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Usando docker

Este documento describe los conceptos fundamentales de Docker, incluyendo imágenes, contenedores, volúmenes, redes y Dockerfiles. Explica cómo Docker agrega capas de sólo lectura y sistemas de archivos de copia de escritura para permitir la creación eficaz de imágenes y su compartición. También cubre estrategias como el uso de contenedores para datos, desarrollo continuo, escalamiento y adopción gradual de Docker.

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Usando Profundizando en contenedores Julio 2015
Conceptos sobre Docker
Modelos de aislación de aplicación Kernel Procesos Network IPC Filesystem Global Imágen R/O Filesystem Contenedor Filesystem Chroot Procesos Network IPC Procesos Network IPC FS R/W Hardware Hardware Emulado Kernel VM Procesos Network IPC Filesystem VM Nativo Chroot Container Docker VM +
Que agregó Docker a Contenedores Union fs, imágen read-only + filesystem escribible (CoW) Imágenes fáciles de generar, derivar de otras, compartir y versionar Orientado a correr programas individuales, no sistemas Interface CLI intuitiva y simple, API REST, ejecutable sin dependencias Red por defecto enmascaramiento de acceso a red exposición explícita de puertos Ecosistema y comunidad muy activos
Docker Filesystem Potencialmente muchas capas Imagen sólo lectura Se pueden compartir imágenes (registry) Contenedor escribible asociado Volúmenes sin versionado Diferentes FS base AUFS (union fs, CoW de archivos) Device Mapper (ThinP, CoW de bloques) BtrFS (subvolumes, snapshots) Mas a futuro (ZFS, OverlayFS, etc) Depende de distribución/disponibilidad Comparación en Project Atomic
Imágenes Obtención/Creación docker pull/run de Docker Hub, o Docker registry propio docker commit contenedor->imagen docker export -> .tgz -> docker import Crearlas a partir de Dockerfiles Pueden tener capas a su vez “Herencia” entre capas ya creadas Capas “padre” están 1 sola vez en disco/cache Apuntar a menor tamaño busybox<alpine <debian<ubuntu Ubuntu 14.04 +npm +aplicación 1 +jvm +aplicación 3 +aplicación 2 +memcache CentOS 6 +jboss +ruby 1.9.1 +ruby 2.1.4 +aplicación 4 +aplicación 5
Que se define en este ejemplo? Imagen base (con versión) Variables de entorno para construcción Comandos a ejecutar en construcción Archivos a agregar Volúmenes del contenedor Puertos que se exponen Comando que se ejecuta por defecto Cada línea operativa agrega capa, usar volúmenes para directorios transitorios Dockerfiles FROM ubuntu:trusty ENV DEBIAN_FRONTEND noninteractive RUN apt-get update && apt-get -yq install mysql-server-5.6 ADD my.cnf /etc/mysql/conf.d/my.cnf ADD run.sh /run.sh VOLUME ["/etc/mysql", "/var/lib/mysql"] EXPOSE 3306 CMD ["/run.sh"] docker build <directorio del dockerfile> --tag mysql
Volúmenes docker run … -v /opt/c/mysql1data:/var/lib/mysql .... Directorio del disco -> directorio del contenedor docker run … --volumes-from contenedor1 … Usa volúmenes de otro contenedor (contenedor1 no tiene porque estar corriendo) Filesystem Contenedor /opt/c/mysql1data/var/lib/mysql Contenedor Contenedor1 /var/lib/mysql /var/lib/mysql Usos: backups, crons, transporte, área de compartición entre varios contenedores, captura de logs, persistir datos en SAN/NFS, filesystems distribuidos, etc
Networking Modo bridge (net=bridge/defecto) Crea bridge docker0 Contenedores en subnet detrás del bridge Puertos expuestos enmascarados en eth0 172.17.0.2 172.17.0.3 172.17.42.1 200.40.133.133 contenedor 1 eth0 docker0 contenedor 2 Modo host (net=host) Usa la red del host Publica directamente servicios en la misma interfaz de red Modo none (net=none) No configura la red Útil para configurar red por nuestros propios medios después, o usos que no requieren red Modo container (net=container_id) Similar a modo host, pero usa la red de otro contenedor, previamente creado, en vez de la del host “eth0”
Enlaces entre contenedores Contenedor1 docker run -p <puerto> --name Contenedor1 ... Dockerfile EXPOSE <puerto> Contenedor2 docker run --link Contenedor1 ... ● <puerto> es accesible directamente ● variables de entorno que dicen puerto/ip ● /etc/hosts contiene Contenedor1 Contenedores “embajador” sirven de puente para enlazar contenedores entre distintos servidores físicos/VMs Contenedor1 Contenedor2Embajador1 Embajador2
Agrupando contenedores wordpress: image: wordpress links: - db:mysql ports: - 8080:80 db: image: mariadb environment: MYSQL_ROOT_PASSWORD: example ● Trata varios contenedores como una unidad ● Define cómo se construye/obtiene c/u ● Define puertos y volúmenes compartidos ● Permite definir variables de entorno, como se ve el grupo desde afuera ● archivo de definición yaml Docker-compose
