Docker - Ejercicios (1) - Enunciados

Docker (1) 1 - Instalar Docker

En este ejercicio instalaremos Docker en una máquina virtual de Ubuntu 22.04.2 LTS Server ejecutada en VirtualBox.

Estas instrucciones se han extraído de la documentación oficial de Docker Install Docker on Ubuntu.

Prepare la máquina virtual

Si ha realizado los ejercicios de Packer de estos apuntes, puede utilizar la máquina virtual creada en el ejercicio 2-2, importándola en VirtualBox como servicio virtualizado.

Si no se han realizado esos ejercicios, puede descargar la Máquina virtual VirtualBox (OVA) de Ubuntu 22.04.2, actualizada al 30 de marzo de 2023 (1,77 GB) que contiene la máquina virtual creada en el ejercicio Packer (2) 2 y comprimida de acuerdo con el ejercicio Packer (2) 5.

Si quiere crear usted mismo la máquina virtual:

1. Descargue la imagen iso de la versión más reciente de Ubuntu 22.04 LTS Server de 64 bits. Actualmente (marzo de 2023), la última versión disponible de Ubuntu LTS Server es Ubuntu 22.04.2 (publicada el 23/02/23).

   Para descargar la imagen .iso de instalación de Ubuntu Server 22.04.3 LTS puede utilizar:

   • La página de descarga oficial http://cdimage.ubuntu.com/releases/22.04/release/. En esta página encontrará siempre la última versión publicada.
   • Desde mclibre: Ubuntu 22.04.2 Server (23/02/23, 1,83 GB)
2. Cree una máquina virtual en VirtualBox e instale Ubuntu 22.04.2 LTS Server.

   Para los ejercicios de esta página un disco duro virtual de 8 GB es suficiente, pero para poder instalar más aplicaciones se necesitaría un disco mayor, por ejemplo de 25 GB.

   Compruebe que en la configuración de red de la máquina virtual está conectado a Adaptador puente. Si está conectado a otro tipo de adaptador (probablemente NAT), apague la máquina virtual, cambie a Adaptador puente y reinicie la máquina virtual.

Actualice la distribución

Arranque la máquina virtual y ejecute los comandos siguientes en un terminal:

1. Actualice la distribución:

   sudo apt update
   sudo apt full-upgrade
   

Añada los repositorios de Docker

En la máquina virtual, ejecute los comandos siguientes en un terminal:

1. Instale los certificados y herramientas para trabajar con https:

   sudo apt update
   sudo apt install ca-certificates curl gnupg
   

2. Añada la clave GPG oficial de Docker:

   curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg
   

3. Añada el repositorio correspondiente a su versión de Ubuntu (escriba todo en una sola línea):

   sudo echo "deb [arch="$(dpkg --print-architecture)" signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu "$(. /etc/os-release && echo "$VERSION_CODENAME")" stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null
   

4. Actualice APT:

   sudo apt update
   

5. Compruebe que APT se conecta con el repositorio adecuado:

   apt policy docker-ce

   En la pantalla debe mostrarse el repositorio de la versión de Docker disponible para la versión de Ubuntu indicada (en el ejemplo se muestran la versión de Docker 23.0.2 y la versión de Ubuntu jammy, es decir, Ubuntu 22.04):

   docker-ce:
     Instalados: (ninguno)
     Candidato: 5:23.0.2-1~ubuntu.22.04~jammy
     Tabla de versión:
     5:23.0.2-1~ubuntu.22.04~jammy 500
             500 https://download.docker.com/linux/ubuntu jammy/stable amd64 Packages
     ...
   

Instale Docker

En la máquina virtual, ejecute los comandos siguientes en un terminal:

1. Actualice el administrador de paquetes:

   sudo apt update
   

2. Instale la última versión de Docker

   sudo apt install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin
   

3. Compruebe que el servicio está activo:

   systemctl status docker
   

   Se mostrará un mensaje similar a este (pulse Ctrl+C para salir del texto):

   • docker.service - Docker Application Container Engine
      Loaded: loaded (/lib/systemd/system/docker.service; enabled; vendor preset: enabled)
      Active: active (running) since ...
   ...
   

4. Para arrancar el servicio docker (si no estuviera activo):

   sudo systemctl start docker
   

Docker (1) 2 - Imagen hello-world

Dos conceptos fundamentales de Docker son los contenedores y las imágenes.

