DockerAlt
Содержание
- 1 Docker_IN_ESPD
- 2 Лабораторные работы по Docker
- 2.1 Подготовка рабочего места
- 2.2 [Практическая работа №1] Создание простого контейнера
- 2.3 [Практическая работа №2] Создание контейнера для разработки приложения на языке Java
- 2.4 [Практическая работа №3] Создание контейнера для запуска Java-приложения
- 2.5 [Практическая работа №4] Взаимодействие двух контейнеров по сети (ручной запуск)
- 2.6 [Практическая работа №5] Взаимодействие двух контейнеров по сети (docker-compose)
- 2.7 [Практическая работа №6] Загрузка образа на hub.docker.com
- 2.8 Оптимизации
Docker_IN_ESPD
Прокси сервер
В ЕСПД каждой организации существует адрес прокси-сервера для доступа в централизованно-ограниченный провайдером интернет.
Например, это может быть адрес и порт:
10.0.52.52:3128
Настройка сервиса для работы с прокси-сервером в ОС Альт
Для настройки сервиса docker в ОС Альт на доступ к образам с
hub.docker.com
необходимо:
Импортировать сертификат (подробнее об этом здесь здесь):
Переходим в каталог
cd /etc/pki/ca-trust/source/anchors/
Скачиваем сертификат
wget --no-check-certificate https://espd.rt.ru/docs/ca-root.crt
Приминяем
update-ca-trust
Далее предполагается что Docker в ОС Альт уже установлен и необходимо добавить в окружение сервиса инициализацию переменных окружения
HTTP_PROXY
и
HTTPS_PROXY
Для этого необходимо отредактировать файл
/etc/sysconfig/docker
Было:
cat /etc/sysconfig/docker OPTIONS=""
Стало:
cat /etc/sysconfig/docker HTTP_PROXY=http://10.0.52.52:3128 HTTPS_PROXY=http://10.0.52.52:3128 OPTIONS=""
Важно! Адрес и порт прокси сервера могут быть другими!
Затем необходимо перезапустить сервис
systemctl restart docker
Теперь можно пробовать получить образ
docker pull alt:p10
В случае успешной настройки в ответ должно быть что-то вроде этого
p10: Pulling from library/alt 8d0b964d5817: Pulling fs layer 529c2ffbf4d6: Download complete 8d0b964d5817: Pull complete 529c2ffbf4d6: Pull complete Digest: sha256:1a4f3803dee404126c6947ea9f791eb781e25b541477dc242ef188e4e7734bef Status: Downloaded newer image for alt:p10 docker.io/library/alt:p10
Лабораторные работы по Docker
Подготовка рабочего места
Для выполнения всех работ достаточно установить в виртуальную машину ОС Альт Рабочая Станция 10.
Ссылка на загрузку установочного образа: https://download.basealt.ru/pub/distributions/ALTLinux/p10/images/workstation/x86_64/alt-workstation-10.0-x86_64.iso
После установки нужно обновить систему
su -
apt-get update
apt-get dist-upgrade
update-kernel -f
открыть терминал и установить Docker командой
apt-get install docker-engine
Затем добавить текущего пользователя в группу docker командой
usermod -a -Gdocker student
затем включить сервис и поставить его в автозагрузку
systemctl start docker
systemctl enable docker
перезагрузиться
reboot
[Практическая работа №1] Создание простого контейнера
Вручную
Откройте терминал хостовой машины
На базе официального стандартного Docker-образа
alt:p10
Только получить образ на компьютер можно командой:
docker pull alt:p10
создайте и запустите Docker-контейнер:
docker run -it --name=my_first_container --hostname=my-first-container alt:p10 /bin/bash
В случае успешного создания Docker-контейнера в эмуляторе терминала приглашение должно смениться на такое:
root@my-first-container:/#
Внимание! Сейчас вы внутри Docker-контейнера и можете командовать им! Если скомандовать
exit
, то контейнер завершит свою работу и найти и запустить его можно таким образом:
Найти:
docker ps -a
в ответе среди возможных прочих контейнеров должен быть такой:
f0a3cc6a8b63 altlinux/base:p10 "/bin/bash" 15 seconds ago Exited (0) 5 seconds ago my_first_container
Имя его в данном случае:
my_first_container
Идентификатор его в данном случае:
f0a3cc6a8b63
Запустить:
docker start my_first_container
или:
docker start f0a3cc6a8b63
Естественно, в конкретном случае идентификатор будет другой.
Подключиться к терминалу Docker-контейнера:
docker attach my_first_container
или
docker attach f0a3cc6a8b63
Внимание! Сейчас вы внутри контейнера и можете командовать им! Если скомандовать
exit
, то контейнер завершит свою работу придётся опять читать выше по тексту как его запускать...
Однако есть способ отключиться от терминала и не завершить Docker-контейнер:
Для этого нужно последовательно нажать сочетания клавиш:
Ctrl + P
затем
Ctrl + Q
После этого приглашение командной строки контейнера должно заменить приглашение хостовой системы.
На этом этапе мы научились запускать контейнер на базе образа. Однако наша цель -- создать собственный образ, поведение контейнеров, запущенных на базе которого который будет отличаться от поведения только что созданного нами контейнера.
Для создания собственного образа вручную необходимо внести изменения внутри нашего контейнера, а затем выполнить операцию по "превращению" нашего контейнера в образ.
Задача
Создать образ, содержащий стартовый сценарий, который будет считывать переменную окружения с именем пользователя и приветствовать пользователя по имени.
