aplikacji jest znacznie łatwiejsze.

Usprawnione Testowanie i Wdrażanie

Docker usprawnia testowanie i wdrażanie. Obrazy Docker mogą być łatwo wersjonowane i śledzone, co ułatwia zarządzanie zmianami i cofanie ich w razie potrzeby. Docker dobrze współpracuje również z ciągłą integracją i dostawą (CI/CD), która automatyzuje proces budowania i wdrażania.

Jakie są przykładowe zastosowania Docker’a?

Docker jest szeroko przyjęty w różnych branżach i przypadkach użycia. Przyjrzyjmy się kilku typowym sytuacjom, w których Docker się sprawdza.

Architektura Mikrousług

Docker jest doskonałym rozwiązaniem do budowania i wdrażania aplikacji opartych na mikrousługach. Mikrousługi to małe, niezależnie wdrażane usługi, które współpracują, tworząc większą aplikację. Każda mikrousługa może być zapakowana do oddzielnego kontenera Docker, co umożliwia niezależny rozwój, wdrażanie i skalowanie.

Na przykład aplikacja e-commerce może być podzielona na mikrousługi takie jak usługa katalogu produktów, usługa koszyka zakupowego, usługa przetwarzania zamówień oraz usługa płatności. Każda z tych usług może być rozwijana i wdrażana niezależnie przy użyciu kontenerów Docker, co sprawia, że cała aplikacja jest znacznie bardziej modułowa i łatwiejsza w utrzymaniu.

Ciągła Integracja i Dostawa (CI/CD)

Docker odgrywa ważną rolę w umożliwianiu ciągłej integracji i dostarczania (CI/CD) praktyk. CI/CD to podejście w rozwoju oprogramowania, które kładzie nacisk na częstą integrację, automatyczne testowanie i ciągłe wdrażanie zmian w kodzie.

Za pomocą Docker można stworzyć spójne i powtarzalne środowisko do budowania, testowania i wdrażania aplikacji. Możesz zdefiniować cały stos aplikacji, włącznie z zależnościami i konfiguracjami, w pliku Dockerfile. Ten plik Dockerfile może być następnie kontrolowany wersyjnie i używany jako część Twojego procesu CI/CD.

Na przykład możesz skonfigurować potok Jenkinsa, który automatycznie tworzy obraz Docker, gdy tylko zmiany w kodzie zostaną wysłane do repozytorium Git. Potok może następnie przeprowadzić automatyczne testy w kontenerze Docker i, jeżeli testy zostaną zaliczone, wdrożyć kontener do środowiska produkcyjnego.

Środowiska Rozwoju Lokalnego

Docker jest również powszechnie używany do tworzenia lokalnych środowisk programistycznych. Zamiast ręcznie konfigurować środowisko programistyczne na każdej maszynie programisty, możesz użyć Dockera, aby zapewnić spójne i izolowane środowisko.

Załóżmy, że rozwijasz aplikację internetową, która wymaga określonej wersji bazy danych i serwera internetowego. Możesz zdefiniować te zależności w pliku Docker Compose. Deweloperzy mogą następnie użyć Docker Compose, aby uruchomić całe środowisko rozwojowe jednym poleceniem, więc wszyscy mają taką samą konfigurację.

Celem jest eliminacja ręcznej konfiguracji i ustawień, zmniejszenie ryzyka problemów specyficznych dla środowiska oraz umożliwienie programistom skupienia się na pisaniu kodu, a nie zajmowaniu się niespójnościami środowiska.

Modernizacja Aplikacji

Docker jest cennym narzędziem do modernizacji starszych aplikacji. Wiele organizacji posiada starsze aplikacje, które są trudne do utrzymania i wdrażania ze względu na ich monolityczną architekturę i złożone zależności.

Za pomocą Docker, możesz konteneryzować starsze aplikacje i rozłożyć je na mniejsze, bardziej zarządzalne komponenty. Możesz zacząć od zidentyfikowania różnych usług w ramach monolitycznej aplikacji i zapakować je w oddzielne kontenery Docker. Dzięki temu możesz stopniowo modernizować architekturę aplikacji bez konieczności jej kompletnego przepisywania.

Konteneryzacja starszych aplikacji ułatwia również ich wdrażanie i skalowanie. Zamiast borykać się ze skomplikowanymi procedurami instalacji i konfliktami zależności, wystarczy wdrożyć skonteneryzowaną aplikację w dowolnym środowisku, które obsługuje Docker.

Jak korzystać z Docker

Teraz, gdy znamy kluczowe komponenty, zbadajmy jak działa Docker:

1. Zainstaluj Docker

Aby zainstalować Docker, odwiedź oficjalną stronę Docker i pobierz odpowiedni instalator dla swojego systemu operacyjnego. Docker oferuje instalatory dla systemów Windows, macOS oraz różnych dystrybucji Linux.

Po pobraniu instalatora, postępuj zgodnie z instrukcjami instalacji Docker’a. Proces instalacji jest prosty i nie powinien zająć dużo czasu.

