Docker Для Начинающих за 1 Час | Docker с Нуля

Docker - популярная технология, часто сопровождаемая сложными определениями, которые могут привести к путанице. Цель этого видео - упростить компоненты Docker и объяснить их назначение в доступной для понимания форме, подкрепленной увлекательной анимацией. Обсуждение начинается с основных концепций, таких как серверы, виртуальные машины, проблем, с которыми они сталкиваются, а также с того, что представляют собой образы Docker и контейнеры. Также рассматривается значение реестров образов, таких как Docker Hub, прежде чем перейти к практическим приложениям, где пользователи будут создавать свои собственные контейнеры из пользовательского образа.

Понимание роли серверов в разработке приложений Сервер - это мощный компьютер, предназначенный для запуска приложений, требующих значительных ресурсов, в отличие от персональных компьютеров с ограниченными возможностями. При разработке серьезных приложений для широкого использования, например, таких, к которым одновременно обращаются миллионы пользователей, использование стандартных домашних компьютеров становится нецелесообразным из-за ограниченности их ресурсов. Серверы оснащены высокопроизводительными компонентами и дополнительными функциями, обеспечивающими эффективную работу с большими нагрузками.

Преимущества инфраструктуры: Почему выделенные серверы так важны Серверы работают в выделенных местах, а не в обычных домашних условиях; такая настройка повышает доступность и надежность. Они подключаются не только к источникам питания, но и имеют резервные системы для поддержания работоспособности во время простоев. Эта инфраструктура позволяет размещенным приложениям непрерывно работать даже в сложных условиях, обеспечивая при этом стабильный доступ многочисленным пользователям без перерывов и ошибок.

Повышение безопасности с помощью виртуальных машин Виртуальные машины повышают безопасность, изолируя приложения на одном сервере. Вместо запуска нескольких программ, конкурирующих за ресурсы, каждое приложение может работать в своей собственной выделенной среде операционной системы. Это предотвращает конфликты и обеспечивает стабильную производительность, поскольку распределение ресурсов строго контролируется для каждой виртуальной машины.

Оптимизированное управление ресурсами за счет изоляции Благодаря развертыванию трех отдельных операционных систем — одной для приложения, одной для базы данных и одной для кэширования — каждая программа получает гарантированный доступ к необходимым ресурсам без вмешательства других пользователей. Такая настройка позволяет эффективно управлять вычислительной мощностью при сохранении оптимальной функциональности всех компонентов, участвующих в работе приложения.

Повышение безопасности и эффективности с помощью виртуальных машин Виртуальные машины повышают безопасность за счет изоляции различных операционных систем на одном сервере, но это также означает, что настройки должны повторяться для каждой системы. По мере роста потребностей пользователей при одновременной работе с несколькими тяжелыми операционными системами становятся очевидными ограничения ресурсов. Для решения этих проблем развертывание дополнительного идентичного сервера позволяет распределить нагрузку за счет горизонтального масштабирования.

Упрощение управления сервером с помощью Docker Горизонтальное масштабирование позволяет справляться с возросшими рабочими нагрузками, просто добавляя больше серверов для равномерного распределения запросов. Однако для настройки новых физических компьютеров требуется ручная установка отдельных операционных систем и необходимых программ для каждой из них — этот процесс требует много времени и затрат. Появление Docker предлагает решение, которое сохраняет преимущества виртуальных машин, одновременно упрощая управление их конфигурацией.

Общие сведения об образах Docker: Полный пакет для приложений Docker Image - это компактный пакет, содержащий все необходимое для запуска приложения, включая операционную систему, код приложения, зависимости, такие как библиотеки и конфигурации. Он обеспечивает объединение всех необходимых компонентов для беспрепятственного развертывания на любом сервере без дополнительной настройки или инсталляции. Используя программное обеспечение Docker, разработчики могут создавать эти образы, указывая, что должно быть включено в пакет.

Мгновенное развертывание: Запуск приложений без особых усилий После создания и сохранения в виде файлового архива на вашем компьютере этот образ позволяет вам мгновенно развертывать приложения на разных серверах всего одним щелчком мыши. Когда вы устанавливаете Docker на новый сервер и загружаете на него свой образ, вся среда, необходимая для запуска вашего приложения, уже настроена в этом образе, что исключает ручную настройку.

Практическое обучение: Освоение Docker с помощью реальных проектов Те, кто заинтересован в практическом опыте работы с Docker на реальных примерах, связанных с архитектурой микросервисов, таких как базы данных SQL или системы кэширования Redis, могут присоединиться к специализированным учебным лагерям. Эти программы предусматривают практическое обучение под руководством экспертов-лидеров отрасли, а также создание мощных приложений, готовых к работе в контейнерах с первого дня.