Ход работы
Запустите контейнер my_first_container и подключитесь к его терминалу (как это сделать - описано выше)
Установите внутри контейнера текстовый редактор
apt-get update apt-get install nano
Создайте с помощью установленного редактора nano файл сценария
bootstrap.sh
со следующим содержимым:
#!/bin/bash echo "Hello, $USER_NAME"
Сделайте файл исполняемым
chmod +x /bootstrap.sh
Проверьте работоспособность командой:
USER_NAME=Ivan /bootstrap.sh
в результате в терминал должна быть выдана строка
Hello, Ivan
Завершите контейнер, выйдя из него:
exit
Создайте новый образ на базе изменённого контейнера командой:
docker commit -a Vasya -m "My first own image" my_first_container my_first_image
Образ будет доступен в списке образов
docker images
Выполните запуск контейнера с автоматическим удалением его после завершения, передавая в команду запуска различные значения переменной окружения
USER_NAME
Примеры команды:
docker run --rm -e USER_NAME=Ivan my_first_image /bootstrap.sh
docker run --rm -e USER_NAME=Maria my_first_image /bootstrap.sh
docker run --rm -e USER_NAME=Petr my_first_image /bootstrap.sh
docker run --rm -e USER_NAME=Ekaterina my_first_image /bootstrap.sh
Автоматически (посредством файла Dockerfile)
Откройте терминал хостовой машины и создайте рабочий каталог
mkdir pr01
Перейдите в рабочий каталог
cd pr01
Создание файлов
В рабочем каталоге создайте файл
Dockerfile
по следующему шаблону (в файле нужно изменить имя и емэйл разработчика на собственное):
FROM alt:p10 MAINTAINER Vasya I Pupkin <vasya@pupkin.com> RUN echo '#!/bin/bash' > /bootstrap.sh RUN echo 'echo "Hello, $USER_NAME"' >> /bootstrap.sh RUN chmod +x /bootstrap.sh CMD /bootstrap.sh
В конце этого этапа в рабочем каталоге должен быть один файл:
Dockerfile
Создание образа контейнера
Для создания Docker-образа (image) выполните команду:
docker build -t 'my_second_image:latest' .
Для проверки существования созданного контейнера выполните команду:
docker images
Среди текста ответа должна появиться строчка с новым контейнером:
my_second_image latest add5d00c3dc0 7 seconds ago 72.9MB
Запуск контейнера на базе образа
Запуск контейнеров на базе созданного образа (за исключением имени образа и отсутствием необходимости указывать исполняемый скрипт (он указан непосредственно в Dockerfile)) ни чем не будет отличаться от запуска контейнеров в ходе создания образа вручную:
docker run --rm -e USER_NAME=Ivan my_second_image
docker run --rm -e USER_NAME=Maria my_second_image
docker run --rm -e USER_NAME=Petr my_second_image
docker run --rm -e USER_NAME=Ekaterina my_second_image
[Практическая работа №2] Создание контейнера для разработки приложения на языке Java
Откройте терминал хостовой машины и создайте рабочий каталог
mkdir pr02
Перейдите в рабочий каталог
cd pr02
Создание файлов
Скачайте в рабочий каталог JDK версии 19.0.1. Это можно сделать командой (рекомендуется использовать в локальной сети колледжа)
wget https://wiki.nntc.nnov.ru/download/openjdk-19.0.1_linux-x64_bin.tar.gz
или командой (при работе вне локальной сети колледжа)
wget https://download.java.net/java/GA/jdk19.0.1/afdd2e245b014143b62ccb916125e3ce/10/GPL/openjdk-19.0.1_linux-x64_bin.tar.gz
Распакуйте загруженный файл командой
tar -xzpf openjdk-19.0.1_linux-x64_bin.tar.gz
В результате будет доступен каталог
jdk-19.0.1
На этом этапе архив можно удалить командой
rm openjdk-19.0.1_linux-x64_bin.tar.gz
В рабочем каталоге создайте файл
Dockerfile_dev
по следующему шаблону (в файле нужно изменить имя и емэйл разработчика на собственное):
FROM alt:p10 MAINTAINER Vasya I Pupkin <vasya@pupkin.com> RUN apt-get update -q -y && apt-get install nano git libX11 libX11-devel libXxf86vm libXxf86vm-devel libGL xorg-dri-swrast fonts-ttf-dejavu mate-calc -q -y RUN mkdir /opt/jdk-19.0.1 COPY jdk-19.0.1 /opt/jdk-19.0.1 RUN echo PATH="$PATH:/opt/jdk-19.0.1/bin" > /root/.bashrc RUN source /root/.bashrc
В конце этого этапа в рабочем каталоге должны быть файл:
Dockerfile_dev
и каталог
jdk-19.0.1
Создание образа контейнера
Далее в этом разделе будем исходить из условия, что ваш логин на https://hub.docker.com/ будет
vpupkin
а пароль
ну, вы сами знаете...
! Также стоит помнить, что в эмуляторе терминала находиться нужно в рабочем каталоге !
Для создания Docker-образа (image) выполните команду:
docker build -t 'vpupkin/java_dev:latest' -f Dockerfile_dev .
