Docker-veiledning for nybegynnere: Grunnleggende, Architecture, Containere

Docker er en av de mest populære containeriseringsplattformene som brukes i moderne DevOps og skybaserte arbeidsflyter. Denne Docker-opplæringen for nybegynnere forklarer hva Docker er, hvordan Docker-arkitekturen fungerer, hvordan man installerer Docker på Ubuntu, og de grunnleggende kommandoene som brukes til å administrere bilder og containere.

Hva er Docker?

Docker er en programvareutviklingsplattform for virtualisering som lar flere operativsystemer kjøre på samme vert. Den hjelper deg med å skille infrastruktur fra applikasjoner slik at du kan levere programvare raskt. I motsetning til hypervisorer, som brukes til å lage virtuelle maskiner (VM-er), utfører Docker virtualisering på systemnivå ved hjelp av enheter kalt Docker-containere.

Docker-containere kjører oppå vertsoperativsystemet, som vist på bildet nedenfor. Dette forbedrer både effektivitet og sikkerhet. Du kan også kjøre flere containere enn virtuelle maskiner på samme infrastruktur, fordi containere bruker færre ressurser.

I motsetning til virtuelle maskiner, som kan kommunisere direkte med vertsmaskinvaren (for eksempel en Ethernet-adapter som oppretter flere virtuelle adaptere), kjører Docker-containere i et isolert miljø oppå verts-OS-et. Selv om verten din kjører Windows, du kan kjøre Linux bilder inni beholdere ved hjelp av Hyper-V, som automatisk oppretter en liten virtuell maskin for å virtualisere basisavbildningen.

Nå som du vet hva Docker er, la oss se på hovedgrunnene til at team velger det.

Hvorfor bruke Docker?

Her er de viktigste grunnene til å bruke Docker:

• Docker er programvare som brukes til virtualisering, som tillater flere operativsystemer å kjøre på samme vert.
• Docker er en klient-server-applikasjon, som betyr at klienter kommuniserer med en server.
• Docker-bilder fungerer som «kildekode» for containere; du bruker dem til å bygge.
• Docker støtter to typer registre: offentlige og private.
• Containere er organisasjonsenhetene i Docker. Enkelt sagt er et image en mal og en container er en kopi av den malen, slik at du kan kjøre flere containere fra samme image.

Disse fordelene kommer fra måten Docker er designet på. Følgende avsnitt går gjennom Docker-arkitekturen og dens kjernekomponenter.

Docker Architecture

I denne Docker-containeropplæringen skal vi nå se på hovedkomponentene i Docker-arkitekturen.

Docker-motor

Docker er en klient-server-applikasjon, som betyr at vi har klienter som videresender forespørsler til en server. Docker-daemonen, kalt dockerd, er Docker-motoren som representerer serveren. Daemonen og klientene kan kjøre på samme eller en ekstern vert, og de kommuniserer via en kommandolinjeklientbinærfil og en fullstendig RESTful API som samhandler med dockerd.

Docker-bilder

Docker-bilder er «kildekoden» for containerne våre. Vi bruker dem til å bygge containere. Bilder kan ha forhåndsinstallert programvare, noe som fremskynder utrullingen. De er bærbare, og du kan bruke eksisterende bilder eller bygge dine egne.

Docker-registre

Docker lagrer bildene vi bygger i registre. Det finnes offentlige og private registre. Docker har et offentlig register som heter Docker hub, hvor du også kan lagre bilder privat. Docker Hub har millioner av bilder du kan begynne å bruke med en gang.

Dockerbeholdere

Containere er de organisatoriske enhetene i Docker og et av dets grunnleggende konsepter. Når vi bygger et image og kjører det, kjører vi det inne i en container. Containeranalogien brukes på grunn av portabiliteten til programvaren som kjører inni den: du kan flytte, "sende", endre, administrere, opprette eller ødelegge det, akkurat som lasteskip håndterer ekte containere.

Enkelt sagt er et bilde en mal, og en beholder er en kopi av den malen. Du kan ha flere beholdere (kopier) av det samme bildet.

Samspillet mellom disse ulike komponentene viser hvordan Docker-containerteknologi fungerer sammen. Kommandoer som docker pull og docker run, som vi dekker senere, lar deg administrere denne arbeidsflyten.

Med arkitekturen i tankene, la oss installere Docker slik at du kan prøve disse komponentene selv.

Hvordan installere Docker på Linux/Ubuntu

Nedenfor finner du en trinnvis Docker-installasjonsprosess på Linux/Ubuntu:

Trinn 1) For å installere Docker trenger du Docker-teamets DEB-pakker. Først noen forutsetninger Ubuntu Pakker er nødvendige. Bruk kommandoen nedenfor for å installere dem.

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

*tegnet "\" er ikke nødvendig det brukes for den nye linjen, hvis du vil kan du skrive kommandoen uten å bruke "\" kun på én linje.

Trinn 2) Legg til den offisielle Docker GPG-nøkkelen med fingeravtrykket. Bruk Docker-kommandoen nedenfor for å angi GPG-nøkkelen.

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

Trinn 3) Deretter legger du til Docker APT-depotet ved å bruke kommandoen nedenfor.

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

Du kan bli bedt om å bekrefte at du ønsker å legge til depotet og at GPG-nøkkelen automatisk skal legges til på verten din. Kommandoen lsb_release skal fylle ut Ubuntu distribusjonsversjon av verten din.

Trinn 4) Etter at du har lagt til GPG-nøkkelen, oppdaterer du APT-kildene ved hjelp av Docker-kommandoen nedenfor.

