Meevolgen op:

https://hogent-it-lab.github.io/docker-workshop/slides

Wat is Docker?

• Tool voor ontwikkelen, uitvoeren en deployen van software
• Maakt gebruik van containerisatie-technologie (~virtualisatie op applicatie-niveau)
• Gebaseerd op Linux kernel

Waarom Docker (en containerisatie)?

• Bundelen van software en requirements/dependencies!
• Isoleren van draaiende applicaties van hostsysteem
• Makkelijk verschillende containers op een systeem naast elkaar
• Verdelen van resources hostsysteem -> minder verspilling!

Wie gebruikt Docker?

• Spotify
• Netflix
• PayPal
• En nog zo veel meer...

Doel?

Docker versus virtuele machine

• Wat is nu eigenlijk het verschil met een virtuele machine (VM)?

• Virtuele machine: emuleert volledige computer (virtuele hardware!)

• (Docker) container: emuleert op applicatie-niveau

Visualisatie

Bouwstenen van Docker

• Docker Image -> blauwdruk voor een container

• Docker Container -> instantie van een image

Docker Image

• Beschrijving van alles dat nodig is voor een applicatie
• Blauwdruk of 'recept'
• Kan je zelf heel custom maken!
• Gebaseerd op een Dockerfile (~ 'ingrediënten')

Dockerfile - voorbeeld

FROM node:20-alpine   # Kies jouw base image -kan verschillen per versie!
WORKDIR /app
COPY . .              # Kopieer de broncode

# Installeer de dependencies en run de software

RUN yarn install --production
CMD ["node", "./src/index.js"]

Dockerfile naar image

• Gebruik het docker buildcommando
• Gebruikt de instructies in Dockerfile om een image te bouwen

docker build -t my-image-name:latest .

Docker Container

• Een draaiende instantie van een image
• Gebruik het docker run commando
• Geïsoleerde sandbox (los van hostsysteem)*
• Kan je customizen met variabelen
• Vaak ga je een container opspinnen van een bestaande image!

Docker - structuur

Docker installeren

• Algemene stappen te vinden op de officiële documentatie
• Deze demo's: recente versie van Ubuntu Desktop
• Voor niet-Linux systemen: Docker desktop (!)
• Voorkeur werken in Linux omgeving? -> servers vaak Linux OS

Docker installeren - Ubuntu

• APT repository toevoegen
  Note: commando's regel per regel uitvoeren!

# Add Docker's official GPG key:
sudo apt-get update
sudo apt-get install ca-certificates curl
sudo install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings
sudo curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg -o /etc/apt/keyrings/docker.asc
sudo chmod a+r /etc/apt/keyrings/docker.asc

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

sudo apt-get update

Docker installeren - Ubuntu

• Meest recente versie downloaden van de software

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

Docker installeren - Ubuntu

• Linux-QoL upgrade: voeg jouw eigen gebruiker toe aan de dockergroep!
  • Dan moet je niet telkens sudo voor het commando zetten...

sudo usermod -aG docker <jouwUserHere>

Docker gebruiken - beheren van containers

• Kijken welke containers momenteel draaien

docker ps

• Een container manueel opstarten

docker run <image> <parameters>

Container opstarten - hello world

Start jouw eerste testcontainer:

docker run hello-world

Container opstarten - wat gebeurt er?

• Docker zal kijken of jouw gewenste image lokaal aanwezig is
• Niet aanwezig? Docker zal de image downloaden van Dockerhub
• Container wordt gemaakt op basis van de image en variabelen
• Container zal opstarten en zijn taak uitvoeren!

DockerHub

• Plaats waar je images kan vinden en downloaden
• Don't reinvent the wheel!

Docker - containerbeheer images

• Kijken welke images beschikbaar zijn op jouw systeem

docker image list

• Een specifieke image verwijderen

docker rmi <image>

Docker - containerbeheer container

• Alle containers bekijken (ook gestopte containers)

docker ps -a

• Een specifieke container stopzetten

docker stop <container>

• Een specifieke container verwijderen

docker rm <container>

Port bindings

• Jouw containers op het hostsysteem kunnen één of meerdere poorten beschikbaar stellen
• Klassieke voorbeelden:
  • 80 voor een webserver
  • 3306 voor een (SQL) databank
  • 25565 voor minecraft server (misschien iets minder klassiek...)
• Concept van port binding: een poort van een container koppelen aan een poort van het hostsysteem

Port bindings - visueel

Port binding - demo

• Gebruik volgende run commando:

docker run -p 8089:80 --name webserver nginx

OF

docker run -d -p 8089:80 --name webserver nginx

• Open een browser en surf naar http://localhost:8089

• Je ziet nu een webserver die je zelf aan het hosten bent op jouw eigen systeem!