Для проверки существования созданного образа выполните команду:
docker images
Среди текста ответа должна появиться строчка с новым образом:
vpupkin/java_dev latest fa1a63896356 9 seconds ago 2.42GB
Запуск контейнера на базе образа
mkdir /home/student/pr02/src
На базе полученного образа запустите контейнер, пробросив внутрь контейнера локальный каталог хостовой машины:
docker run -it --mount source=/home/student/pr02/src,target=/root/src,type=bind --name=java_dev --hostname=java-dev vpupkin/java_dev /bin/bash
Также в этой команде запуска задаются: имя контейнера, имя хоста, команда, которую выполнит контейнер при запуске и указаны ключи, которые автоматически подключают терминал к контейнеру.
В случае успешного создания контейнера в эмуляторе терминала приглашение должно смениться на такое:
root@java-dev:/#
Проверка версии Java RE и компилятора должны возвращать примерно следующее:
bash-4.4# java -version openjdk version "19.0.1" 2022-10-18 OpenJDK Runtime Environment (build 19.0.1+10-21) OpenJDK 64-Bit Server VM (build 19.0.1+10-21, mixed mode, sharing) bash-4.4# bash-4.4# javac -version javac 19.0.1
Внимание! Сейчас вы внутри контейнера и можете командовать им! Если скомандовать
exit
, то контейнер завершит свою работу и найти и запустить его можно таким образом:
Найти:
docker ps -a
в ответе среди возможных прочих контейнеров должен быть такой:
8e5f4fd0a99b vpupkin/java_dev "/bin/bash" 3 minutes ago Exited (0) 6 seconds ago java_dev
Имя его в данном случае:
java_dev
Идентификатор его в данном случае:
8e5f4fd0a99b
Остальное пока не важно, однако можно догадаться за что отвечают остальные параметры...
Запустить:
docker start java_dev
или:
docker start 8e5f4fd0a99b
Естественно, в конкретном случае идентификатор будет другой.
Подключиться к терминалу:
docker attach java_dev
или
docker attach 8e5f4fd0a99b
Внимание! Сейчас вы внутри контейнера и можете командовать им! Если скомандовать
exit
, то контейнер завершит свою работу придётся опять читать выше по тексту как его запускать...
Однако есть способ отключиться от терминала и не завершить контейнер:
Для этого нужно последовательно нажать сочетания клавиш:
Ctrl + P
затем
Ctrl + Q
После этого приглашение командной строки контейнера должно заменить приглашение хостовой системы.
На этом этапе мы научились создавать образ контейнера и запускать контейнер на его базе.
Сборка приложения на языке Java в docker-контейнере
Перейдём в каталог
cd /root/src/
Склонируем проект приложения на Java
git clone https://gitlab.nntc.nnov.ru/vlad.tancev/simple-counter
Перейдём в проект
cd simple-counter
Исходя из рекомендаци в файле README.md выполним сборку проекта
bash mvnw install bash mvnw dependency:copy-dependencies
В случае успешной сборки в терминале котейнера долждно быть написано что-то похожее на это:
[INFO] ------------------------------------------------------------------------ [INFO] BUILD SUCCESS [INFO] ------------------------------------------------------------------------
На этом этам сборки приложения заврешён.
Теперь наша задача - запустить приложение прямо на хостовой машине (но выполняться оно будет в контейнере).
Запуск собранного приложения в docker-контейнере на базе образа с JDK
Запустим новый контейнер командой:
docker run --rm -it -e DISPLAY=$DISPLAY -v /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix --mount source=/home/student/pr02/src,target=/root/src,type=bind --name=java_test --hostname=java-test vpupkin/java_dev /bin/bash
Для успешного запуска графического приложения, работающего в контейнере, с возможностью отображения графического интерфейса, в этой команде сделано две вещи:
Первая: установлена (внутрь контейнера) переменная окружения
DISPLAY
равная значению аналогичной переменной окружения хостовой системы.
Вторая: проброшено устройство
/tmp/.X11-unix
из хостовой системы в контейнер.
Также добавлено монтирование каталога src для обмена файлами межу контейнером и хостовой системой, а также добавлена опция
--rm
которая уничтожает контейнер после его завершения (за данные мы не переживаем, они же лежат локально в каталоге src, который каждый раз монтируется при старте в новый контейнер).
Эта опция сюда добавлена, поскольку сама команда старта контейнера содержит в себе цель запускать именно оболочку /bin/bash для ручного тестирования запуска собранного приложения.
Предполагается, что после такого тестирования контейнер не нужен и при выходе из него его логичнее всего автоматически удалять.
Когда работа собранного приложения протестирована и есть понимание, что всё работает корректно, можно приступать к сборке образа для production-контейнера, в котором необходимо оставить необходимое и достаточное количество библиотек, необходимых только для запуска уже собранного приложения, а пакеты и утилиты, необходимые для сборки, не включать в результирующий образ.
Важный момент: В некоторых операционных системах может потребоваться выполнить команду
xhost +
для разрешения подключения контейнера к графической оболочке X-сервера.
Тестовый запуск приложения можно выполнить командами:
cd /root/src/simple-counter/ java --module-path=target/dependency/ --add-modules javafx.controls,javafx.fxml -cp target/demo_up04-1.0-SNAPSHOT.jar com.example.demo_up04.DemoApplication
Отвечаем на главный вопрос?
Вопрос звучит так:
Если мы уже собрали приложение, то нужно ли конечному пользователю инструменты для сборки приложения, которые были нужны в сборочном контейнере, и исходный код приложения?
