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	UNIVERSIDAD LA SALLE FACULTAD DE INGENIERÍAS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA Y MATEMÁTICAS CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SOFTWARE

GUÍA DE LABORATORIO

INFORMACIÓN BÁSICA
TÍTULO DE LA PRÁCTICA:	Docker
RECURSOS: Sitio oficial del Proyecto Docker El Proyecto Moby Contenedores de Linux y la nube del futuro Joomla y MySQL con Docker Tutorial de docker en Youtube Docker: un 'Desplegador de contenedores' para el código de Linux Tutorial de Docker: instalar y gestionar la plataforma de contenedores Docker Hub Cómo instalar y usar Docker en Ubuntu 20.04
DOCENTES: Richart Smith Escobedo Quispe - [email protected]

Docker

OBJETIVOS Y TEMAS

OBJETIVOS

• Aprender a desplegar contenedores con Docker.

TEMAS

• Docker.
• Docker vs VMs
• Arquitectura de Docker
• Comandos en Docker

CONTENIDO DE LA GUÍA

MARCO CONCEPTUAL

Docker

• Docker es Software Libre.
• Creado por Solomon Hykes en dotCloud <- Cloudlets. Liberado en marzo del 2013.
• Crea contenedores livianos de software virtualizados en diferentes Sistemas Operativos.
• Permite la ejecución de contenedores independientes.
• Reduce la sobrecarga y el mantenimiento en comparación con las máquinas virtuales tradicionales.
• Permite empaquetar una aplicación y sus dependencias en un contenedor virtual.
• Permite la flexibilidad, portabilidad y la ejecución en cualquier medio compatible.

Diferencias entre Docker y una Máquina Virtual (VM)

• Docker no necesita crear sistemas operativos independientes.

• Con Docker se construye sólo una vez y se ejecuta en cualquier lugar. Leer: Docker: A 'Shipping Container' for Linux Code

• Docker utiliza funcionalidades del kernel aislando recursos (CPU, Memoria, E/S, Net, etc.)

• Docker simplifica la creación de Sistemas Distribuidos.

• Docker es PaaS (Plataforma como servicio).

• Docker se puede integrar facilmente con AWS, GCP, DO, MA, RHOS, etc.

  

  • Fuente: Tutorial de Docker: instalar y gestionar la plataforma de contenedores

Docker Engine

• Docker engine es el motor de Docker.

• Es el corazon de cualquier proyecto Docker.

• Es una aplicación C/S.

• Permite ejecutar contenedores.

• Los contenedores de Docker se basan en imágenes.

  • Arquitectura del motor de Docker:
    • Docker-Daemon : Es un servidor que se ejecuta en el host y controla el motor de Docker. Se encarga de crear y gestionar todas las imágenes, contenedores, redes, etc.
    • API REST: Interfaz que permite a otros programas interactuar con el Daemon Docker por medio de instrucciones. (Ejemplo: Terminal).
    • La Terminal: Es la terminal del sistema opeativo como cliente del servidor a través de la API REST. Se usan scripts o comandos. Se puede ejecutar, parar o gestionar los contenedores con el comando docker.

  

Imágenes/Contenedores en Docker

• Son administradas por Docker-Daemon.
• Las imágenes de Docker pueden ser creadas por el usuario a traves de la terminal.
• La imágenes son plantillas de sólo lectura que tiene instrucciones que utiliza el motor de Docker paa crear un contenedor.
• Una imágen se describen en un archivo de texto llamado Dockerfile.
• Antes de iniciar un contenedor se carga un paquete con la imagen correspondiente.
• Un contenedor es un proceso en ejecución de una imagen.

Docker Hub

• Es el Resgistro.
• Es un repositorio de imágenes de Docker basado en la nube.
• Es una biblioteca para imágenes Docker.
• Es un servicio online que tiene repositorios (Publicos y privadod). Similar a GitHub.
• URL de Docker Hub: https://hub.docker.com/

Comandos Docker

• Crear una imagen. Puede existir Dockerfile para esa imagen. (Local)

  docker build

• Descargar una imagen de Docker Hub. (Remoto)

  docker pull

• Iniciar un contenedor. (Local/Remoto)

  docker run

Instalar el Motor Docker

• Plataformas soportadas: https://docs.docker.com/engine/install/

• GNU/Linux, MSWindows, macOS, etc.

