Docker入門

今更ですが、、Dockerの基本的なことをまとめる。

Dockerとは

Dockerが必要となった背景

・アプリケーションは作ったら終わりではなく、ユーザの要望を取り込み価値のあるアプリケーションに改善していく必要がある
・ユーザ要望が多様化し、変化のスピードも早くなっているため、迅速かつ柔軟なIT基盤が求められるようになってきた
・継続的インテグレーション時の仮想マシンでの問題を、Dockerは解決できる

特徴

・アプリケーションの実行環境をコード管理できる
 ・アプリケーション開発者も環境をすぐに用意することができる
  (サーバ管理者にサーバ構築してもらう必要がなくなる)
 ・本番環境に追加した設定がテスト環境には追加されていない、を回避しやすくなる
・ベースOSのカーネルや機能を利用するため、仮想マシンと比較してオーバーヘッドが少なくなり、リソース消費量(メモリやディスク容量)が少なくなる
 ・作業が効率化される(構築時間がとても早くなる)
 ・仮想マシンとは違って、ハードウェアやカーネルに影響するアプリケーションは利用できない場合がある

操作方法

Docker for Windows で操作する。
まずは、windows10へのdockerインストールにしたがって、Dockerをインストールした。

ubuntuにnginxをインストールして、ブラウザで閲覧できるようにする

### Dockerレジストリ(リポジトリ)から、コンテナイメージを検索する ###
### 公式で、ubuntuを含むコンテナイメージを検索している ###
> docker search --no-trunc --filter is-official=true ubuntu
NAME                 DESCRIPTION                                                                                            STARS               OFFICIAL            AUTOMATED
ubuntu               Ubuntu is a Debian-based Linux operating system based on free software.                                7991                [OK]
ubuntu-upstart       Upstart is an event-based replacement for the /sbin/init daemon which starts processes at boot         87                  [OK]
neurodebian          NeuroDebian provides neuroscience research software for Debian, Ubuntu, and other derivatives.         50                  [OK]
ubuntu-debootstrap   debootstrap --variant=minbase --components=main,universe --include=inetutils-ping,iproute2 <suite> /   39                  [OK]

### コンテナイメージをダウンロードする ###
### ubuntuの最新バージョンをダウンロードする ###
### もしDockerホストのubuntuのバージョンが古くても、Linuxカーネルは後方互換性があるため基本的には問題ない ###
> docker pull ubuntu
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/ubuntu
6b98dfc16071: Pull complete
4001a1209541: Pull complete
6319fc68c576: Pull complete
b24603670dc3: Pull complete
97f170c87c6f: Pull complete
Digest: sha256:5f4bdc3467537cbbe563e80db2c3ec95d548a9145d64453b06939c4592d67b6d
Status: Downloaded newer image for ubuntu:latest

### ダウンロードしたコンテナイメージを表示する ###
> docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
ubuntu              latest              113a43faa138        5 weeks ago         81.2MB

### Dockerコンテナを起動して、nginxをインストールする ###
### 最初にapt-get updateしないとエラーとなる ###

### docker run オプション ###
### -h hostname ホスト名を指定することが可能※デフォルトではコンテナIDと同じ名前となる ###
### --cpuset-cpus 0-3 --memory 4096m などで利用するCPUやメモリ数を指定することが可能 ###
> docker run -it --name ubuntu-container ubuntu
root@b6ec500d4fd7:/# cat /etc/lsb-release
DISTRIB_ID=Ubuntu
DISTRIB_RELEASE=18.04
DISTRIB_CODENAME=bionic
DISTRIB_DESCRIPTION="Ubuntu 18.04 LTS"

root@b6ec500d4fd7:/# apt-get install nginx
Reading package lists... Done
Building dependency tree
Reading state information... Done
E: Unable to locate package nginx

root@b6ec500d4fd7:/# apt-get update && apt-get upgrade
...