Не нужны по нескольким причинам:
- Исходный чаще всего остаётся интеллектуальной собственностью компании-разработчика и не должен оказаться у заказчика
- Наличие на Production-системе компилятора какого-либо языка и/или каких-либо средств разработки является потенциальной уязвимостью системы
- Инструменты сборки и тестирования никогда не понадобятся конечному пользователю на Production-системе, но всегда будут занимать место на файловой системе контейнера
Поэтому для конечного пользователя целесообразно создать новый образ, исключив оттуда всё лишнее и оставив лишь непосредственно готовое приложение.
Как это сделать -- см. в следующей практической работе.
[Практическая работа №3] Создание контейнера для запуска Java-приложения
Откройте терминал хостовой машины. Создайте рабочий каталог
mkdir pr03
Перейдите в рабочий каталог
cd pr03
Создание файлов
В рабочем каталоге создайте файл
Dockerfile_prod
по следующему шаблону (в файле нужно изменить имя и емэйл разработчика на собственное):
FROM alt:p10
MAINTAINER Vasya I Pupkin <vasya@pupkin.com>
RUN apt-get update -q -y \
&& apt-get install nano su libX11 libX11-devel libXxf86vm libXxf86vm-devel libGL xorg-dri-swrast fonts-ttf-dejavu mate-calc -q -y \
&& apt-get autoclean \
&& apt-get autoremove
RUN adduser app
RUN mkdir /opt/jdk-19.0.1
COPY jdk-19.0.1 /opt/jdk-19.0.1
RUN mkdir /opt/app
COPY app /opt/app
COPY startup.sh /
RUN chmod +x /startup.sh
RUN echo "PATH=$PATH:/opt/jdk-19.0.1/bin" > /home/app/.bashrc
RUN echo "export JAVA_HOME=/opt/jdk-19.0.1" >> /home/app/.bashrc
USER app
CMD /startup.sh
Создайте каталог app в рабочем каталоге
mkdir app
Скопируйте исполняемый файл, полученный в предыдущей работе в рабочий каталог
/bin/cp -r ../pr02/src/simple-counter/target app/
Скачайте в рабочий каталог JDK версии 19.0.1. Это можно сделать командой (рекомендуется использовать в локальной сети колледжа)
wget https://wiki.nntc.nnov.ru/download/openjdk-19.0.1_linux-x64_bin.tar.gz
или командой (при работе вне локальной сети колледжа)
wget https://download.java.net/java/GA/jdk19.0.1/afdd2e245b014143b62ccb916125e3ce/10/GPL/openjdk-19.0.1_linux-x64_bin.tar.gz
Распакуйте загруженный файл командой
tar -xzpf openjdk-19.0.1_linux-x64_bin.tar.gz
На этом этапе архив можно удалить командой
rm openjdk-19.0.1_linux-x64_bin.tar.gz
Создайте в рабочем каталоге файл
startup.sh
со следующим содержимым
#!/bin/bash source /home/app/.bashrc cd /opt/app java --module-path=target/dependency/ --add-modules javafx.controls,javafx.fxml -cp target/demo_up04-1.0-SNAPSHOT.jar com.example.demo_up04.DemoApplication
В конце этого этапа в рабочем каталоге должно быть два файла:
Dockerfile_prod startup.sh
И два каталога:
jdk-19.0.1 app
Создание образа контейнера
Далее в этом разделе будем исходить из условия, что ваш логин на https://hub.docker.com/ будет
vpupkin
а пароль
ну, вы сами знаете...
! Также стоит помнить, что в эмуляторе терминала находиться нужно в рабочем каталоге !
Для создания Docker-образа (image) выполните команду:
docker build -t 'vpupkin/java_prod:latest' -f Dockerfile_prod .
Для проверки существования созданного контейнера выполните команду:
docker images
Среди текста ответа должна появиться строчка с новым контейнером:
vpupkin/java_prod latest 20bb2900074d 16 seconds ago 217MB
! Обратите внимание на размер контейнера ! Сравните размер контейнера с размером контейнера java_dev из предыдущей работы
Запуск контейнера на базе образа
Создадим каталог для обмена данными с контейнером
mkdir $HOME/data
На базе полученного образа запустите контейнер, пробросив внутрь контейнера локальный каталог хостовой машины:
docker run -it -e DISPLAY=$DISPLAY -v /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix --mount source="$HOME/data",target=/home/app/data,type=bind --name=java_prod --hostname=java-prod vpupkin/java_prod
При запуске контейнера таким образом не указывается команда, т.к. она задаётся в файле
Dockerfile_prod
строчкой
CMD /bin/su -c "/startup.sh" app
Результатом запуска контейнера должно стать запущенное внутри контейнера графическое приложение с отображением графического интерфейса на хостовой машине.
