DOCKER

I. Khái niệm

    Docker là một nền tảng phần mềm giúp bạn building, deploying và running ứng dụng dễ dàng hơn bằng cách sử dụng các containers (trên nền tảng ảo hóa).

    Docker đóng gói phần mềm thành các container tiêu chuẩn hóa, chứa đựng tất cả những thứ cần thiết để phần mềm hoạt động như thư viện, công cụ hệ thống, mã nguồn và thời gian chạy. Khi cần deploy app lên bất kỳ server nào, bạn chỉ cần run container của Docker thì app của bạn sẽ được khởi chạy ngay lập tức.

    Khi sử dụng Docker, bạn có thể dễ dàng triển khai và mở rộng quy mô ứng dụng trong bất kỳ môi trường nào, đồng thời đảm bảo rằng mã nguồn của bạn sẽ luôn chạy được một cách ổn định.

II. Các thành phần của Docker

• Docker Engine : là thành phần chính của Docker, như một công cụ để đóng gói ứng dụng
• Docker Hub : là một “github for docker images”. Trên DockerHub có hàng ngàn public images được tạo bởi cộng đồng cho phép bạn dễ dàng tìm thấy những image mà bạn cần. Và chỉ cần pull về và sử dụng với một số config mà bạn mong muốn.
• Container: là một instance của một image. Bạn có thể create, start, stop, move or delete container dựa trên Docker API hoặc Docker CLI.
• Docker Client: là một công cụ giúp người dùng giao tiếp với Docker host.
• Docker Daemon: lắng nghe các yêu cầu từ Docker Client để quản lý các đối tượng như Container, Image, Network và Volumes thông qua REST API. Các Docker Daemon cũng giao tiếp với nhau để quản lý các Docker Service.
• Dockerfile: là một tập tin bao gồm các chỉ dẫn để build một image .
• Docker Volumes: là phần dữ liệu được tạo ra khi container được khởi tạo.
• Docker Repository: là tập hợp các Docker Images cùng tên nhưng khác tags. VD: golang:1.11-alpine.
• Docker Networking: cho phép kết nối các container lại với nhau. Kết nối này có thể trên 1 host hoặc nhiều host.
• Docker Compose: là công cụ cho phép run app với nhiều Docker containers 1 cách dễ dàng hơn. Docker Compose cho phép bạn config các command trong file docker-compose.yml để sử dụng lại. Có sẵn khi cài Docker.
• Docker Swarm: để phối hợp triển khai container.
• Docker Services: là các containers trong production. 1 service chỉ run 1 image nhưng nó mã hoá cách thức để run image — sử dụng port nào, bao nhiêu bản sao container run để service có hiệu năng cần thiết và ngay lập tức.

III. Docker Images and Dockerfile

a. Docker Images

    Docker image là một thành phần quan trọng trong hệ thống Docker, đóng vai trò như một mẫu chuẩn chứa tất cả các thành phần cần thiết để chạy ứng dụng. Cụ thể, một Docker image bao gồm mã nguồn, các thư viện, phụ thuộc và các cấu hình cần thiết cho ứng dụng. Nói cách khác, image là một tập hợp các file hệ thống và file thực thi được gói gọn lại để có thể chạy trong môi trường cô lập của Docker. Các đặc điểm chính của Docker Image:

• Đọc Chỉ (Read-Only): Docker image là không thể thay đổi. Khi bạn khởi tạo một container từ một image, Docker sẽ tạo một lớp ghi đè (write layer) lên lớp image chỉ đọc đó.
• Tầng (Layers): Một Docker image được xây dựng từ nhiều tầng khác nhau. Mỗi thay đổi trong Dockerfile (cấu hình cho image) tạo ra một tầng mới. Tầng này giúp tiết kiệm dung lượng và tối ưu hóa, bởi nếu nhiều container cùng sử dụng một image, các tầng giống nhau chỉ cần lưu trữ một lần.
• Môi trường nhất quán: Docker image đảm bảo rằng ứng dụng sẽ chạy chính xác trong mọi môi trường, từ phát triển đến sản xuất, bởi tất cả phụ thuộc của ứng dụng đều được gói gọn trong image.