Docker encapsula las aplicaciones en contenedores. Un contenedor es el equivalente a una máquina virtual de la virtualización clásica, pero mucho más ligera porque utiliza recursos del sistema operativo del host. Las aplicaciones de cada contenedor "ven" un sistema operativo, que puede ser diferente en cada contenedor, pero quien realiza el trabajo es el sistema operativo común que hay por debajo.

Docker crea los contenedores a partir de imágenes. Las imágenes son una especie de plantillas que contienen como mínimo todo el software que necesita la aplicación para ponerse en marcha. Las imágenes se pueden crear a partir de otras imágenes más básicas incluyendo software adicional en forma de capas. Todos los contenedores creados a partir de una imagen contienen el mismo software, aunque en el momento de su creación se pueden personalizar algunos detalles.

En la máquina virtual, ejecute los comandos siguientes en un terminal:

1. Compruebe que inicialmente no hay ningún contenedor creado (la opción -a hace que se muestren también los contenedores detenidos, sin ella se muestran sólo los contenedor que estén en marcha):

   sudo docker ps -a
   

   o también

   sudo docker container ls -a
   

   La respuesta, en forma de tabla, será la siguiente. La cabecera de la tabla ocupa dos líneas ya que es una tabla con muchos campos.

   CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS
   PORTS               NAMES
   

2. Compruebe que inicialmente tampoco disponemos de ninguna imagen:

   sudo docker image ls
   

   La respuesta, en forma de tabla, será la siguiente:

   REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
   

3. Docker crea los contenedores a partir de imágenes locales (ya descargadas), pero si al crear el contenedor no se dispone de la imagen local, Docker descarga la imagen de su repositorio.

   La orden más simple para crear un contenedor es:

   sudo docker run IMAGEN
   

   Cree un contenedor con la aplicación de ejemplo hello-world. La imagen de este contenedor se llama hello-world:

   sudo docker run hello-world
   

   Como no tenemos todavía la imagen en nuestro ordenador, Docker descarga la imagen, crea el contenedor y lo pone en marcha. En este caso, la aplicación que contiene el contenedor hello-world simplemente escribe un mensaje de salida al arrancar e inmediatamente se detiene el contenedor. La respuesta será similar a esta:

   Unable to find image 'hello-world:latest' locally
   latest: Pulling from library/hello-world
   1b930d010525: Pull complete
   Digest: sha256:4fe721ccc2e8dc7362278a29dc660d833570ec2682f4e4194f4ee23e415e1064
   Status: Download newer image from hello-wolrd:latest
   
   Hello from Docker!
   This message shows that your installation appears to be working correctly.
   ...
   

4. Si listamos ahora las imágenes existentes ...

   sudo docker image ls
   

   ... se mostrará información de la imagen creada:

   REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
   hello-world         latest              fce209e99eb9        4 weeks ago         1.84 kB
   

5. Si listamos ahora los contenedores existentes ...

   sudo docker ps -a
   

   ... se mostrará información del contenedor creado:

   CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS
   PORTS               NAMES
   614B4c431ffa        hello-world         "/hello"            2 minutes ago       Exited (0) 2 minutes
   ago                 hopeful_elbakyan
   

   Cada contenedor tiene un identificador (ID) y un nombre distinto. Docker "bautiza" los contenedores con un nombre peculiar, compuesto de un adjetivo y un apellido.

6. Podemos crear tantos contenedores como queramos a partir de una imagen. Una vez la imagen está disponible localmente, Docker no necesita descargarla y el proceso de creación del contenedor es inmediato (aunque en el caso de hello-world la descarga es rápida, con imágenes más grandes la descarga inicial puede tardar un rato)

   Normalmente se aconseja usar siempre la opción -d, que arranca el contenedor en segundo plano (detached) y permite seguir teniendo acceso a la shell (aunque con hello-world no es estrictamente necesario porque el contenedor hello-world se detiene automáticamente tras mostrar el mensaje).