При закрытии окна графического приложения контейнер будет завершён и будет доступен среди списка контейнеров
docker ps -a
Повторный запуск уже существующего контейнера можно осуществить по имени контейнера командой:
docker start java_prod
[Практическая работа №4] Взаимодействие двух контейнеров по сети (ручной запуск)
Задача: Запустить Java-приложение в контейнере с именем c2, который взаимодействует с базой данных Mariadb, запущенной в контейнере с именем c1
Загрузка образа для контейнера с mariadb
docker pull mariadb
Создание сетевого моста
docker network create net_c1_c2
Проверить список сетевых мостов можно командой
docker network list
Запуск контейнера c1 и подготовка базы данных
Создать контейнер с базой данных Mariadb и задать пароль пользователя root через переменную окружения
docker run --name=c1 --hostname=c1 -e MARIADB_ROOT_PASSWORD=123321 -e MARIADB_DATABASE=java_app_db -e MARIADB_USER=java_app_user -e MARIADB_PASSWORD=java_app_password --network net_c1_c2 -d mariadb
Проверить корректность подключения к Mariadb с созданным пользователем к созданной базе данных (подключиться к консоли контейнера c1 и воспользоваться клиентом mysql)
docker exec -it c1 /bin/bash
Внутри контейнера запустить клиент mysql с параметрами подключения к бд:
mysql -u java_app_user -pjava_app_password -h localhost java_app_db
Выход из mysql и из контейнера
exit exit
Запуск контейнера c2 с Java-приложением
Запуск контейнера с Java-приложением производится аналогично запуску, подробно описанному в практической работе №3 с учётом ряда нюансов:
1. Необходимо учитывать, что имя запускаемого контейнера должно быть
с2
2. Необходимо учитывать, что имя хоста запускаемого контейнера должно быть
с2
3. Необходимо учитывать, что для корректного подключения Java-приложения к базе данных, доступной в контейнере с именем_контейнера=именем_хоста=с1 необходимо при запуске контейнера с2 передать набор переменных окружения для настройки Java-приложения на работу с базой данных в контейнере c1
DB_HOST=c1 DB_PORT=3306 DB_NAME=java_app_db DB_USER=java_app_user DB_PASS=java_app_password
Пример команды для запуска контейнера c2 (запуск контейнера осуществляется на базе образа, созданного в практической работе №3)
docker run -it -e DISPLAY=$DISPLAY -v /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix --name=c2 --hostname=c2 -e DB_HOST=c1 -e DB_PORT=3306 -e DB_NAME=java_app_db -e DB_USER=java_app_user -e DB_PASS=java_app_password --network net_c1_c2 vpupkin/java_prod
При необходимости монтирования директорий хостовой машины в контейнер также могут быть использованы дополнительные параметры, как было показано в примере запуска контейнера в практической работе №3 с параметром
--mount source="$HOME/data",target=/home/app/data,type=bind
В данном примере этот параметр опущен, т.к. тестовое приложение не имеет функций чтения и записи файлов.
Самостоятельное задание
Подготовка
Придумать уникальный префикс для именования названий, завязанный на фамилию и инициалы обучающегося.
Например, для обучающегося
Иванов Иван Иванович
Префикс (<prefix>) будет состоять из фамилии и инициалов
ivanov_ii
Тогда в приведённых ниже примерах необходимо
<prefix>
заменять на
ivanov_ii
Например
ivanov_ii_container_db
Выполнение задания
Используя справку по docker и набор выполненных практических работ запустить тестовое Java-приложение в двух контейнерах, аналогичных контейнерам с1 и с2, исходя из следующих параметров:
0. Сетевой мост должен иметь имя
net_<prefix>
1. Контейнер с базой данных должен иметь имя
<prefix>_container_db
и хостовое имя
<prefix>-container-db
2. Контейнер с Java-приложением должен иметь имя
<prefix>_container_app
и хостовое имя
<prefix>-container-app
3. База данных должна иметь название
<prefix>_application_db
имя пользователя
<prefix>_application_user
пароль
<prefix>_applicationPassw0rd123
Ход работы отразить в отчёте по практической работе №4
[Практическая работа №5] Взаимодействие двух контейнеров по сети (docker-compose)
Предисловие
Решаемая в данной практической работе задача аналогична задаче из практической работы №4. Отличия состоят лишь в том, что в практической работе №4 запуск двух контейнеров, взаимодействующих между собой внутри изолированной сети, осуществляется вручную, путём выполнения команд:
docker run ...
Для автоматизации запуска приложений, компоненты которых разделены по контейнерам (их (приложения в контейнерах) ещё называют микросервисами) может быть использован инструмент:
docker-compose
Инструмент docker-compose (смысл названия можно перевести как "композиция из докер контейнеров") предназначен для того, чтобы автоматически запустить несколько docker-контейнеров в одном контексте (как правило, под контекстом подразумевается общая сеть, изолированная от хостовой системы но доступная для всех контейнеров композиции (как говорят DevOps-инженеры -- "композы")).
В практической работе №2 мы изучали два способа создания docker-образа: ручной и автоматический.
Ручной способ подразумевал создание контейнера на базе стандартного образа, выполнение ряда действий внутри этого контейнера вручную, с последующим созданием образа на базе изменённого вручную контейнера. В результате получался новый образ, на базе которого можно запускать новые контейнеры.
Автоматический способ подразумевал решение аналогичной задачи, но без участия пользователя. Т.е. пользователь один раз описывал файл (Dockerfile), который включал в себя все необходимые команды (которые в ручном режиме пользователь выполнял вручную) и директивы, которых минимально необходимо и достаточно для сборки образа в автоматическом режиме. После того, как был подготовлен Dockerfile, на его базе командой:
docker build...
производилась сборка образа
Между ручным запуском двух контейнеров, описанным в практической работе №4, и автоматическим запуском композиции из докер контейнеров (композы), описываемой в этой практической работе, можно провести такую же аналогию, как между созданием образа контейнера вручную и созданием образа контейнера автоматически. Два этих способа (ручной и автоматический) объединяет наличие специального конфигурационного файла. В случае с автоматической сборкой docker-образа это файл:
Dockerfile
, в случае же с автоматическим запуском нескольких контейнеров в композе -- это файл:
docker-compose.yaml
Для того, чтобы запустить любую композицию контейнеров, необходимо:
1. Сконфигурировать файл
docker-compose.yaml
2. Выполнить запуск композы командой
docker-compose up ...