Algunas herramientas para redes docker-machine Prepara máquinas/vms para correr docker docker-swarm/fleet/etc distribuye contenedores entre máquinas Consul directorio dinámico de servicios Kubernetes Ejecución de grupos de contenedores en clúster
Donde correrlos? Cluster Mesosphere RedHat Openshift Openstack/Magnum Amazon ECS Google Compute engine IBM Bluemix PAAS varios (Flynn, Deis, etc) etc Maquina Cualquier linux con kernel reciente corre Distribuciones orientadas a contenedores CoreOS Rancher Atomic OS Ubuntu Snappy VMWare Photon Intel ClearLinux
Estrategias de uso
Que debería tener un contenedor? imagen conf datos ● Inmutable ● En repositorio privado/público ● Dockerfile para crearla ● Versionada ● aplicación sigue 12factor.net ● Pasada x entorno/ etcd/ volúmenes/ línea de comando ● Depende/informa de contexto ● Dónde están mis datos? ● Debug info? ● Claves/certs ● En volúmenes ● Distintos sets de datos ● Accesible desde distintos procesos/contenedores ● Respaldos/crons trabajan fuera de este contenedor Contenedor ideal
Backups imagen conf datos ● Definido en Dockerfile ● Respaldado en repositorio ● Solo cuando se (re)construye ● Versionado en git ● Sólo cuando hay cambios de configuración ● Lo que importa respaldar o distribuir ● En volúmenes
Reuso de imágenes Webserver DB Aplicación Webserver DB Patrones para imágenes reusables ● Misma distribución base ● Mismas herramientas base ● Bibliotecas comunes ● muchos daemons? runit/ monit/ supervisord/ etc ● usuarios estandarizados
Continuous Delivery Configuración/Datos pueden variar dependiendo del contextoDesarrollo Testing QA Staging Producción Imagen se mantiene inmutable en todo el proceso UsuariosRouter Las etapas pueden correr en distintos equipos físicos, uso de registry para transporte
Escalamiento vertical VM compartida VM dedicada Servidor(es) dedicado Cloud de bajos recursos Cloud de altos recursos La aplicación no cambia por mucho que el ambiente donde corre si lo hace Hardware/ambientes existentes se puede reusar o compartir con otras aplicaciones al no estar atados unos con otros
docker run -v /server/datos --name datacontainer1 tianon/true /bin/true Contenedores de datos Server Backup Reportes cron shell 125 bytes ● No depende de donde queda en host ● Permisos/uid/gid consistentes ● No tienen que estar corriendo un proceso para usarse inicialización Data container
NO usar como VMs Monitoreo ● No correr agente ● /sys/fs/cgroup para métricas ● Monitorear aplicación/puertos ● Sysdig Logs ● Montar /dev/log como volumen y usarlo desde otro contenedor con (r)syslog (syslog-docker) ● docker logs muestra stdout/stderr de lo que corre dentro Acceso a contenedor en ejecución ● No correr sshd en contenedor ● Usar docker exec para shell/comando ● Usar volúmenes para archivos que tengan que ser accedidos por otros procesos/contenedores (cron, backup) Invocación ● Se pueden crear y descartar muy rápido ● Eficientes en memoria, pueden quedar cargados y enviarles tráfico desde balanceador cuando se precisen ● Fácil iterar con ellos ● Persistencia vía volúmenes
Adopción gradual Convivencia con HW/SW existente Implementación de nuevos servicios Necesidad de correr apps que requieren librerías/ dependencias diferentes/ conflictivas con lo instalado Agilizar desarrollo/ testing/ QA Replicación sistemas/ servicios para testear cambios/ configuraciones Implica cambio de mentalidad, no forzar si no se entiende
Pequeña escala Pruebas limpias de software/servicios Aislación de aplicaciones en escritorio Alternativa a manejo de paquetes Instalación simple de sistemas complejos Replicación ambientes de producción Entornos rápidos de otras distribuciones
Alternativas a Docker
Otros enfoques CBSD, Jetpack (para FreeBSD, Jails+imágenes) Joyent Triton (containers docker/linux en SmartOS) Ubuntu LXD (Hypervisor orientado a contenedores) CoreOS Rocket (Reemplazo de docker, más modular) Hyper.sh (carga imágenes docker como vm) cargo (uso de imágenes docker en lxc) kernels livianos para VMs (unikernels, rumpkernels) pullcontainer (chroots usando imágenes docker) systemd (está adoptando mucha tecnología de contenedores)
Sitios de interés
Documentación oficial https://docs.docker.com/ Tutorial https://www.docker.com/tryit/ Blog de JPetazzoni http://jpetazzo.github.io/ The Docker Book http://www.dockerbook.com Awesome docker https://github.com/veggiemonk/awesome-docker Docker cheat sheet https://github.com/wsargent/docker-cheat-sheet Docker resources https://github.com/hangyan/docker-resources

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  • 4.