root@b6ec500d4fd7:/# apt-get install nginx
...
root@b6ec500d4fd7:/# /etc/init.d/nginx status
 * nginx is not running

root@b6ec500d4fd7:/# /etc/init.d/nginx start
 * Starting nginx nginx                                                                                                                                                      [ OK ]

root@b6ec500d4fd7:/# ps afx
   PID TTY      STAT   TIME COMMAND
     1 pts/0    Ss     0:00 /bin/bash
   920 ?        Ss     0:00 nginx: master process /usr/sbin/nginx
   921 ?        S      0:00  \_ nginx: worker process
   922 ?        S      0:00  \_ nginx: worker process
   924 pts/0    R+     0:00 ps afx

root@b6ec500d4fd7:/# exit
exit

### コンテナイメージを作成する ###
> docker commit ubuntu-container akatuki/ubuntu-nginx
sha256:507f4bf357e5a0bcb5df74d50e51fea31778fcc6f0f17938baf977aeb6db38d0

> docker images
REPOSITORY             TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
akatuki/ubuntu-nginx   latest              507f4bf357e5        5 seconds ago       196MB
ubuntu                 latest              113a43faa138        5 weeks ago         81.2MB

### 80番ポートを利用してコンテナを起動する ###
> docker run -itd -p 80:80 --name ubuntu-nginx-container akatuki/ubuntu-nginx

> docker ps
CONTAINER ID        IMAGE                  COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS                NAMES
76c54b34974b        akatuki/ubuntu-nginx   "/bin/bash"         29 seconds ago      Up 27 seconds       0.0.0.0:80->80/tcp   ubuntu-nginx-container

> docker attach ubuntu-nginx-container

root@76c54b34974b:/# /etc/init.d/nginx start
 * Starting nginx nginx

### [Ctl]+[P]+[Q]でコンテナを終了せずに、PowerShellに戻ることが可能 ###
### exitするとPID1の /bin/bash が終了する、つまりコンテナが終了する ###
root@76c54b34974b:/# read escape sequence

localhostにアクセスすると、nginxのページが表示される。

Dockerfileを利用した場合

# Dockerfile

FROM ubuntu
MAINTAINER akatuki

RUN apt-get update && apt-get upgrade && apt-get install nginx
CMD service nginx start && bash
> docker build -t akatuki/ubuntu-nginx-2 .\docker_ubuntu_nginx\
Sending build context to Docker daemon  2.048kB
Step 1/4 : FROM ubuntu
 ---> 113a43faa138
Step 2/4 : MAINTAINER akatuki
 ---> Running in 16fcf202048b
Removing intermediate container 16fcf202048b
 ---> 216a90a83370
Step 3/4 : RUN apt-get update && apt-get -y upgrade && apt-get install -y nginx
 ---> Running in 33c5c837b636
...
Removing intermediate container 33c5c837b636
 ---> 3e4fc279fc09
Step 4/4 : CMD service nginx start && bash
 ---> Running in f71c691629b7
Removing intermediate container f71c691629b7
 ---> 1bae7466b72c
Successfully built 1bae7466b72c
Successfully tagged akatuki/ubuntu-nginx-2:latest
SECURITY WARNING: You are building a Docker image from Windows against a non-Windows Docker host. All files and directories added to build context will have '-rwxr-xr-x' permissions. It is recommended to double check and reset permissions for sensitive files and directories.

> docker images
REPOSITORY               TAG                 IMAGE ID            CREATED              SIZE
akatuki/ubuntu-nginx-2   latest              1bae7466b72c        About a minute ago   194MB

> docker run -itd -p 80:80 --name ubuntu-nginx-container-2 akatuki/ubuntu-nginx-2

その他便利なコマンド

### dockerのバージョンを確認する ###
> docker version
Client:
 Version:      18.03.1-ce
 API version:  1.37
 Go version:   go1.9.5
 Git commit:   9ee9f40
 Built:        Thu Apr 26 07:12:48 2018
 OS/Arch:      windows/amd64
 Experimental: false
 Orchestrator: swarm

Server:
 Engine:
  Version:      18.03.1-ce
  API version:  1.37 (minimum version 1.12)
  Go version:   go1.9.5
  Git commit:   9ee9f40
  Built:        Thu Apr 26 07:22:38 2018
  OS/Arch:      linux/amd64
  Experimental: true