По мере того как ваше приложение набирает популярность, возникает необходимость в новых серверах для распределения нагрузки. Используя Docker, вы можете легко создавать образы и развертывать приложения на нескольких компьютерах без длительной настройки. Просто загрузите свой образ на каждый сервер и выполните команду для его запуска; все предварительно настроено в самом образе. Это позволяет быстро развернуть идентичные копии вашего приложения на множестве серверов с минимальными усилиями, необходимыми для установки или корректировки конфигурации.

Изоляция и эффективность контейнеров Docker Контейнеры Docker предоставляют изолированные среды для приложений, каждое из которых имеет свою собственную мини-операционную систему. Когда приложение запускается из образа Docker, оно выполняется в этой изолированной среде, гарантируя, что зависимости и конфигурации будут отделены от других приложений в основной операционной системе. Такая изоляция имитирует традиционные виртуальные машины, но дает значительные преимущества в эффективности использования ресурсов и скорости благодаря их легкому весу.

Облегченная архитектура, обеспечивающая максимальную экономию ресурсов Контейнеры используют в качестве операционной системы упрощенную версию Linux, содержащую только основные компоненты, необходимые для запуска конкретных приложений. Их небольшой размер позволяет им быстро запускаться и потреблять меньше ресурсов по сравнению с полноценными виртуальными машинами. Это приводит к экономии затрат на обслуживание и эксплуатацию сервера без ущерба для преимуществ, обычно связанных с виртуализацией.

Упрощение управления изображениями с помощью DockerHub Реестр изображений, как и DockerHub, позволяет разработчикам хранить пользовательские изображения в Интернете и управлять ими. Вместо того, чтобы вручную передавать файлы изображений между серверами, вы можете загрузить созданные вами изображения в это хранилище. При развертывании контейнера на новом сервере Docker автоматически проверяет наличие необходимого образа в реестре и загружает его, если он отсутствует локально. Этот процесс упрощает развертывание на нескольких серверах, обеспечивая при этом безопасное хранение ваших образов.

Использование ресурсов сообщества на DockerHub DockerHub предоставляет доступ к многочисленным готовым образам от других разработчиков для популярных приложений, таких как PostgreSQL или Redis. Разработчикам нужно только создать уникальные образы, характерные для компонентов их приложения; все остальное можно загрузить непосредственно из hub, не изобретая заново существующие решения. Такая эффективность экономит время и ресурсы за счет использования вклада сообщества вместо создания каждого компонента с нуля.

Чтобы начать использовать Docker, сначала загрузите и установите Docker Desktop из Google. После установки запустите приложение; вы должны увидеть анимацию загрузки, указывающую на его запуск. После полной загрузки убедитесь, что на экране нет сообщений об ошибках и значок перестает отображаться — это означает, что все работает правильно. Если вы используете Windows и сталкиваетесь с проблемой бесконечной загрузки, переключите типы контейнеров с Windows на Linux в настройках перед перезапуском Docker. Для пользователей Mac или Linux это обычно работает без дополнительных настроек.

Чтобы подключить Docker к DockerHub, создайте учетную запись на веб-сайте DockerHub. После регистрации вернитесь на рабочий стол Docker и нажмите "Войти", чтобы связать свою новую учетную запись. После этого вы будете перенаправлены в браузер для автоматической привязки вашей активной учетной записи к Docker. После подключения вы сможете легко загружать изображения с DockerHub.

Docker предоставляет готовые образы для запуска контейнеров, упрощая процесс разработки. Для тех, кто хочет получить больше практического опыта работы с Docker, доступна подробная 50-страничная шпаргалка. На этом ресурсе представлены популярные команды, а также объяснения их назначения и практического применения при использовании Docker. Доступ к шпаргалке можно получить по ссылке, размещенной в сообществе F School в Telegram.

Начало работы с контейнерами Docker Docker предоставляет простой способ запуска приложений в контейнерах, начиная с приложения "Добро пожаловать в Docker". Это ознакомительное приложение позволяет пользователям ознакомиться с функциональными возможностями Docker, загрузив изображение из Docker Hub. Пользователи могут легко найти и загрузить этот официальный образ перед запуском своего первого контейнера на своем сервере.

Запуск Вашего первого контейнера Чтобы запустить контейнер, нажмите "Запустить" после извлечения нужного изображения; если оно не было загружено ранее, оно будет загружено автоматически. Во время установки важно указать имя вашего контейнера для упрощения идентификации и указать порты хоста в соответствии с рекомендациями документации — здесь обычно используется 8088.

Проверка функциональности и управление ресурсами После успешного запуска вы можете проверить, запущен ли ваш контейнер, с помощью индикатора состояния в консоли или доступа к браузеру через localhost:8088. После подтверждения работоспособности приложения Welcome в его изолированной среде помните, что другие изображения могут вести себя по-другому при аналогичном доступе. Для эффективного управления ресурсами на этапах тестирования или в циклах разработки остановка ненужных контейнеров помогает поддерживать оптимальную производительность.

