Докер. Практическое применение. 2-е издание

Docker. Praktyczne zastosowania. Wydanie II

Sean P. Kane, Karl Matthias

Docker jest nową technologią, która radykalnie zmieniła podejście do wdrażania oprogramowania. Obrazy i kontenery Dockera upraszczają zarządzanie zależnościami, dzięki czemu testowanie, wdrażanie i skalowanie aplikacji staje się o wiele prostsze. W ciągu ostatnich lat Docker znacznie się rozwinął. Jest teraz bardzo stabilny i daje programistom wiele narzędzi do wyboru. W oczywisty sposób zwiększa to jego popularność wśród twórców dużych systemów. Niemniej zrozumieć działanie Dockera i nauczyć się wykorzystywać go w poprawny sposób - to nie jest trywialne i wymaga wysiłku.

Oto kolejne - zaktualizowane i uzupełnione - wydanie praktycznego przewodnika, dzięki któremu szybko nauczysz się korzystać z Dockera. Wyjaśniono tu podstawy jego działania, pokazano praktyczne techniki wdrażania i testowania kontenerów Dockera, przedstawiono także podstawowe wewnętrzne procesy kontenerów. Z książki dowiesz się, jak przygotować pakiet aplikacji ze wszystkimi ich zależnościami, a następnie przetestować go, wdrożyć, skalować oraz utrzymywać w środowiskach produkcyjnych. Znajdziesz tu również nowy rozdział na temat Docker Compose, głębsze omówienie trybu Docker Swarm, wprowadzenie do Kubernetes, a także przykłady optymalizacji obrazów Dockera i wiele innych przydatnych informacji.

W tej książce między innymi:

• solidne wprowadzenie do Dockera oraz przygotowanie środowiska pracy
• debugowanie obrazów i kontenerów Dockera
• sprawne wdrażanie aplikacji w środowiskach produkcyjnych
• wdrażanie kontenerów w publicznych i prywatnych chmurach
• standardy branżowe przy projektowaniu oprogramowania w Dockerze

Docker. Koniec problemów z zależnościami w aplikacjach!

O autorach

Sean Kane jest starszym inżynierem w firmie New Relic. Ma wieloletnie doświadczenie w utrzymywaniu aplikacji produkcyjnych w rozmaitych dziedzinach przemysłu. Zajmował się kwestiami bezpieczeństwa systemów oraz automatyzacją sprzętową. Mieszka na północno-zachodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych z rodziną, lubi podróżować i fotografować.

Karl Matthias jest głównym inżynierem systemowym w firmie Nitro Software. Pracował jako programista, administrator systemów oraz inżynier sieciowy w różnych firmach. Mieszka w Dublinie w Irlandii. Lubi spędzać czas z rodziną, kręcić filmy starymi kamerami i jeździć na rowerze.

Spis treści

Przedmowa 11

Wstęp 13

1. Wprowadzenie 19

• Co obiecuje Docker 19

  Korzyści płynące ze stosowania procesów proponowanych przez Dockera 21

• Czym Docker nie jest 23
• Ważne pojęcia 24
• Podsumowanie 25

2. Docker i jego otoczenie 27

• Upraszczanie procesów 27
• Duże wsparcie i wykorzystanie 30
• Architektura 31

  Model klient-serwer 32

  Porty sieciowe i gniazdka Unix 32

  Rozbudowane narzędzia 33

  Tekstowy klient Dockera 33

  API Docker Engine 34

  Sieć w kontenerze 35

• Najlepsze zastosowania Dockera 36

  Kontenery to nie maszyny wirtualne 37

  Ograniczona izolacja 37

  Kontenery są lekkie 38

  Dążenie do niezmienności infrastruktury 39

  Aplikacje bezstanowe 39

  Przenoszenie informacji o stanie na zewnątrz 40

• Schemat pracy z Dockerem 41

  Wersjonowanie 41

  Budowanie 42

  Testowanie 43

  Tworzenie pakietów 44

  Wdrażanie 44

  Ekosystem Dockera 45

• Podsumowanie 47

3. Instalacja Dockera 49

• Klient Dockera 50

  Linux 50

  macOS, Mac OS X 52

  Microsoft Windows 10 52

• Serwer Dockera 53

  Linux korzystający z systemd 53

  Serwery na maszynach wirtualnych 53

• Testowanie 61

  Ubuntu 62

  Fedora 62

  Alpine Linux 62

• Poznajemy serwer Dockera 62
• Podsumowanie 64

4. Praca z obrazami Dockera 65

• Anatomia pliku Dockerfile 65
• Budowanie obrazu 68
• Usuwanie problemów z obrazami 71
• Uruchamianie zbudowanego obrazu 73