Установка docker-compose
В хостовой системе откройте терминал и выполните команду для получения доступа под суперпользователем root
su -
Введите пароль от суперпользователя. Приглашение должно смениться на суперпользовательское и заканчиваться символом решётки. В этом режиме выполните команду установки пакета из репозитория:
apt-get install docker-compose -y
При необходимости, перед выполнением этой команды можно выполнить команду обновления базы данных пакетов в репозитории:
apt-get update
Практика
Создайте рабочий каталог и перейдите в него
mkdir compose_с1_с2 cd compose_с1_с2
Создайте файл
docker-compose.yaml
со следующим содержимым
version: '3.9'
services:
c1:
container_name: "c1"
hostname: "c1"
image: "mariadb"
restart: "always"
environment:
MARIADB_ROOT_PASSWORD: "123321"
MARIADB_DATABASE: "java_app_db"
MARIADB_USER: "java_app_user"
MARIADB_PASSWORD: "java_app_password"
networks:
- net_c1_c2
c2:
container_name: "c2"
hostname: "c2"
image: "vpupkin/java_prod"
restart: "no"
environment:
DISPLAY: "$DISPLAY"
DB_HOST: "c1"
DB_PORT: "3306"
DB_NAME: "java_app_db"
DB_USER: "java_app_user"
DB_PASS: "java_app_password"
volumes:
- /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix
networks:
- net_c1_c2
networks:
net_c1_c2:
name: net_c1_c2
В результате в рабочем каталоге должен быть файл:
docker-compose.yaml
Для запуска композиции выполните в рабочем каталоге команду
docker-compose up -d
В результате по описанной в файле docker-compose.yaml схеме сервисов будут запущены два контейнера: с1 и с2. В том числе из контейнера с2 будет запущено графическое приложение, которое будет работать с базой данных, запущенной в контейнере с1.
Возможные проблемы и их решения
Проблема №1: не запускается графический интерфейс Java-приложения. Решение: Открыть терминал хостовой системы и выполнить в нём команду для разрешения подключения к графической системы извне (в частности -- из контейнера):
xhost +
Проблема №2: Java-приложение не может подключиться к базе данных. Решение: Повторно запустить контейнер c2. При первом запуске композы в контейнере c1 сервис базы данных не успевает запуститься к моменту, когда в контейнере c2 стартует Java-приложение. Поэтому приложение показывает ошибку. Когда окно приложение закрывается -- контейнер c2 прекращает свою работу, однако контейнер c1 по прежнему работает (и в нём с высокой долей вероятности уже запустилась СУБД). Поэтому повторный запуск контейнера c2 запустит Java-приложение, в котором уже не будет ошибки подключения к базе данных (конечно, при условии, что всё верно настроено).
Работа с контейнерами в контексте docker-compose
Если мы находимся в каталоге с файлом (Это важно! Все команды этого раздела актуальны, если соблюдается простое правило -- мы стоим в каталоге с этим файлом):
docker-compose.yaml
то для упрощения работы с контейнерами (сервисами микросервисной архитектуры), входящими в состав композы, можно вместо команды
docker
использовать команду
docker-compose
В случае с нашей композой сервисы имеют названия c1 и с2, следовательно, для их остановки можно применять команды:
docker-compose stop c1
или
docker-compose stop c2
а для остановки всей композы -- команду:
docker-compose stop
а для запуска, соответственно
docker-compose start c1
или
docker-compose start c2
а для запуска всей композы -- команду:
docker-compose start
Для развёртывания (поднятия -- up) композы выше использовалась команда:
docker-compose up -d
Существует обратная операция, которую условно можно назвать свёртыванием (опускания -- down) композы. Для этого может быть использована команда:
docker-compose down
Выполнение этой команды приводит к остановке и удалению всех контейнеров композы. При этом образы остаются в системе.
После операции свёртывания композы в системе остаются занятые виртуальные диски, которые резервируются для контейнеров в момент запуска композы. Для очистки этих дисков, а следовательно для увеличения свободного места на диске, можно выполнить команду:
docker volume prune
Эта команда удалит все не занятые контейнерами виртуальные диски (volumes) подсистемы docker.
Также посредством команды
docker-compose
помимо остановки и запуска контейнеров можно выполнять другие действия над контенерами композы. Например, просмотр журналов (логов) и другие.
Изучите справочную систему команды
docker-compose
для ознакомления с другим её функционалом.
Самостоятельное задание
Подготовка
Придумать уникальный префикс для именования названий, завязанный на фамилию и инициалы обучающегося.
