Los desarrolladores novatos a menudo enfrentan problemas como actualizaciones, lanzamientos y despliegues de código ineficientes, junto con desafíos para mantener la consistencia del entorno. El código que funciona sin problemas en el entorno de desarrollo puede encontrar errores en otra máquina. En la era de la computación en la nube, desplegar código con métodos tradicionales se siente anticuado. Esta publicación de blog te presentará Docker.
Docker, basado en el lenguaje Go y de código abierto bajo la licencia Apache 2.0, es un motor de contenedores de aplicaciones. Esta tecnología de contenerización permite a los desarrolladores empaquetar sus aplicaciones y dependencias en contenedores ligeros y portátiles. Estos contenedores pueden desplegarse en cualquier máquina Linux popular sin preocuparse por discrepancias en el entorno.
Docker vs. Máquinas Virtuales (VMs)
Como se mencionó, Docker utiliza virtualización. Al hablar de virtualización, las Máquinas Virtuales (VMs) inevitablemente entran en juego. Dado que ambas dependen de la virtualización, es natural preguntarse sobre sus diferencias. Analicemos eso.
En primer lugar, examinemos un diagrama típico de arquitectura de VM. Por encima de la infraestructura (que representa el hardware subyacente), hay un hipervisor. Actuando como intermediario entre el servidor físico y los sistemas operativos, permite que múltiples sistemas operativos y aplicaciones compartan el hardware subyacente. Las máquinas virtuales ejecutan múltiples sistemas operativos distintos sobre el sistema operativo anfitrión y utilizan el hipervisor para acceder al hardware subyacente.
Si necesitaras ejecutar tres aplicaciones aisladas, crearías tres máquinas virtuales. Esto significa que tres sistemas operativos se ejecutarían sobre el hipervisor, lo que resulta en una sobrecarga significativa de recursos.
un diagrama típico de arquitectura de VM
(Nota: El diagrama idealmente debería mostrar un Sistema Operativo Anfitrión encima del Hipervisor)
Docker, en contraste, es notablemente ligero. Su demonio (Docker Daemon) reemplaza al hipervisor, ejecutándose directamente sobre el sistema operativo. El código fuente de la aplicación y sus dependencias se empaquetan en una imagen de Docker. Luego, el motor de Docker utiliza esta imagen para crear un contenedor. Diferentes aplicaciones se ejecutan en contenedores aislados.
Además, el demonio de Docker se comunica directamente con el sistema operativo para asignar recursos a los contenedores Docker. Sin la sobrecarga de un sistema operativo completo, el tiempo de inicio del contenedor se reduce de minutos para las máquinas virtuales a meros milisegundos para los contenedores Docker, aumentando significativamente la eficiencia y ahorrando un espacio considerable en disco y otros recursos del sistema.
Aunque Docker ofrece ventajas convincentes, no es un reemplazo completo de las máquinas virtuales. Cada tecnología tiene sus fortalezas. Las máquinas virtuales destacan en aislar todo el entorno de ejecución, comúnmente utilizadas por los proveedores de nube para separar a los usuarios mediante VMs. Docker, por otro lado, típicamente aísla diferentes aplicaciones.
Cómo usar Docker
Instalación de Docker (Ejemplo CentOS 7)
- Instalar herramientas esenciales del sistema:
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
- Actualizar el kernel del sistema y la caché de yum:
yum update
yum makecache fast
- Instalar Docker e iniciarlo:
yum -y install docker-ce
systemctl start docker
- Probar si Docker se instaló correctamente:
docker run hello-world
Si ves “Hello from Docker” en tu pantalla, ¡felicidades! La instalación está completa.
Conceptos
Antes de profundizar en Docker, repasemos algunos conceptos clave para un aprendizaje más fluido.
- Imágenes de Docker: Una imagen de Docker es una plantilla utilizada para crear contenedores Docker
- Contenedor de Docker: Docker crea contenedores a través de imágenes para ejecutar un conjunto de aplicaciones independientes
- Registro de Docker: Repositorio de código para guardar imágenes
Normalmente, descargamos la imagen adecuada de un registro de Docker y la usamos para crear contenedores para ejecutar nuestras aplicaciones.
Ejemplos
Conectemos estos conceptos a través de dos ejemplos comunes para ilustrar cómo usar Docker.
Instalar Python con Docker
Como se mencionó, el primer paso para usar un contenedor Docker es descargar la imagen correspondiente de un repositorio. Esto nos lleva al primer comando de nuestro tutorial:
docker search
- Propósito: Buscar una imagen específica en el repositorio de imágenes.
- Sintaxis:
docker search [OPTIONS] TERM - Ejemplo:
docker search python - Explicación: Buscar imágenes relacionadas con Python en el repositorio.
[root@novita ~]# docker search pythonINDEX NAME DESCRIPTION STARS OFFICIAL AUTOMATED
docker.io docker.io/python Python is an interpreted, interactive, obj... 4356 [OK]
docker.io docker.io/django Django is a free web application framework... 856 [OK]
docker.io docker.io/pypy PyPy is a fast, compliant alternative impl... 196 [OK]
docker.io docker.io/kaggle/python Docker image for Python scripts run on Kaggle 125 [OK]
docker.io docker.io/arm32v7/python Python is an interpreted, interactive, obj... 38
docker.io docker.io/centos/python-35-centos7 Platform for building and running Python 3... 36
Elegiremos la imagen oficial con la etiqueta (versión) 3.7.
docker pull
- Propósito: Obtener o actualizar una imagen especificada desde el repositorio de imágenes.