    Que agregó Dockera Contenedores Union fs, imágen read-only + filesystem escribible (CoW) Imágenes fáciles de generar, derivar de otras, compartir y versionar Orientado a correr programas individuales, no sistemas Interface CLI intuitiva y simple, API REST, ejecutable sin dependencias Red por defecto enmascaramiento de acceso a red exposición explícita de puertos Ecosistema y comunidad muy activos
  • 5.
    Docker Filesystem Potencialmente muchascapas Imagen sólo lectura Se pueden compartir imágenes (registry) Contenedor escribible asociado Volúmenes sin versionado Diferentes FS base AUFS (union fs, CoW de archivos) Device Mapper (ThinP, CoW de bloques) BtrFS (subvolumes, snapshots) Mas a futuro (ZFS, OverlayFS, etc) Depende de distribución/disponibilidad Comparación en Project Atomic
  • 6.
    Imágenes Obtención/Creación docker pull/run deDocker Hub, o Docker registry propio docker commit contenedor->imagen docker export -> .tgz -> docker import Crearlas a partir de Dockerfiles Pueden tener capas a su vez “Herencia” entre capas ya creadas Capas “padre” están 1 sola vez en disco/cache Apuntar a menor tamaño busybox<alpine <debian<ubuntu Ubuntu 14.04 +npm +aplicación 1 +jvm +aplicación 3 +aplicación 2 +memcache CentOS 6 +jboss +ruby 1.9.1 +ruby 2.1.4 +aplicación 4 +aplicación 5
  • 7.
    Que se defineen este ejemplo? Imagen base (con versión) Variables de entorno para construcción Comandos a ejecutar en construcción Archivos a agregar Volúmenes del contenedor Puertos que se exponen Comando que se ejecuta por defecto Cada línea operativa agrega capa, usar volúmenes para directorios transitorios Dockerfiles FROM ubuntu:trusty ENV DEBIAN_FRONTEND noninteractive RUN apt-get update && apt-get -yq install mysql-server-5.6 ADD my.cnf /etc/mysql/conf.d/my.cnf ADD run.sh /run.sh VOLUME ["/etc/mysql", "/var/lib/mysql"] EXPOSE 3306 CMD ["/run.sh"] docker build <directorio del dockerfile> --tag mysql
  • 8.
    Volúmenes docker run … -v /opt/c/mysql1data:/var/lib/mysql .... Directorio del disco -> directorio del contenedor docker run … --volumes-from contenedor1 … Usa volúmenes de otro contenedor (contenedor1 no tiene porque estar corriendo) Filesystem Contenedor /opt/c/mysql1data/var/lib/mysql Contenedor Contenedor1 /var/lib/mysql /var/lib/mysql Usos: backups, crons, transporte, área de compartición entre varios contenedores, captura de logs, persistir datos en SAN/NFS, filesystems distribuidos, etc
  • 9.
    Networking Modo bridge (net=bridge/defecto) Creabridge docker0 Contenedores en subnet detrás del bridge Puertos expuestos enmascarados en eth0 172.17.0.2 172.17.0.3 172.17.42.1 200.40.133.133 contenedor 1 eth0 docker0 contenedor 2 Modo host (net=host) Usa la red del host Publica directamente servicios en la misma interfaz de red Modo none (net=none) No configura la red Útil para configurar red por nuestros propios medios después, o usos que no requieren red Modo container (net=container_id) Similar a modo host, pero usa la red de otro contenedor, previamente creado, en vez de la del host “eth0”
  • 10.
    Enlaces entre contenedores Contenedor1 dockerrun -p <puerto> --name Contenedor1 ... Dockerfile EXPOSE <puerto> Contenedor2 docker run --link Contenedor1 ... ● <puerto> es accesible directamente ● variables de entorno que dicen puerto/ip ● /etc/hosts contiene Contenedor1 Contenedores “embajador” sirven de puente para enlazar contenedores entre distintos servidores físicos/VMs Contenedor1 Contenedor2Embajador1 Embajador2
  • 11.