• Docker Desktop para MS Windows: https://docs.docker.com/desktop/windows/install/

• Usar arquitectura 64 bits.

• En producción utilizar en productos con LTS((Long Term Support).

• En Distribuciones basadas en Debian GNU/Linux

  • Actualizar las descripciones de paquete disponibles de manera local.

    sudo apt-get update

  • Instalar paquetes adicionales. Opcional: Probado en Ubuntu Trusty 14.04. La instalación de estos paquetes puede no concretarse, lo cual no es impedimento para continuar.

    sudo apt-get install -y --no-install-recommends \
    linux-image-extra-$(uname -r) \
    linux-image-extra-virtual

  • La computadora donde se realizó este manual tuvo las siguientes características:

    sudo uname -rm

    5.10.0-13-amd64 x86_64

    sudo lsb_release -a

    No LSB modules are available.
    Distributor ID  :	Debian
    Description     :	Debian GNU/Linux 11 (bullseye)
    Release         :	11
    Codename        :	bullseye

    Nota: Al ser un Debian GNU/Linux las instalaciones anteriores no se pudieron ejecutar. Lo cual no debería preocuparte. ¡Continua!.

  • Se puede instalar Docker manualmente con un paquete DEB, desde el repositorio de Docker o desde el repositorio de tu distribución.

  • La forma recomendada para instalar Docker es a través del repositorio de Docker, así que esta será la forma que se realizará:

  • Instalación de los paquetes necesarios para acceder al repositorio de Docker:

    sudo apt-get install -y --no-install-recommends \
    apt-transport-https \
    ca-certificates \
    curl \
    software-properties-common

  • Añada la llave GPG del repositorio oficial de Docker a su sistema desde https://download.docker.com/linux/

  • (a) Ejemplo para un sistema operativo Debian GNU/Linux:

    curl -fsSL https://download.docker.com/linux/debian/gpg | sudo apt-key add -

  • (b) Ejemplo para un sistema operativo Ubuntu:

    curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

  • Agregue el repositorio de Docker a las fuentes de APT:

  • (c) Ejemplo para un sistema operativo Ubuntu:

    sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu focal stable"

    dists: artful, bionic, cosmic, disco, eoan, focal, groovy, hirsute, impish, jammy, trusty, xenial, yakkety, zesty.

  • (d) Ejemplo para un sistema operativo Debian GNU/Linux:

    sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/debian bullseye stable"

    dists: bullseye, buster, jessie, stretch, wheezy.

  • Actualice el paquete de base de datos con los paquetes de Docker del repositorio recién agregado

    sudo apt update

  • Verifique candidato para docker-ce:

    apt-cache policy docker-ce

    docker-ce:
        Instalados: 5:20.10.14~3-0~debian-bullseye or (none)
        Candidato:  5:20.10.16~3-0~debian-bullseye
        5:20.10.16~3-0~debian-bullseye 500
            500 https://download.docker.com/linux/debian bullseye/stable amd64 Packages
        ...

  • Instale Docker:

    sudo apt install docker-ce

  • Compruebe que funcione:

    sudo systemctl status docker

    ● docker.service - Docker Application Container Engine
        Loaded: loaded (/lib/systemd/system/docker.service; enabled; vendor preset: enabled)
        Active: active (running) since Mon 2022-05-16 17:26:47 -05; 18min ago
    TriggeredBy: ● docker.socket
        Docs: https://docs.docker.com
    Main PID: 1264 (dockerd)
        Tasks: 31
        Memory: 134.7M
            CPU: 1.103s
        CGroup: /system.slice/docker.service
                └─1264 /usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock

Ejecutar el comando Docker sin sudo

• Por defecto, el comando docker solo puede ser ejecutado por el usuario root o un usuario del grupo docker.

  sudo usermod -aG docker ${USER}

• Ahora su usuario se agregó al grupo docker

  id -nG

Usar comandos docker

• Opciones, comandos y argumentos

  docker [option] [command] [arguments]
  docker
  docker info
  docker images --help
  docker ps --help
  docker rm --help

• Los contenedores de Docker se construyen con imágenes de Docker Hub(Por defecto).

  docker run hello-world

  Unable to find image 'hello-world:latest' locally
  latest: Pulling from library/hello-world
  2db29710123e: Pull complete 
  Digest: sha256:80f31da1ac7b312ba29d65080fddf797dd76acfb870e677f390d5acba9741b17
  Status: Downloaded newer image for hello-world:latest
  
  Hello from Docker!