   Al crear el contenedor hello-world con la opción -d no se muestra el mensaje, simplemente muestra el identificador completo del contenedor.

   sudo docker run -d hello-world
   1ae54736196021523a2b21c123fd671253e62150daccd882374
   

7. Si listamos los contenedores existentes ...

   sudo docker ps -a
   

   ... se mostrarán los dos contenedores:

   CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS
   PORTS               NAMES
   1ae547361960        hello-world         "/hello"            4 seconds ago       Exited (0) 3 seconds
   ago                 distracted_banach
   614B4c431ffa        hello-world         "/hello"            5 minutes ago       Exited (0) 5 minutes
   ago                 hopeful_elbakyan
   

8. Los contenedores se pueden destruir mediante el comando rm, haciendo referencia a ellos mediante su nombre o su id. No es necesario indicar el id completo, basta con escribir los primeros caracteres (de manera que no haya ambigüedades). Borre los dos contenedores existentes:

   sudo docker rm 1ae
   1ae
   sudo docker rm hopefukl_elbakyan
   hopefukl_elbakyan
   

   Compruebe que ya no quedan contenedores:

   sudo docker ps -a
   CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS
   PORTS               NAMES
   

9. Podemos dar nombre a los contenedores al crearlos:

   sudo docker run -d --name=hola-1 hello-world
   

   Al haber utilizado la opción -d únicamente se mostrará el ID completo del contenedor:

   54e9827bd10ab2825e1b3e4d3bf7a8cbdf778b472359c655d72d9c09e753500a
   

10. Si listamos los contenedores existentes ...

    sudo docker ps -a
    

    ... se mostrará el contenedor con el nombre que hemos indicado:

    CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS
    PORTS               NAMES
    54e9827bd10a        hello-world         "/hello"            4 seconds ago       Exited (0) 3 seconds
    ago                 hola-1
    

11. Si intentamos crear un segundo contenedor con un nombre ya utilizado ...

    sudo docker run -d --name=hola-1 hello-world
    

    Docker nos avisará de que no es posible:

    docker: Error response from daemon: Conflict. The container name "/hola-1" is already in use by con
    tainer "54e9827bd10ab2825e1b3e4d3bf7a8cbdf778b472359c655d72d9c09e753500a". You have to remove (or re
    name) that container to be able to reuse that name.
    See 'docker run --help'.
    

Docker (1) 3 - Imagen apache

En este ejercicio vamos a crear un contenedor que incluya un servidor Apache en funcionamiento a partir de una imagen pública, modificar el contenido del contenedor y finalmente, crear una nueva imagen para crear contenedores personalizados.

Crear el contenedor Apache

1. Cree un contenedor que contenga un servidor Apache a partir de la imagen bitnami/apache

   la opción -P hace que Docker asigne de forma aleatoria un puerto de la máquina virtual al puerto asignado a Apache en el contenedor. La imagen bitnami/apache asigna a Apache el puerto 8080 del contenedor para conexiones http y el puerto 8443 para conexiones https.

   sudo docker run -d -P --name=apache-1 bitnami/apache
   44c9e89bdfd24fa623774b3e774b0fb0efa107f752af5161b1d6b925330a82f6
   

2. Consulte el puerto del host utilizado por el contenedor ...

   sudo docker ps -a
   

   ... se mostrará el contenedor con el nombre que hemos indicado:

   CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED                  STATUS
         PORTS                                              NAMES
   44c9e89bdfd2        bitnami/apache      "/app-entrypoint.sh …"   About a minute ago       Up About a min
   ute   0.0.0.:32769->8080/tcp, 0.0.0.0:32768->8443/tcp   apache-1
   

3. Abra en el navegador la página inicial del contenedor y compruebe que se muestra una página que dice "It works!".

   

Modificar la página inicial del contenedor Apache

En este apartado vamos a modificar la página web inicial de Apache del contenedor Docker.

Tenga en cuenta que modificar el contenido de un contenedor tal y como vamos a hacer en este apartado sólo es aconsejable en un entorno de desarrollo, pero no es aconsejable en un entorno de producción porque va en contra de la "filosofía" de Docker. Los contenedores de Docker están pensados como objetos de "usar y tirar", es decir, para ser creados, destruidos y creados de nuevo tantas veces como sea necesario y en la cantidad que sea necesaria. En el apartado siguiente realizaremos la misma tarea de una forma más conveniente, modificando no el contenedor sino la imagen a partir de la cual se crean los contenedores.