    Agrupando contenedores wordpress: image: wordpress links: -db:mysql ports: - 8080:80 db: image: mariadb environment: MYSQL_ROOT_PASSWORD: example ● Trata varios contenedores como una unidad ● Define cómo se construye/obtiene c/u ● Define puertos y volúmenes compartidos ● Permite definir variables de entorno, como se ve el grupo desde afuera ● archivo de definición yaml Docker-compose
  • 12.
    Algunas herramientas pararedes docker-machine Prepara máquinas/vms para correr docker docker-swarm/fleet/etc distribuye contenedores entre máquinas Consul directorio dinámico de servicios Kubernetes Ejecución de grupos de contenedores en clúster
  • 13.
    Donde correrlos? Cluster Mesosphere RedHat Openshift Openstack/Magnum AmazonECS Google Compute engine IBM Bluemix PAAS varios (Flynn, Deis, etc) etc Maquina Cualquier linux con kernel reciente corre Distribuciones orientadas a contenedores CoreOS Rancher Atomic OS Ubuntu Snappy VMWare Photon Intel ClearLinux
  • 14.
  • 15.
    Que debería tenerun contenedor? imagen conf datos ● Inmutable ● En repositorio privado/público ● Dockerfile para crearla ● Versionada ● aplicación sigue 12factor.net ● Pasada x entorno/ etcd/ volúmenes/ línea de comando ● Depende/informa de contexto ● Dónde están mis datos? ● Debug info? ● Claves/certs ● En volúmenes ● Distintos sets de datos ● Accesible desde distintos procesos/contenedores ● Respaldos/crons trabajan fuera de este contenedor Contenedor ideal
  • 16.
    Backups imagen conf datos ● Definidoen Dockerfile ● Respaldado en repositorio ● Solo cuando se (re)construye ● Versionado en git ● Sólo cuando hay cambios de configuración ● Lo que importa respaldar o distribuir ● En volúmenes
  • 17.
    Reuso de imágenes Webserver DB Aplicación Webserver DB Patronespara imágenes reusables ● Misma distribución base ● Mismas herramientas base ● Bibliotecas comunes ● muchos daemons? runit/ monit/ supervisord/ etc ● usuarios estandarizados
  • 18.
    Continuous Delivery Configuración/Datos puedenvariar dependiendo del contextoDesarrollo Testing QA Staging Producción Imagen se mantiene inmutable en todo el proceso UsuariosRouter Las etapas pueden correr en distintos equipos físicos, uso de registry para transporte
  • 19.
    Escalamiento vertical VM compartida VM dedicada Servidor(es) dedicado Cloud debajos recursos Cloud de altos recursos La aplicación no cambia por mucho que el ambiente donde corre si lo hace Hardware/ambientes existentes se puede reusar o compartir con otras aplicaciones al no estar atados unos con otros
  • 20.
    docker run -v/server/datos --name datacontainer1 tianon/true /bin/true Contenedores de datos Server Backup Reportes cron shell 125 bytes ● No depende de donde queda en host ● Permisos/uid/gid consistentes ● No tienen que estar corriendo un proceso para usarse inicialización Data container
  • 21.
    NO usar comoVMs Monitoreo ● No correr agente ● /sys/fs/cgroup para métricas ● Monitorear aplicación/puertos ● Sysdig Logs ● Montar /dev/log como volumen y usarlo desde otro contenedor con (r)syslog (syslog-docker) ● docker logs muestra stdout/stderr de lo que corre dentro Acceso a contenedor en ejecución ● No correr sshd en contenedor ● Usar docker exec para shell/comando ● Usar volúmenes para archivos que tengan que ser accedidos por otros procesos/contenedores (cron, backup) Invocación ● Se pueden crear y descartar muy rápido ● Eficientes en memoria, pueden quedar cargados y enviarles tráfico desde balanceador cuando se precisen ● Fácil iterar con ellos ● Persistencia vía volúmenes
  • 22.
    Adopción gradual Convivencia conHW/SW existente Implementación de nuevos servicios Necesidad de correr apps que requieren librerías/ dependencias diferentes/ conflictivas con lo instalado Agilizar desarrollo/ testing/ QA Replicación sistemas/ servicios para testear cambios/ configuraciones Implica cambio de mentalidad, no forzar si no se entiende
  • 23.
    Pequeña escala Pruebas limpiasde software/servicios Aislación de aplicaciones en escritorio Alternativa a manejo de paquetes Instalación simple de sistemas complejos Replicación ambientes de producción Entornos rápidos de otras distribuciones
  • 24.
  • 25.
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    Documentación oficial https://docs.docker.com/ Tutorial https://www.docker.com/tryit/ Blog deJPetazzoni http://jpetazzo.github.io/ The Docker Book http://www.dockerbook.com Awesome docker https://github.com/veggiemonk/awesome-docker Docker cheat sheet https://github.com/wsargent/docker-cheat-sheet Docker resources https://github.com/hangyan/docker-resources