  Zmienne środowiska 74

• Własne obrazy bazowe 75
• Zapisywanie obrazów 76

  Publiczne rejestry 76

  Rejestry prywatne 77

  Autoryzacja w rejestrze 77

  Uruchamianie własnego rejestru 80

• Zaawansowane techniki budowania obrazów 84

  Utrzymywanie małych obrazów 84

  Warstwy są addytywne 90

  Optymalizowanie pamięci podręcznej 92

• Podsumowanie 96

5. Praca z kontenerami Dockera 97

• Czym jest kontener? 97

  Historia kontenerów 98

• Tworzenie kontenera 99

  Podstawowa konfiguracja 100

  Magazyny danych 103

  Przydzielanie zasobów 105

• Uruchamianie kontenera 113
• Automatyczne restartowanie kontenera 114
• Zatrzymywanie kontenera 115
• Wymuszanie zakończenia pracy kontenera 116
• Pauzowanie i wznawianie pracy kontenera 117
• Czyszczenie kontenerów i obrazów 118
• Kontenery Windows 120
• Podsumowanie 122

6. Poznawanie Dockera 123

• Wyświetlanie wersji Dockera 123
• Informacje o serwerze 125
• Pobieranie aktualizacji obrazów 126
• Pobieranie informacji o kontenerze 127
• Wykorzystanie powłoki 128
• Zwracanie wyniku 129
• Wnętrze działającego kontenera 130

  docker exec 131

  nsenter 132

  docker volume 134

• Logi 136

  Polecenie docker logs 136

  Zaawansowane mechanizmy obsługi logów 138

  Inne opcje 140

• Monitorowanie Dockera 141

  Statystyki kontenerów 141

  Sprawdzanie stanu kontenera 145

  docker events 147

  cAdvisor 149

• Prometheus 152
• Dalsze eksperymenty 155
• Podsumowanie 155

7. Debugowanie kontenerów 157

• Dane generowane przez proces 157
• Przeglądanie procesów 161
• Kontrolowanie procesów 162
• Przeglądanie sieci 165
• Historia obrazów 167
• Przeglądanie kontenera 168
• Przeglądanie systemu plików 169
• Podsumowanie 170

8. Docker Compose 171

• Konfigurowanie Docker Compose 172
• Uruchamianie usług 178
• Poznajemy RocketChat 180
• Ćwiczenia z Docker Compose 187
• Podsumowanie 189

9. Tworzenie kontenerów produkcyjnych 191

• Wdrażanie produkcyjne 191
• Rola Dockera w środowisku produkcyjnym 192

  Kontrola zadań 193

  Kontrola zasobów 194

  Sieć 194

  Konfiguracja 195

  Tworzenie i dostarczanie pakietów 195

  Zapisywanie logów 195

  Monitorowanie 196

  Planowanie 196

  Odkrywanie usług 199

  Podsumowanie środowisk produkcyjnych 200

• Docker i DevOps 201

  Szybki przegląd 201

  Zewnętrzne zależności 204

• Podsumowanie 204

10. Skalowanie Dockera 205

• Centurion 206
• Tryb Docker Swarm 211
• Amazon ECS i Fargate 219

  Podstawy AWS 220

  Konfiguracja IAM 220

  Przygotowanie AWS CLI 221

  Instancje kontenerów 222

  Zadania 223

  Testowanie zadania 229

  Zatrzymywanie zadania 230

• Kubernetes 231

  Czym jest Minikube? 232

  Instalowanie Minikube 232

  Uruchomienie Kubernetes 235

  Panel kontrolny Kubernetes 236

  Kontenery i pody Kubernetes 237

  Uruchomienie 238

  Wdrażanie rzeczywistego stosu 240

  Definicja usługi 241

  Definicja PersistentVolumeClaim 242

  Definicja wdrożenia 243

  Wdrażanie aplikacji 244

  Skalowanie 246

  API kubectl 247

• Podsumowanie 249

11. Zagadnienia zaawansowane 251

• Szczegółowo o kontenerach 251

  cgroups 252

  Przestrzenie nazw 255

• Bezpieczeństwo 259

  UID 0 260

  Kontenery uprzywilejowane 263

  seccomp 265

  SELinux i AppArmor 269

  Demon Dockera 270

• Zaawansowana konfiguracja 272

  Sieć 272

• Magazyny danych 278
• Architektura Dockera 281
• Wymiana środowisk uruchomieniowych 285

  gVisor 288

• Podsumowanie 290

12. Projektowanie platformy dla kontenerów 291

• The Twelve-Factor App 292

  Repozytorium kodów 292

  Zależności 292

  Konfiguracja 294

  Usługi pomocnicze 295

  Budowanie, udostępnianie, uruchamianie 296

  Procesy 296

  Wykorzystanie portów 297

  Współbieżność 297

  Dyspozycyjność 298

  Podobieństwo środowiska programistycznego i produkcyjnego 298

  Logi 298

  Procesy administracyjne 299

  Podsumowanie Twelve-Factor 299

• The Reactive Manifesto 300

  Responsywność 300

  Stabilność 300

  Elastyczność 300

  Obsługa komunikatów 300

• Podsumowanie 301

13. Wnioski 303

• Wyzwania 303
• Przepływ pracy w Dockerze 304
• Minimalizowanie liczby artefaktów do wdrożenia 304
• Optymalizacja przechowywania i przesyłania danych 305
• Korzyści 305
• Słowo końcowe 306

Skorowidz 307