1. Cree un segundo contenedor que contenga un servidor Apache a partir de la imagen bitnami/apache

   sudo docker run -d -P --name=apache-2 bitnami/apache
   c5041d12aabdc6f58219fec176036eb352ecaea7cf81b8f7fa2ad8af801c96a2
   

2. Consulte el puerto del host utilizado por el contenedor ...

   sudo docker ps -a
   

   ... se mostrarán los dos contenedores creados:

   CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED                  STATUS
         PORTS                                               NAMES
   c5041d12aabd        bitnami/apache      "/app-entrypoint.sh …"   About a minute ago       Up About a min
   ute    0.0.0.:32771->8080/tcp, 0.0.0.0:32770->8443/tcp   apache-2
   44c9e89bdfd2        bitnami/apache      "/app-entrypoint.sh …"   5 minutes ago            Up 5 min
   utes   0.0.0.:32769->8080/tcp, 0.0.0.0:32768->8443/tcp    apache-1
   

3. Cree la nueva página index.html ...

   sudo nano index.html
   

   ... por ejemplo con el contenido siguiente

   <h1>Hola, mundo!</h1>
   

   ... o mejor, una página válida HTML5 (para poder escribir caracteres no ingleses):

   <!DOCTYPE html>
   <html lang="es">
   <head>
     <meta charset="utf-8">
     <title>Apache en Docker</title>
     <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
   </head>
   
   <body>
     <h1>¡Hola, mundo!</h1>
   </body>
   </html>
   

4. Entre en la shell del contenedor para averiguar la ubicación de la página inicial:

   sudo docker exec -it apache-2 /bin/bash
   

   Se abrirá una shell en el contenedor. El DocumentRoot de Apache está en el directorio /opt/bitnami/apache/htdocs

   I have no name!@c5041d12aabd:/opt/bitnami/apache/htdocs$
   

5. En ese directorio se encuentra el fichero index.html que queremos modificar:

   cat index.html
   <html><body><h1>It works!</h1></body></html>
   

6. Salga de la shell del contenedor:

   exit
   

7. Copie el fichero index.html en el contenedor:

   sudo docker cp index.html apache-2:/opt/bitnami/apache/htdocs/index.html
   

8. Abra en el navegador la página inicial del contenedor y compruebe que se ha modificado.

   

Crear una nueva imagen

Nota: Si queremos cambiar la página inicial, la forma correcta de hacerlo en Docker es crear una nueva imagen que incluya la página modificada, de manera que cada vez que se cree el contenedor, la página inicial sea la modificada.

Las imágenes se crean a partir de Dockerfiles, ficheros que describen los elementos que forman la imagen. Los Dockerfiles pueden ser muy extensos. En este caso, se trata de un Dockerfile mínimo.

1. Cree un directorio que contendrá el Dockerfile

   sudo mkdir mi-apache
   

2. Copie el fichero index.html creado anteriormente

   sudo mv index.html mi-apache
   

3. Entre en el directorio y cree un fichero Dockerfile

   cd mi-apache
   sudo nano Dockerfile
   

   El contenido del Dockerfile puede ser el siguiente:

   FROM bitnami/apache
   COPY index.html /opt/bitnami/apache/htdocs/index.html
   

4. Genere la nueva imagen.

   El último argumento (y el único imprescindible) es el nombre del archivo Dockerfile que tiene que utilizar para generar la imagen. Como en este caso se encuentra en el mismo directorio y tiene el nombre predeterminado Dockerfile, se puede escribir simplemente punto (.).

   Para indicar el nombre de la imagen se debe añadir la opción -t. El nombre de la imagen debe seguir el patrón nombre-de-usuario/nombre-de-imagen. Si la imagen sólo se va a utilizar localmente, el nombre de usuario y de la imagen pueden ser cualquier palabra.

   sudo docker build -t barto/mi-apache .
   

5. Cree un contenedor a partir de la nueva imagen:

   sudo docker run -d -P --name=mi-apache-1 barto/mi-apache
   

6. Abra en el navegador la página inicial del contenedor y compruebe que se ha modificado.

   

Docker (1) 4 - Volúmenes

Docker simplifica enormemente la creación de contenedores, y eso lleva a tratar los contenedores como un elemento efímero, que se crea cuando se necesita y que no importa que se destruya puesto que puede ser reconstruido una y otra vez a partir de su imagen.

Pero si la aplicación o aplicaciones incluidas en el contenedor generan datos y esos datos se guardan en el propio contenedor, en el momento en que se destruyera el contenedor perderíamos esos datos. Para conseguir la persistencia de los datos, se pueden emplear dos técnicas:

• Los directorios enlazados, en la que la información se guarda fuera de Docker, en la máquina host (en nuestro caso, en la máquina virtual de Ubuntu)
• Los volúmenes, en la que la información se guarda mediante Docker, pero en unos elementos llamados volúmenes, independientes de las imágenes y los contenedores

Los volúmenes son la mejor solución cuando la información es generada por el propio contenedor y los directorios enlazados pueden ser más adecuados cuando la información no es generada por ningún contenedor.