- Sintaxis:
docker pull [OPTIONS] NAME:TAG - Ejemplo:
docker pull python:3.7 - Explicación: Descargar la imagen de Python con etiqueta 3.7 desde el repositorio.
[root@novita ~]# docker pull python:3.7
Trying to pull repository docker.io/library/python ...3.7: Pulling from docker.io/library/python
5ae19949497e: Downloading [=============> ] 13.72 MB/50.38 MB
ed3d96a2798e: Download complete
f12136850781: Downloading [============================================> ] 8.789 MB/9.978 MB
1a9ad5d5550b: Downloading [==> ] 2.628 MB/51.77 MB
6f18049a0455: Waiting
ce39fa9d79d1: Waiting
Digest: sha256:d8718f4c8f28360c88d2d8b53681edb3c95e6a7bacedabd32eb5b1d120a75dc5
Status: Downloaded newer image for docker.io/python:3.7
Docker ahora ha descargado la imagen especificada. Para ver las imágenes Docker existentes:
docker images
- Propósito: Listar imágenes locales.
- Sintaxis:
docker images [OPTIONS] [REPOSITORY[:TAG]] - Ejemplo:
docker images - Explicación: Ver todas las imágenes Docker locales.
[root@novita ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
docker.io/python 3.7 42d620af35be 6 days ago 918 MB
docker.io/rabbitmq 3-management 7aae48fa6ef6 7 days ago 179 MB
docker.io/golang latest f50db16df5da 9 days ago 774 MB
La imagen de python3.7 está presente. Vamos a crear un contenedor usándola.
docker run
Antes de crear el contenedor, hablemos brevemente sobre los IDs. En Docker, los IDs identifican de manera única imágenes o contenedores. Interactuamos con ellos usando “comando + ID”. Por ejemplo, en el código anterior, el ID de la imagen de python3.7 es 42d620af35be.
- Propósito: Crear un nuevo contenedor.
- Sintaxis:
docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]
Para probar el entorno de Python, creemos un archivo hello.py localmente:
#!/usr/bin/python
import sys
print("Hello, Docker!")
print(sys.version) # Output the Python version number
Suponiendo que este código está guardado en /root/code/python:
[root@novita python]# docker run -v $PWD:/usr/src/code -w /usr/src/code python:3.7 python hello.py
Hello, Docker!
3.7.4 (default, Jul 13 2019, 14:04:11) [GCC 8.3.0]
Analicemos este comando:
docker run: Crea un contenedor.-v $PWD:/usr/src/code: Monta el directorio local en el contenedor Docker. Aquí, monta el directorio donde se ejecuta el comando en /usr/src/code dentro del contenedor. Los dos puntos separan la ruta local de la ruta del contenedor. Puedes usar rutas absolutas en lugar de $PWD.-w /usr/src/code: Establece el directorio de trabajo para el contenedor. Dado que el directorio del código Python está montado en /usr/src/code, lo configuramos como directorio de trabajo.python:3.7: Especifica la imagen. Puedes usar el ID de la imagen en su lugar.python hello.py: Ejecuta este comando dentro del contenedor.
Ejercicio mental: Si tienes un archivo hello.go en /root/data/ y deseas ejecutarlo usando un contenedor Golang con ID de imagen f50db16df5da, ¿cuál sería el comando? (Pista: El comando para ejecutar código Go es go run FILENAME)
Instalar MariaDB con Docker
Suponiendo que ahora puedes buscar y descargar una imagen de MariaDB, enfoquémonos en iniciarla. Los servicios, como las bases de datos, requieren que los puertos correspondientes estén abiertos en el anfitrión. ¿Cómo logramos esto con Docker? Usaremos mapeo de puertos, similar al montaje de directorios.
[root@novita python]# docker run -d -v /data/mysql/:/var/lib/mysql -p 3306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 --restart unless-stopped 3a2ef06682ac
-d: Ejecuta el contenedor en segundo plano.-p 3306:3306: Mapea el puerto 3306 en el contenedor al puerto 3306 en el anfitrión.-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456: Establece la contraseña de root para MariaDB en 123456.--restart unless-stopped: Reinicia el contenedor automáticamente si se detiene inesperadamente.3a2ef06682ac: El ID de la imagen para crear el contenedor.
Ahora, verifiquemos si el servicio de base de datos está funcionando:docker ps
- Propósito: Listar contenedores.
- Sintaxis:
docker ps [OPTIONS]
[root@novita ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
107b52416c13 3a2ef06682ac "docker-entrypoint..." 5 minutes ago Up 5 minutes 0.0.0.0:3306->3306/tcp quizzical_mcnulty
A continuación, accederemos al entorno interno del contenedor.docker exec
- Propósito: Ejecutar un comando en un contenedor en ejecución.
- Sintaxis:
docker exec [OPTIONS] CONTAINER COMMAND [ARG...] - Ejemplo:
docker exec -it 107b52416c13 bash - Explicación: Acceder al contenedor con ID 107b52416c13 y ejecutar el comando
bash.
Dentro del contenedor, puedes interactuar con él como si fuera un entorno Linux normal. Usando las credenciales configuradas previamente, puedes acceder a MariaDB.
[root@novita ~]# docker exec -it 107b52416c13 bash
root@107b52416c13:/# mysql -u root -p123456
Welcome to the MariaDB monitor. Commands end with ; or \g.
Your MariaDB connection id is 11
Server version: 10.4.6-MariaDB-1:10.4.6+maria~bionic mariadb.org binary distribution
Copyright (c) 2000, 2018, Oracle, MariaDB Corporation Ab and others.
Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.
MariaDB [(none)]>
Hasta ahora, has aprendido los conceptos básicos de Docker. Intenta explorar más.
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