Например, для обучающегося
Иванов Иван Иванович
Префикс (<prefix>) будет состоять из фамилии и инициалов
ivanov_ii
Тогда в приведённых ниже примерах необходимо
<prefix>
заменять на
ivanov_ii
Например
ivanov_ii_container_db
Выполнение задания
Используя справку по docker, docker-compose и набор выполненных практических работ запустить тестовое Java-приложение в композиции из двух контейнеров, аналогичных контейнерам с1 и с2, описанных в практической работе №5, исходя из следующих параметров:
0. Сеть должна иметь имя
net_<prefix>
1. Контейнер с базой данных должен иметь имя
<prefix>_container_db
и хостовое имя
<prefix>-container-db
2. Контейнер с Java-приложением должен иметь имя
<prefix>_container_app
и хостовое имя
<prefix>-container-app
3. База данных должна иметь название
<prefix>_application_db
имя пользователя
<prefix>_application_user
пароль
<prefix>_applicationPassw0rd123
На основе этих данных должен быть создан файл
docker-compose.yaml
а ход работы по его созданию и процедуре запуска работоспособной композы должен быть отражён в отчёте по практической работе №5
[Практическая работа №6] Загрузка образа на hub.docker.com
Исходные данные
У нас есть docker-образ с Java-приложением. Скорее всего он называется
vpupkin/java_prod
В практических работах 1-5 изучение работы с docker и docker-compose осуществлялось исходя из идеи о том, что в будущем для выгрузки docker-образов на hub.docker.com имя образа должно обязательно содержать префикс в виде логина на портале hub.docker.com, отделённый от имени самого образа символом
/
В общем виде имя docker-образа, пригодного для загрузки на портал hub.docker.com выглядит так:
<username>/<imagename>:<tag>
Например, для пользователя с логином
vpupkin
и смысловым названием контейнера с Java-приложением:
java_prod
полное имя docker-образа будет следующим:
vpupkin/java_prod
Ещё более полное имя docker-образа может быть таким:
vpupkin/java_prod:some_tag_name
, где
some_tag_name
это любое имя тега, которое может быть придумано создателем образа.
Обычно, для production-образов значением тега по умолчанию является:
latest
Следовательно, если на портале hub.docker.com предполагается публиковать единственный вариант образа контейнера, то в полном имени образа будем использовать рекомендованный вариант тега. Тогда общий вид имени образа приобретёт следующий вид:
vpupkin/java_prod:latest
Изменение имени docker-образа
Если в процессе выполнения практических работ 1-5 у docker-образа имя осталось шаблонным (т.е. в качестве пользователя остался собирательный образ пользователя -- vpupkin), то перед публикацией образа на hub.docker.com необходимо его изменить.
Если ваш образ называется
vpupkin/java_prod
, а ваш настоящий аккаунт на hub.docker.com имеет логин:
ivanov_ii
, то прежде чем выполнять публикацию образа его необходимо переименовать. Новое имя образа может быть, например, таким:
ivanov_ii/java_prod
В целом, не имеет значения какое название образ будет иметь справа от символа
/
Главное, не давать контейнеру названий, совпадающих с уже загруженными в hub.docker.com контейнерами под вашим именем пользователя (в данном случае -- под логином ivanov_ii). Строго говоря, значение тега справа от двоеточия в имени образа предназначено для того, чтобы у пользователя была возможность не придумывать новые названия для разновидностей docker-образа (при необходимости их публикации на портале), а просто тегировать эти названия.
Учитывая факт того, что в случае отсутствия имени тега (значения справа от двоеточия) у docker-образа при использовании имени образа в команде
docker run ...
или при использовании имени образа в файле
docker-compose.yaml
инфраструктура docker подразумевает использование тега по умолчанию (latest), необходимо задать тег по умолчанию при задании имени образу перед публикацией его на портале hub.docker.com
Изменить имя docker-образа с
vpupkin/java_prod
на
ivanov_ii/java_prod:latest
можно командой (дополнительно уточнив в новом имени значение тега -- справа от двоеточия):
docker tag vpupkin/java_prod ivanov_ii/java_prod:latest
Результат переименования образа можно проверить командой:
docker images
В ответе можно наблюдать несколько образов с одинаковым IMAGE ID
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE ivanov_ii/java_prod latest 82acd99eb61f 20 hours ago 1.09GB vpupkin/java_prod latest 82acd99eb61f 20 hours ago 1.09GB
При необходимости, образ с предыдущим тегом (vpupkin/java_prod) можно удалить (при отсутствии контейнеров, запущенных на его базе!) командой:
docker rmi vpupkin/java_prod
Решаемая задача
Опубликовать подготовленный docker-образ, имеющий имя
ivanov_ii/java_prod:latest
на hub.docker.com
Для этого необходимо иметь логин и пароль от учётной записи на портале hub.docker.com
Публикация docker-образа
Выполните аутентификацию на портале. Для этого в терминале (где обычно запускаете команды docker... и другие) выполните команду:
docker login
В ответ будет выведен текстовый диалог, в котором необходимо ввести логин и пароль. В случае корректного ввода логина и пароля в конце диалога будет выведено сообщение
Login Succeeded
Полный текст диалога должен быть похож на этот:
Login with your Docker ID to push and pull images from Docker Hub. If you don't have a Docker ID, head over to https://hub.docker.com to create one. Username: ivanov_ii Password: WARNING! Your password will be stored unencrypted in /home/student/.docker/config.json. Configure a credential helper to remove this warning. See https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/login/#credentials-store Login Succeeded
После успешного логина для публикации образа выполните команду
docker push ivanov_ii/java_prod:latest
Процедура публикации будет похожа на эту:
The push refers to repository [docker.io/ivanov_ii/java_prod] e1640cc719ff: Pushed 6fb986383f38: Pushed fbf95f9f9b64: Pushed 9e9e19c988d7: Pushed fa67c5190d97: Pushed 2b1db325894b: Pushed 60bdc4ff8a54: Mounted from library/alt 9a03b2bc42d8: Mounted from library/alt latest: digest: sha256:e75a567439afb64a9d3b5b119650e91775e7eb1d9345f5171fefba0cfe18aea3 size: 1990
После завершения процедуры публикации можно проверить наличие образа на портале https://hub.docker.com в личном кабинете, загрузив страницу в браузере выполнив вход в систему.