Понимание роли Dockerfile в создании образа Dockerfile - это специализированный инструмент для создания пользовательских образов. Он представляет собой текстовый файл, в который разработчики записывают инструкции по созданию образа приложения, который затем используется Docker для автоматической сборки конечного продукта. Этот процесс устраняет необходимость в ручной сборке компонентов, необходимых для запуска приложений.

Основные компоненты изображений приложений Каждый образ содержит основные элементы, необходимые для запуска приложения, такие как операционная система и среда выполнения, например JDK для Java-приложений. Разработчики указывают эти требования в своих файлах Dockerfiles, подробно описывая команды, которые определяют, как каждый компонент должен быть интегрирован в конечный образ.

Использование существующих образов из Docker Hub Вместо того чтобы каждый раз начинать с нуля, разработчики могут использовать существующие популярные образы, доступные на таких платформах, как Docker Hub. Используя базовые образы с предустановленными компонентами и добавляя только то, что необходимо для их конкретных нужд, они значительно сокращают время настройки, обеспечивая соответствие функциональности требованиям проекта.

Создание вашего первого файла Dockerfile Создание файла Dockerfile для приложения включает в себя написание инструкций по упаковке приложения в контейнер. В качестве примера используется Java-приложение, которое непрерывно выводит случайные строки на консоль, демонстрируя, как его можно запустить на любом компьютере, использующем Docker. Для начала необходимо создать файл с именем "Dockerfile" в каталоге вашего приложения, где хранятся все связанные файлы.

Разумно выбирайте базовые изображения Первая команда в Dockerfile указывает, какой базовый образ будет использоваться с помощью "FROM". Этот базовый образ должен соответствовать технологическому стеку вашего приложения; например, если вы работаете с Java, вам нужны как операционная система, так и JDK (Java Development Kit). Разработчики часто находят подходящие изображения на таких платформах, как Docker Hub, путем поиска существующих опций, таких как Alpine или OpenJDK.

Настройка структуры каталогов После выбора подходящих изображений из репозиториев, таких как Docker Hub, вы настроите каталоги в своей новой среде, используя команды, подобные "WORKDIR". Это определяет, где будут выполняться будущие инструкции внутри файловой системы контейнера. Это очень важно, поскольку такая структура позволяет организованно управлять файлами, необходимыми во время выполнения, не загромождая другие области.

Перенос Файлов в Изображение Контейнера Команды "КОПИРОВАТЬ" позволяют переносить необходимые файлы проекта из локального хранилища в определенные папки в вашем только что созданном образе. Вы указываете пути к исходным файлам относительно вашего текущего контекста и целевых местоположений в файловой системе контейнера, что гарантирует бесперебойную работу всего необходимого после развертывания.

Определение команд запуска приложения "ТОЧКА ВХОДА" определяет, как запускаются приложения при запуске контейнеров; указание параметров обеспечивает правильное выполнение скриптов или двоичных файлов, содержащихся в них. Четко описывая эти процессы запуска в нашем файловом формате docker, например, указывая пути к jar—файлам, мы обеспечиваем бесперебойную работу при развертывании, сохраняя доступ к различным компонентам, эффективно размещенным под одной крышей

Использование консольных команд для создания образов Для передачи файла Docker необходима консоль, поскольку в ней нет опции пользовательского интерфейса. Процесс начинается с открытия терминала и использования команды "docker build" для создания образа из вашего файла Docker. Очень важно указать, где находится ваш файл Docker; как правило, это можно сделать, указав, что вы находитесь в его каталоге, с помощью точки (.). После правильного выполнения вы увидите выходные данные, подтверждающие, что ваш новый образ был успешно создан.

Проверка создания образа и запуска контейнеров После создания образа важно проверить его наличие на вашем компьютере через вкладку "Изображения" в Docker. Вы можете запускать контейнеры на основе этого недавно созданного образа, просто выбрав его и нажав "Выполнить", убедившись, что вы назвали контейнер соответствующим образом, а не произвольно. Это подтверждает не только функциональность, но и переносимость между различными серверами, на которых работает только Docker.

Загрузка вашего изображения в Docker Hub Чтобы поделиться своим новым изображением, нужно загрузить его в Docker Hub с помощью простых команд в консоли: сначала пометить его уникальным идентификатором, сочетающим имя пользователя и желаемое имя, а затем отправить его онлайн с помощью "docker push". После некоторого времени, потраченного на передачу данных по интернет-соединениям, вернитесь на страницу dockerhub.com в разделе "Профили" или "Функции поиска", чтобы подтвердить успешную загрузку и после этого получить доступ с любого другого компьютера.