$ sudo apt-get update

Du kan nå installere selve Docker-pakken.

Trinn 5) Når APT-kildene er oppdatert, begynn å installere Docker-pakkene på Ubuntu ved å bruke Docker-kommandoen nedenfor.

$ sudo apt-get install docker-ce

Kommandoen ovenfor installerer Docker og andre nødvendige pakker. Før Docker 1.8.0 var pakkenavnet lxc-docker, og mellom Docker 1.8 og 1.13 var pakkenavnet docker-engine.

NOTAT: Docker for Windows Krever Windows 10 Pro eller Enterprise versjon 14393, eller Windows Server 2016 RTM, for å kjøre.

Slik bruker du Docker ved å bruke grunnleggende Docker-kommandoer

Slik bruker du Docker med noen få grunnleggende Docker-kommandoer.

Den mest grunnleggende kommandoen du bør kjøre etter at du har installert Docker er docker info, som nevnt tidligere.

$ sudo docker info

Du bør få et resultat som ligner på det følgende.

Som vist i Docker-eksemplet ovenfor, kan vi se informasjon om Docker-containere: hvor mange som kjører, er satt på pause eller stoppet, og hvor mange bilder som er lastet ned. La oss nå få vårt første bilde.

$ sudo docker pull alpine

Med denne kommandoen ber vi Docker laste ned alpine-avbildningen, og hente den fra det offentlige registeret i den nyeste versjonen, som er satt som standard.

*alpine er et minimalt Docker-bilde basert på Alpine Linux med en komplett pakkeindeks og kun 5 MB i størrelse.

Hvis vi vil kjøre bildet som en container, bruker vi følgende kommando.

$ sudo docker run -i -t alpine /bin/bash

Å kjøre kommandoen sender oss direkte til Alpine-terminalen. -i-flagget holder STDIN åpen fra containeren selv når du ikke er koblet til den; denne vedvarende standardinndataen er den ene halvdelen av det du trenger for et interaktivt skall. -t-flagget er den andre halvdelen og instruerer Docker til å tilordne en pseudo-tty til containeren. Sammen gir de oss et interaktivt skall i den nye containeren. Vi avslutter containeren med en enkel exit-kommando.

Nå, i denne grunnleggende Docker-veiledningen, kan vi prøve å kjøre en Ubuntu bilde.

$ sudo docker run -it ubuntu /bin/bash

Legg merke til at Docker sjekker etter bildet lokalt, og hvis det ikke er der, hentes bildet automatisk fra bildebiblioteket. Igjen har vi et interaktivt skall som kjører. Vi kan også navngi containere mens vi kjører dem.

$ sudo docker run –-name our_container -it ubuntu /bin/bash

Så avslutter vi igjen. Vi kan også kjøre en container vi opprettet tidligere uten et interaktivt skall.

$ sudo docker start container_name

Og vi stopper containeren ved å skrive docker stop container_name.

$ sudo docker stop container_name

Hvis vi vil se alle containere som kjører, kjører vi ganske enkelt følgende.

$ docker ps

For alle containere legger vi til «-a» på slutten av samme kommando, som docker ps -a. Denne kommandoen viser container-ID-en, hvilket bilde den bruker, når den ble opprettet, kjørestatus, eksponerte porter og et tilfeldig generert navn for enklere administrasjon.

Når vi kjører containere, ønsker vi ofte å vite hvor mange ressurser de bruker. Til det formålet kan vi bruke følgende kommando.

$ docker stats

Du kan også se hvilke bilder du har lastet ned lokalt, sammen med informasjon om dem.

$ sudo docker images

Kommandoen i Docker-eksemplet ovenfor viser hvert Docker-bilde med en tagg som viser bildeversjonen, en særegen bilde-ID, opprettelsesdatoen og bildestørrelsen.

For å forstå hvorfor containere er en slik forbedring, er det nyttig å se på hvordan virtualisering utviklet seg.

Hva er virtualisering?

Tidligere var det tregt og smertefullt å distribuere en tjeneste. Utviklere skrev kode, og deretter distribuerte driftsteamet den på bare-metal-maskiner, hvor de måtte passe på bibliotekversjoner, oppdateringer og språkkompilatorer slik at koden skulle fungere. Hvis det var feil eller feil, startet prosessen på nytt: utviklerne fikset problemet, og driftsteamet distribuerte den på nytt.

Ting ble bedre med opprettelsen av hypervisorer. Hypervisorer kjører flere virtuelle maskiner, eller virtuelle maskiner, på samme vert, som kan kjøre eller være slått av. Virtuelle maskiner reduserte ventetiden for utrulling av kode og feilretting betraktelig, men den virkelige banebrytende var Docker-containere.

Dockers popularitet er også drevet av orkestreringsverktøy som administrerer containere i stor skala, for eksempel KubernetesFør vi går videre, er her en rask oversikt over de viktigste Docker-kommandoene.

Viktige Docker-kommandoer

Nedenfor er de viktige Docker-kommandoene:

Kommando	Tekniske beskrivelser
docker info	Informasjonskommando
docker pull	Last ned et bilde
docker run -i -t bildenavn /bin/bash	Kjør bildet som en beholder
docker start our_container	Start beholderen
docker stop container_name	Stopp beholderen
docker ps	Liste over alle kjørende containere
docker-statistikk	Beholderinformasjon
docker bilder	Liste over bilder som er lastet ned
Docker Cleanup	Drep alle kjørende containere.

Les også disse Docker jobbintervju spørsmål og svar for så vel nyutdannede som erfarne fagfolk.

Spørsmål og svar