Docker là gì? Kiến thức cơ bản về Docker

Setup và triển khai ứng dụng lên một hoặc nhiều server thực sự rất vất vả. Bạn phải cài đặt các công cụ và môi trường cần thiết cho ứng dụng, rồi đảm bảo ứng dụng chạy được. Chưa kể đến việc các môi trường trên nhiều server khác nhau thường không đồng nhất, dẫn đến nhiều rắc rối hơn. Docker là một công cụ mạnh mẽ ra đời giúp đơn giản hóa quá trình phát triển và triển khai phần mềm. Dưới đây là bài viết giới thiệu Docker là gì và các kiến thức cơ bản về Docker.

Docker là gì?

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).

Ban đầu Docker  được viết bằng Python, hiện tại đã chuyển sang Golang.

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.

Tìm việc làm lập trình chuyên Docker

Docker Container là gì?

Container là các gói phần mềm nhỏ gọn chứa tất cả các thành phần cần thiết của một ứng dụng như mã nguồn, thư viện, và các công cụ, giúp đảm bảo ứng dụng có thể chạy đồng nhất trên mọi môi trường.

Bằng cách đó, nhờ vào container, ứng dụng sẽ chạy trên mọi máy Linux khác bất kể mọi cài đặt tùy chỉnh mà máy có thể khác với máy được sử dụng để viết code.

Tại sao nên dùng Docker?

Theo một cách nào đó, Docker khá giống virtual machine. Nhưng tại sao Docker lại phát triển, phổ biến nhanh chóng? Đây là những nguyên nhân:

• Tính dễ ứng dụng: Docker rất dễ cho mọi người sử dụng từ lập trình viên, sys admin… nó tận dụng lợi thế của container để build, test nhanh chóng. Có thể đóng gói ứng dụng trên laptop của họ và chạy trên public cloud, private cloud… Câu thần chú là “Build once, run anywhere”.
• Tốc độ: Docker container rất nhẹ và nhanh, bạn có thể tạo và chạy docker container trong vài giây.
• Môi trường chạy và khả năng mở rộng: Bạn có thể chia nhỏ những chức năng của ứng dụng thành các container riêng lẻ. Ví dụng Database chạy trên một container và Redis cache có thể chạy trên một container khác trong khi ứng dụng Node.js lại chạy trên một cái khác nữa. Với Docker, rất dễ để liên kết các container với nhau để tạo thành một ứng dụng, làm cho nó dễ dàng scale, update các thành phần độc lập với nhau.
• Hiệu suất cao: Docker containers chia sẻ cùng một hệ điều hành kernel, giúp giảm thiểu tài nguyên hệ thống so với các máy ảo (VMs), dẫn đến hiệu suất cao hơn và chi phí thấp hơn.
• Quản lý phụ thuộc dễ dàng: Docker giúp quản lý tất cả các phụ thuộc của ứng dụng trong một container, đảm bảo rằng không có sự mâu thuẫn phiên bản giữa các thư viện và công cụ.

Với xu hướng dịch chuyển sang microservices của các hệ thống lớn, Docker đang làm một thành phần cực kỳ quan trọng, làm cho nó trở thành một phần của nhiều công cụ DevOps. Hiện tại thế giới bắt đầu sử dụng thêm một công cụ quản lý container tiên tiến khác là Kubernetes (Đọc thêm bài Kubernetes là gì?)

Cài đặt Docker

Link download: tại đây

Chọn bản cài đặt tương ứng với hệ điều hành của bạn và tiến hành cài đặt theo hướng dẫn đối với Linux còn Windows và MacOS thì bạn chỉ cần tải bản cài về và cài đặt như mọi application khác.

Xem video hướng dẫn cài đặt Docker:

Sau khi cài đặt xong để kiểm tra xem cài đặt thành công hay không?

• Mở command line:

$ docker version$ docker info$ docker run hello-world

Các khái niệm liên quan

• 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.

Trên đây là những khái niệm cơ bản nhất về Docker. Ngoài ra còn nhiều khái niệm nữa như swarm, compose…

Có một vài khái niệm cần đào sâu hơn đó là Docker Images và Dockerfile

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.

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.

Tạo Demo

Tạo file Dockerfile

FROM golang:1.11 AS builderWORKDIR /go/src/docker-demo/COPY . .RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -a -installsuffix cgo -o docker-demo .FROM alpine:latestWORKDIR /root/COPY — from=builder /go/src/docker-demo .CMD [“./docker-demo”]

Tạo file main.go

package mainimport (   “fmt”)func main() {   fmt.Println(“Learning Docker”)}

Tiến hành build file Dockerfile

$ docker build .

$ docker run 4cc010d9d657

Kết quả in ra dòng chữ Learning Docker đã được code trong file main.go

Quy trình thực thi của một hệ thống sử dụng Docker

Như trong hình vẽ, một hệ thống Docker được thực thi với 3 bước chính :

Build -> Push -> Pull,Run

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.

Push

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

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.

Các lệnh cơ bản trong 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>

Vậy khi nào 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.

Có thể bạn muốn xem thêm:

• 20 trường hợp sử dụng lệnh Docker cho developer
• Cách tạo một Docker đơn giản cho Node.JS

Xem thêm việc làm Docker Developer mới nhất tại Station D