Một image sẽ được build dựa trên những chỉ dẫn của Dockerfile.

b. Dockerfile

    Dockerfile là file config cho Docker để build ra image. Nó dùng một image cơ bản để xây dựng lớp image ban đầu. Một số image cơ bản: python, unbutu and alpine. Sau đó nếu có các lớp bổ sung thì nó được xếp chồng lên lớp cơ bản. Cuối cùng một lớp mỏng có thể được xếp chồng lên nhau trên các lớp khác trước đó.

Các config:

• FROM — chỉ định image gốc: python, unbutu, alpine…
• LABEL — cung cấp metadata cho image. Có thể sử dụng để add thông tin maintainer. Để xem các label của images, dùng lệnh docker inspect.
• ENV — thiết lập một biến môi trường.
• RUN — Có thể tạo một lệnh khi build image. Được sử dụng để cài đặt các package vào container.
• COPY — Sao chép các file và thư mục vào container.
• ADD — Sao chép các file và thư mục vào container.
• CMD — Cung cấp một lệnh và đối số cho container thực thi. Các tham số có thể được ghi đè và chỉ có một CMD.
• WORKDIR — Thiết lập thư mục đang làm việc cho các chỉ thị khác như: RUN, CMD, ENTRYPOINT, COPY, ADD,…
• ARG — Định nghĩa giá trị biến được dùng trong lúc build image.
• ENTRYPOINT — cung cấp lệnh và đối số cho một container thực thi.
• EXPOSE — khai báo port lắng nghe của image.
• VOLUME — tạo một điểm gắn thư mục để truy cập và lưu trữ data.

IV. Quy trình thực thi của Docker

a. Build

    Đầu tiên tạo một dockerfile, trong dockerfile này chính là code của chúng ta. Dockerfile này sẽ được Build tại một máy tính đã cài đặt Docker Engine. Sau khi build ta sẽ có được Container, trong Container này chứa ứng dụng kèm bộ thư viện của chúng ta.

b.Push

   Sau khi có được Container, chúng ta thực hiện push Container này lên cloud và lưu tại đó.

c. Pull, Run

    Nếu một máy tính khác muốn sử dụng Container chúng ta thì bắt buộc máy phải thực hiện việc Pull container này về máy, tất nhiên máy này cũng phải cài Docker Engine. Sau đó thực hiện Run Container này.

V. Một số lệnh cơ bản của Docker

• List image/container:

$ docker image/container ls

• Delete image/container:

$ docker image/container rm <tên image/container >

• Delete all image hiện có:

$ docker image rm $(docker images –a –q)

• List all container hiện có:

$ docker ps –a

• Stop a container cụ thể:

$ docker stop <tên container>

• Run container từ image và thay đổi tên container:

$ docker run –name <tên container> <tên image>

• Stop all container:

$ docker stop $(docker ps –a –q)

• Delete all container hiện có:

$ docker rm $(docker ps –a –q)

• Show log a container:

$ docker logs <tên container>

• Build một image từ container:

$ docker build -t <tên container> .

• Tạo một container chạy ngầm:

$ docker run -d <tên image>

• Tải một image trên docker hub:

$ docker pull <tên image>

• Start một container:

$ docker start <tên container>

VI. Lợi ích của Docker

• Không như máy ảo Docker start và stop chỉ trong vài giây.
• Bạn có thể khởi chạy container trên mỗi hệ thống mà bạn muốn.
• Container có thể build và loại bỏ nhanh hơn máy ảo.
• Dễ dàng thiết lập môi trường làm việc. Chỉ cần config 1 lần duy nhất và không bao giờ phải cài đặt lại các dependencies. Nếu bạn thay đổi máy hoặc có người mới tham gia vào project thì bạn chỉ cần lấy config đó và đưa cho họ.
• Nó giữ cho word-space của bạn sạch sẽ hơn khi bạn xóa môi trường mà ảnh hưởng đến các phần khác.

VII. Khi nào thì sử dụng Docker?

• Triển khai kiến trúc Microservices.
• Khi xây dựng ứng dụng và cần scale một cách linh hoạt.
• Khi bạn muốn không tốn khá nhiều thời gian để config máy local và server cùng một môi trường để chạy được ứng dụng. Bạn chỉ cần build 1 lần chạy ở nhiều nơi mà thôi.
• Sản phẩm của công ty bạn cần một cách tiếp cận mới về xây dựng, đẩy lên server, thực thi ứng dụng một cách nhanh chóng dễ dàng.