Оптимизации
Оптимизация для контейнера в практической работе №2
Для сборки приложения можно использовать компилятор Java, доступный в репозитории операционной системы. Для этого нужно скорректировать Dockerfile следующим образом:
FROM alt:p10
MAINTAINER Vasya I Pupkin <vasya@pupkin.com>
RUN apt-get update -q -y \
&& apt-get dist-upgrade -q -y \
&& apt-get install java-11-openjdk-devel nano git java-11-openjdk libGL libgtk+3 libXxf86vm xorg-dri-swrast fonts-ttf-dejavu -q -y
Шаг по загрузке Java-19 с внешнего сервера и интеграция платформы в контейнер выполнять не нужно (Java-11 будет установлена штатным для дистрибутива средством)
затем на этапе клонирования проекта командой
git clone https://gitlab.nntc.nnov.ru/vlad.tancev/simple-counter
нужно сменить ветку для использования кода, адаптированного под платформу Java-11 (вместо Java-19 по умолчанию)
git checkout jdk11
Преимущества: не нужно отдельно закачивать платформу Java-19 и заниматься её настройкой в контейнере
Недостатки: более низкая версия платформы Java (11)
Также следует обратить внимание на то, что сборка контейнера производится на другом образе операционной системы (alt:p10) -- официальный образ производителя -- и набор устанавливаемых пакетов отличается от оригинального набора, описанного в практической работе №3.
В остальном порядок выполнения практической работы не отличается от практической работы №3.
Следует обратить внимание, что в операционной системе Alt для получения компилятора javac нужно установить пакет
java-11-openjdk-devel
, что и сделано в соответствюущей RUN-команде в Dockerfile. Также для целей сборки приложения установлены утилиты git и nano.
Пакеты
java-11-openjdk-devel nano git
не нужны в образе для контейнера практической работы №3, следовательно на этапе выполнения практической работы №3 их нужно убрать из команды в Dockerfile
Оптимизация для контейнера в практической работе №3
Для сборки образа с готовым приложением можно использовать Runtime-платформу Java (JRE), доступную в репозитории операционной системы. Для этого нужно скорректировать Dockerfile следующим образом:
FROM alt:p10
MAINTAINER Vasya I Pupkin <vasya@pupkin.com>
RUN apt-get update -q -y \
&& apt-get dist-upgrade -q -y \
&& apt-get install java-11-openjdk libGL libgtk+3 libXxf86vm xorg-dri-swrast fonts-ttf-dejavu -q -y \
&& apt-get autoclean \
&& apt-get autoremove \
&& /bin/rm /var/cache/apt/archives/*.rpm
RUN adduser app
RUN mkdir /opt/app
COPY app /opt/app
COPY startup.sh /
RUN chmod +x /startup.sh
USER app
CMD /startup.sh
Шаг по загрузке Java-19 с внешнего сервера и интеграция платформы в контейнер выполнять не нужно (Java-11 будет установлена штатным для дистрибутива средством. При чём -- только JRE, т.е. без компилятора javac. Компилятор для работы приложения -- не нужен).
Преимущества: не нужно отдельно закачивать платформу Java-19 и заниматься её настройкой в контейнере Недостатки: более низкая версия платформы Java (11)
Также следует обратить внимание на то, что сборка контейнера производится на другом образе операционной системы (alt:p10) -- официальный образ производителя -- и набор устанавливаемых пакетов отличается от оригинального набора, описанного в практической работе №3.
В остальном порядок выполнения практической работы не отличается от практической работы №3.
Оптимизация композиции контейнеров в практической работе №5
Для добавления к композе контейнера с веб-приложением phpmyadmin необходимо расширить набор сервисов в файле
docker-compose.yaml
следующим образом
version: '3.9'
services:
c1:
container_name: "c1"
hostname: "c1"
image: "mariadb"
restart: "always"
environment:
MARIADB_ROOT_PASSWORD: "123321"
MARIADB_DATABASE: "java_app_db"
MARIADB_USER: "java_app_user"
MARIADB_PASSWORD: "java_app_password"
networks:
- net_c1_c2
c2:
container_name: "c2"
hostname: "c2"
image: "vpupkin/java_prod"
restart: "no"
environment:
DISPLAY: "$DISPLAY"
DB_HOST: "c1"
DB_PORT: "3306"
DB_NAME: "java_app_db"
DB_USER: "java_app_user"
DB_PASS: "java_app_password"
volumes:
- /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix
networks:
- net_c1_c2
c3:
container_name: "c3"
hostname: "c3"
image: phpmyadmin
restart: always
ports:
- 8080:80
environment:
- PMA_ARBITRARY=1
networks:
- net_c1_c2
networks:
net_c1_c2:
name: net_c1_c2
Относительно конфигурации, представленной в практической работе №5, был добавлен сервис c3:
c3:
container_name: "c3"
hostname: "c3"
image: phpmyadmin
restart: always
ports:
- 8080:80
environment:
- PMA_ARBITRARY=1
networks:
- net_c1_c2
который был подключен к той же сети, что и остальные контейнеры.
У сервиса c3 экспортирован 80-й порт, на котором работает веб-приложение, на порт 8080 хостовой системы.
Следовательно, веб-приложение phpmyadmin можен быть запущена в браузере хостовой машины по адресу
http://localhost:8080
Для подключения необходимо использовать следующие данные:
Сервер: c1 Пользователь: root или java_app_user Пароль: 123321 или java_app_password
Почему так? Смотрите внимательно в файл
docker-compose.yaml