### docker実行環境を確認する ###
> docker info
Containers: 2
 Running: 1
 Paused: 0
 Stopped: 1
Images: 2
Server Version: 18.03.1-ce
Storage Driver: overlay2
 Backing Filesystem: extfs
 Supports d_type: true
 Native Overlay Diff: true
Logging Driver: json-file
Cgroup Driver: cgroupfs
Plugins:
 Volume: local
 Network: bridge host ipvlan macvlan null overlay
 Log: awslogs fluentd gcplogs gelf journald json-file logentries splunk syslog
Swarm: inactive
Runtimes: runc
Default Runtime: runc
Init Binary: docker-init
containerd version: 773c489c9c1b21a6d78b5c538cd395416ec50f88
runc version: 4fc53a81fb7c994640722ac585fa9ca548971871
init version: 949e6fa
Security Options:
 seccomp
  Profile: default
Kernel Version: 4.9.87-linuxkit-aufs
Operating System: Docker for Windows
OSType: linux
Architecture: x86_64
CPUs: 2
Total Memory: 1.934GiB
Name: linuxkit-00155d011c1d
ID: IHML:MLXN:VWM4:BN3Q:QYWT:QJC4:QVAO:UD5Q:ZS3M:DQC7:2NVH:EP34
Docker Root Dir: /var/lib/docker
Debug Mode (client): false
Debug Mode (server): true
 File Descriptors: 27
 Goroutines: 48
 System Time: 2018-07-16T14:06:28.8408325Z
 EventsListeners: 1
Registry: https://index.docker.io/v1/
Labels:
Experimental: true
Insecure Registries:
 127.0.0.0/8
Live Restore Enabled: false

### コンテナの詳細情報を取得する ###
> docker inspect ubuntu-nginx-container
[
    {
        "Id": "76c54b34974ba7c0cba4aade1875f280517e27588796b96831290386fc12e813",
        "Created": "2018-07-16T13:58:33.5983827Z",
        "Path": "/bin/bash",
        "Args": [],
...

### コンテナ内で変更があったディレクトリとファイルを表示する ###
> docker diff ubuntu-nginx-container
C /root/.bash_history
C /run/nginx.pid
C /var/log/nginx/access.log
C /var/log/nginx/error.log

### コンテナのプロセスを確認する ###
> docker top ubuntu-nginx-container
PID                 USER                TIME                COMMAND
14521               root                0:00                /bin/bash
14671               root                0:00                nginx: master process /usr/sbin/nginx
14672               xfs                 0:00                nginx: worker process
14673               xfs                 0:00                nginx: worker process

### コンテナ内部で実行された標準出力、標準エラー出力への内容を確認する ###
> docker logs ubuntu-nginx-container
root@76c54b34974b:/# /etc/init.d/nginx start
 * Starting nginx nginx

### コンテナイメージの中間イメージの履歴を表示する ###
> docker history akatuki/ubuntu-nginx
IMAGE               CREATED             CREATED BY                                      SIZE                COMMENT
507f4bf357e5        30 minutes ago      /bin/bash                                       115MB
113a43faa138        5 weeks ago         /bin/sh -c #(nop)  CMD ["/bin/bash"]            0B
<missing>           5 weeks ago         /bin/sh -c mkdir -p /run/systemd && echo 'do…   7B
<missing>           5 weeks ago         /bin/sh -c sed -i 's/^#\s*\(deb.*universe\)$…   2.76kB
<missing>           5 weeks ago         /bin/sh -c rm -rf /var/lib/apt/lists/*          0B
<missing>           5 weeks ago         /bin/sh -c set -xe   && echo '#!/bin/sh' > /…   745B
<missing>           5 weeks ago         /bin/sh -c #(nop) ADD file:28c0771e44ff530db…   81.1MB

### コンテナを出力する ###
> docker export ubuntu-nginx-container > ubuntu-nginx-container.img

補足1 – コンテナ管理について

複数アプリケーション利用時のコンテナ数について

・アプリケーションごとにコンテナを分割がベストプラクティス
 ・コンテナを作り直す際に、設定変更内容が明確になるため

コンテナのスナップショット

・コンテナ起動時にスナップショットを作成する
 停止時はスナップショットを保持する
 削除時にスナップショットを削除する

補足2 – すべてのコンテナイメージを削除する

> docker rmi -f  $(docker images -aq)

参考

今、なぜ「Docker」なのか
Docker実践入門――Linuxコンテナ技術の基礎から応用まで
docker コマンド チートシート
docker初心者の方が知っておいた方がよい基礎知識
docker-compose upするとコンテナが一瞬でexited with code 1する話

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