Docker gebruiken - Docker Compose

• docker run commando's: handig maar omslachtig...

• Wat met meerdere containers tegelijk opstarten?

• Een oplossing: Docker compose!

• Beschrijving van container(s) in yaml formaat: docker-compose.yaml

TIP: clone deze git repository met git clone https://github.com/HOGENT-IT-Lab/docker-workshop.git

Docker Compose - nginx voorbeeld

docker run -p 8089:80 --name webserver nginx

WORDT in docker-compose.yaml:

name: nginx
services:
    nginx:
        ports:
            - 8089:80
        container_name: webserver
        image: nginx

Docker compose - gebruik

• Containers opstarten met compose (in achtergrond)
  docker compose up -d

• Containers stopzetten met compose
  docker compose down

Docker compose - nginx voorbeeld

• Plaats de docker-compose.yaml file van nginx ergens op jouw systeem

• Open de terminal in deze map en gebruik docker compose up -d om de container te starten

Data bijhouden

• Docker houdt voor jou data bij in bepaalde volumes
• Kan je zelf declareren of definiëren
• Doel: als je container stopt, dan verlies je niet alle data!

Volume binding

• Alternatief voor Docker volumes
• Mappen/bestanden van jouw Docker container RECHTSTREEKS binden aan het hostsysteem -> bind mount
• Nuttig voor data-persistentie
• Biedt mogelijkheden voor het maken van backups
• Live aanpassingen maken (development en testen!)

Bind mount - nginx

• Pas de docker-compose.yaml aan of maak een nieuwe aan met de bind mount
• Maak in dezelfde map als docker-compose.yaml een map nginx-root
• Zet hierin een index.html bestand

Docker compose file

name: nginx
services:
    nginx:
        ports:
            - 8089:80
        container_name: webserver
        volumes:
          - ./nginx-root:/usr/share/nginx/html
        image: nginx

index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Docker demo</title>
</head>
<body>
    <h1>Dit is nieuwe content!</h1>
</body>
</html>

Directory overzicht

• Je zou onderstaande structuur moeten bekomen
• Indien correct: probeer docker compose up -d
• Surf opnieuw naar http://localhost:8089

alexander@docker-demo:~/Desktop/nginx-volume-bind$ tree
.
├── docker-compose.yaml
└── nginx-root
    └── index.html

2 directories, 2 files

Docker - handige commando's

• Een interactieve shell openen in een specifieke container

docker exec -ti <container> <shell>

• Verwijder ongebruikte images en containers

docker system prune -a

Leuk voorbeeld - Minecraft server

• Eigen Minecraft server opstarten in een container
• Volume binding voor de data van de server
• Speel Minecraft op een server die je zelf in beheer hebt!

Minecraft - docker compose

services:
    minecraft-server:
        image: itzg/minecraft-server
        container_name: minecraft-server
        environment:
            EULA: "true"
            MEMORY: 4G # recommended amount of dedotated wam is 4G
            # VERSION: "1.18.1" # Specify version
        ports:
            - "25565:25565"
        volumes:
            - ./server-data:/data
        stdin_open: true
        tty: true
        restart: unless-stopped

Schaalbaarheid

• Docker compose kan alvast meerdere containers beheren
• Leuke tool voor overzicht: Portainer
• Wat als we meer nodig hebben? Container orchestration!
  • Kubernetes
  • Docker Swarm
  • ..

Docker networking

• Standaard: Docker regelt vanalles zelf under the hood
• Je kan zelf (interne) Docker netwerken declareren
• Nut? Isolatie van netwerken, overzicht, veiligheid,...
• Zeker de moeite eens te bekijken!

Nuttige links - Docker

• Docker documentatie

• Docker installatie

• Docker Compose documentatie

• Docker Networking documentatie

Nuttige links - Docker

• Composerize - docker run commando naar docker-compose

• DockerHub

• Docker cheat sheet

Demo medestudent

Link naar repository:

• GitHub repo
• Dockerhub image