2. Tworzenie i Używanie Obrazów Docker

Zanim stworzysz własny obraz Docker, zastanów się, czy gotowy obraz już nie spełnia Twoich potrzeb. Wiele popularnych aplikacji i usług ma oficjalne obrazy dostępne na Docker Hub, GitHub Container Registry lub innych rejestrach kontenerów. Użycie gotowego obrazu może zaoszczędzić Ci czas i wysiłek.

Jeśli zdecydujesz się na stworzenie niestandardowego obrazu Docker, będziesz potrzebować Dockerfile. Ten plik definiuje kroki potrzebne do zbudowania obrazu zgodnie z Twoimi wymaganiami. Oto jak należy postępować:

• Korzystanie z Gotowych Obrazów: Wyszukaj istniejący obraz na Docker Hub, GitHub Container Registry lub w prywatnym repozytorium Twojej organizacji. Możesz pobrać obraz za pomocą polecenia docker pull <image_name>:<tag>, zastępując <image_name> i <tag> konkretną nazwą i wersją pożądanego obrazu.
• Tworzenie Własnego Obrazu: Jeśli gotowy obraz nie spełnia Twoich wymagań, możesz stworzyć własny. Najpierw napisz Dockerfile oparty na Twoich wymaganiach. Następnie zbuduj swój obraz za pomocą następującego polecenia:

docker build -t my-app .

To polecenie każe Dockerowi zbudować obraz oznaczony jako my-app, używając bieżącego katalogu (.) jako kontekstu budowy. Następnie będzie dostępny w środowisku dockerowym do używania przy tworzeniu kontenera.

3. Uruchamianie Kontenera Docker

Po uzyskaniu obrazu Docker, możesz go użyć do tworzenia i uruchamiania kontenerów. Aby uruchomić kontener, użyj polecenia docker run po którym następuje nazwa obrazu oraz ewentualne dodatkowe opcje.

Na przykład, aby uruchomić kontener na podstawie obrazu my-app, który zbudowaliśmy wcześniej, możesz użyć następującego polecenia:

docker run -p 8080:80 my-app

To polecenie uruchamia kontener na podstawie obrazu my-app i mapuje port 8080 w systemie hosta na port 80 wewnątrz kontenera.

4. Komunikacja między kontenerami

Kontenery są domyślnie izolowane, ale czasami potrzebują komunikować się między sobą. Docker zapewnia możliwości sieciowe, które umożliwiają bezpieczną komunikację między kontenerami.

Możesz utworzyć sieć Docker za pomocą polecenia Docker network create. Następnie, podłącz kontenery do tej sieci. Kontenery w tej samej sieci mogą komunikować się ze sobą, używając swoich nazw kontenerów jako nazwy hostów.

Na przykład, załóżmy, że masz dwa kontenery: aplikację internetową i bazę danych. Możesz stworzyć sieć o nazwie my-network i połączyć oba kontenery z nią:

docker network create my-network
docker run --name web-app --network my-network my-app
docker run --name database --network my-network my-database

Teraz kontener aplikacji internetowej może komunikować się z kontenerem bazy danych za pomocą nazwy hosta database.

5. Podstawowe Komendy Docker

Oto kilka podstawowych poleceń Docker, których będziesz często używać:

• docker pull: Pobiera określony obraz Docker z Docker Hub
• docker run: Uruchamia kontener na podstawie określonego obrazu
• docker build: Buduje obraz Docker z Dockerfile
• docker ps: Wyświetla listę wszystkich działających kontenerów
• docker images: Wyświetla listę wszystkich dostępnych obrazów Docker
• docker stop: Zatrzymuje działający kontener
• docker rm: Usuwa zatrzymany kontener
• docker rmi: Usuwa obraz Docker

To tylko kilka przykładów wielu dostępnych komend Docker. Zapoznaj się z dokumentacją Docker aby uzyskać kompleksową listę komend i informacje o tym, jak ich używać.

6. Docker Hub

Docker Hub to publiczny rejestr hostingujący ogromną kolekcję obrazów. Służy jako centralne repozytorium, gdzie deweloperzy mogą znajdować i dzielić się obrazami Docker.

Możesz przeszukać Docker Hub, aby znaleźć gotowe obrazy dla różnych aplikacji, frameworków i systemów operacyjnych. Te obrazy mogą być używane jako punkt wyjścia dla twoich aplikacji lub jako odniesienie do tworzenia twoich Dockerfiles.

Aby użyć obrazu z Docker Hub, wystarczy użyć komendy docker pull po której następuje nazwa obrazu. Na przykład, aby pobrać najnowszy oficjalny obraz Pythona, można uruchomić:

docker pull python:latest

To polecenie pobiera obraz Pythona z Docker Hub i udostępnia go do użytku na lokalnym systemie.

7. Opanowanie Docker Compose: Usprawnij swój rozwój

Gdy będziesz kontynuować eksplorację i integrację Docker w swoim procesie rozwoju, nadszedł czas, aby przedstawić potężne narzędzie w ekosystemie Docker: Docker Compose. Docker Compose upraszcza zarządzanie aplikacjami Docker z wieloma kontenerami, pozwalając definiować i uruchamiać Twój stos oprogramowania za pomocą prostego pliku YAML.

Co to jest Docker Compose?