• buscar imágenes disponibles en Docker Hub

  docker search ubuntu

• Descargar la imagen oficial de ubuntu a su ordenador:

  docker pull ubuntu

• Ejecutemos un contenedor usando la imagen más reciente de Ubuntu

  docker run -it ubuntu
  
  root@c25d89d863b2:/#

• Trabaja dentro del contenedor

  root@c25d89d863b2:/# apt-get update
  root@c25d89d863b2:/# apt-get install apache2
  root@c25d89d863b2:/# /etc/init.d/apache2 status
  root@c25d89d863b2:/# /etc/init.d/apache2 start
  root@c25d89d863b2:/# /etc/init.d/apache2 status
  root@c25d89d863b2:/# exit

• Administrar contenedores de Docker

  docker ps
  docker ps -a
  docker ps -l
  docker start -i c25d89d863b2

EJERCICIO RESUELTO POR EL DOCENTE

• Crear un contenedor con las siglas del curso y el año actual

  docker run -it --name rcd22 ubuntu

  docker -ps -a
  CONTAINER ID   IMAGE         COMMAND    CREATED              STATUS                          PORTS     NAMES
  5f934a64ee98   ubuntu        "bash"     About a minute ago   Exited (0) About a minute ago             rcd22
  

• Trabaje dentro del contenedor que acaba de crear:

  • Instale el servidor Web Apache HTTP server 2.x

  • Tener un firewall UFW configurado para que restrinja el acceso a su servidor.

  • Inicie por defecto Apache2.

  • Cree una pagina de Bienvenida.

    root@5f934a64ee98:/# apt-get update
    root@5f934a64ee98:/# apt-get install apache2
    root@5f934a64ee98:/# /etc/init.d/apache2 status
    root@5f934a64ee98:/# /etc/init.d/apache2 start
    root@5f934a64ee98:/# /etc/init.d/apache2 status
    root@5f934a64ee98:/# apt-get install ufw
    root@5f934a64ee98:/# ufw app list
    root@5f934a64ee98:/# ufw allow 'Apache'
    root@5f934a64ee98:/# ufw app list
    root@5f934a64ee98:/# apt-get install systemctl
    root@5f934a64ee98:/# apache2ctl enable apache2
    root@5f934a64ee98:/# echo "Bienvenido a mi contenedor Docker para RCD22" > /var/www/html/index.html
    root@5f934a64ee98:/# echo "Atentamente, Richart Escobedo" >> /var/www/html/index.html
    root@5f934a64ee98:/# cat /var/www/html/index.html

• crear una imagen a partir de un contenedor:

  docker commit 5f934a64ee98 rcd22image

• Instale una imagen que ya tenga el servidor Web Apache HTTP Server 2.x y ejecutela en el afitrion en un puerto determinado.

  docker search httpd
  docker run -p 8088:80 httpd

EJERCICIOS PROPUESTOS

• 1. Realice los cambios necesarios para que la imagen que ud creo a partir de un contenedor personalizado se pueda acceder al servidor web desde el equipo anfitríon.

  docker run -p 8088:80 rcd22image

• 2. Crear dos contenedores que puedan comunicarse: ping.
• 3. Investigar acerca de la ejecución de programas con interfaz gráfica dentro de contenedores Docker.

CUESTIONARIO

• ¿Qué son los "cgroups" del kernel de Linux? y ¿Qué diferencia más interesante encontró entre las versiones 1 y 2?
• ¿Qué son los "namespaces" del kernel de Linux? y ¿Cuáles son los tipos de "namespaces"?
• ¿Qué diferencia puede resaltar entre LXC y libcontainer?
• Investigue acerca del malware Doki y explique brevemente.
• ¿Hasta que punto la empresa RedHat se ha comprometido con el proyecto Docker?

REFERENCIAS

• Sitio oficial del Proyecto Docker
• Proyecto Moby
• Diapositivas "Contenedores de Linux y la nube del futuro" por Rami Rosen
• Docker para un proyecto Joomla-MySQL
• Tutorial de Docker en Youtube
• Cómo instalar y usar Docker en Ubuntu 20.04