Docker Compose to narzędzie zaprojektowane, aby pomóc programistom i administratorom systemów w orkiestracji wielu kontenerów Docker jako jednej usługi. Zamiast ręcznie uruchamiać każdy kontener i ustawiać sieci oraz woluminy za pomocą linii poleceń, Docker Compose pozwala zdefiniować całą konfigurację stosu w jednym, łatwym do odczytania pliku o nazwie docker-compose.yml.

Kluczowe korzyści Docker Compose:

• Uproszczona Konfiguracja: Zdefiniuj swoje środowisko Docker w pliku YAML, określając usługi, sieci i woluminy w jasny i zwięzły sposób.
• Łatwość Użytkowania: Za pomocą jednego polecenia możesz uruchomić, zatrzymać i odbudować usługi, usprawniając procesy rozwoju i wdrażania.
• Spójność w różnych środowiskach: Docker Compose zapewnia, że twoje kontenery i usługi Docker działają tak samo w środowiskach developerskich, testowych i produkcyjnych, redukując niespodzianki podczas wdrażania.
• Wydajność rozwoju: Skoncentruj się bardziej na tworzeniu swoich aplikacji, niż na trosce o infrastrukturę podstawową. Docker Compose zarządza orkiestracją i siecią twoich kontenerów, więc możesz skupić się na programowaniu.

Korzystanie z Docker Compose:

1. Zdefiniuj środowisko swojej aplikacji: Utwórz plik docker-compose.yml w głównym katalogu swojego projektu. W tym pliku zdefiniujesz usługi, które tworzą Twoją aplikację, aby mogły być uruchamiane razem w izolowanym środowisku.
2. Uruchom swoje usługi: Za pomocą komendy docker-compose up, Docker Compose uruchomi i będzie zarządzał całą Twoją aplikacją. Jeśli jest to pierwsze uruchomienie komendy lub Twój Dockerfile został zmieniony, Docker Compose automatycznie zbuduje Twoją aplikację, pobierając potrzebne obrazy i tworząc zdefiniowane usługi.
3. Skaluj i zarządzaj: Łatwo skaluj swoją aplikację, uruchamiając wiele instancji usługi. Użyj poleceń Docker Compose do zarządzania cyklem życia aplikacji, przeglądania statusu działających usług, strumieniowania wyjścia logów oraz wykonywania jednorazowych poleceń na swoich usługach.

Integracja Docker Compose z Twoimi praktykami developerskimi nie tylko optymalizuje Twój przepływ pracy, ale także ściśle wyrównuje środowiska developerskie Twojego zespołu. To wyrównanie jest kluczowe dla redukcji problemów “u mnie działa” i zwiększenia ogólnej produktywności.

Korzystaj z Docker Compose, aby usprawnić swoje przepływy pracy Docker i podnieść poziom swoich praktyk programistycznych. Używając Docker Compose, nie tylko programujesz; komponujesz przyszłość swoich aplikacji z precyzją i łatwością.

Zadokeryzuj swoją drogę do sukcesu deweloperskiego z DreamCompute

Przemierzyliśmy transformacyjny świat Docker, odkrywając jak elegancko rozwiązuje niesławny problem “Ale u mnie działa!” i zagłębiając się w jego liczne korzyści oraz zastosowania. Biegłość Docker w konteneryzacji zapewnia, że twoje projekty działają płynnie i spójnie w każdym środowisku, wyzwalając cię od zbyt często występujących frustracji związanych z rozbieżnościami środowiskowymi i dylematami zależności.

Docker umożliwia Ci uniknięcie typowych problemów związanych z kodem, który zachowuje się nieprzewidywalnie na różnych maszynach. Pozwala to poświęcić Twoją energię na to, w czym jesteś najlepszy—tworzenie wyjątkowego kodu i rozwijanie znakomitych aplikacji.

Dla doświadczonych programistów, jak i tych, którzy dopiero rozpoczynają swoją przygodę z kodowaniem, Docker stanowi niezbędne narzędzie w zestawie deweloperskim. Możesz go traktować jako niezawodnego sojusznika, który upraszcza proces tworzenia oprogramowania i zwiększa odporność twoich aplikacji.

Im głębiej zagłębisz się w rozległy ekosystem Docker’a i zaczniesz współpracować z jego dynamiczną społecznością, odkryjesz nieograniczone możliwości wykorzystania możliwości Docker’a i udoskonalenia swoich praktyk developerskich.

Dlaczego by nie podnieść swojego doświadczenia z Dockerem, hostując swoje aplikacje na DreamCompute od DreamHost? DreamCompute oferuje elastyczne, bezpieczne i wydajne środowisko dostosowane do uruchamiania kontenerów Docker. To idealna platforma, aby zapewnić, że Twoje aplikacje z Dockerem będą prosperować, wspierane przez solidną infrastrukturę i płynną skalowalność.

Rozpocznij swoją przygodę z Dockerem, mając u swojego boku DreamCompute. Buduj, wysyłaj i uruchamiaj swoje aplikacje z niezrównanym zaufaniem, wspierane przez wszechstronne możliwości Docker oraz solidne fundamenty DreamCompute.