Полное практическое руководство по Docker: с нуля до кластера на AWS (часть 2)

Docker — это программное обеспечение, которое позволит быстро и легко запускать выполнение процесса в контейнере, который больше похож на  виртуальную машину, только более портативную, потребляющую больше ресурсов и с дружелюбным интерфейсом.

Инструкция состоит  из четырех частей. Во второй части рассматриваются следующие темы:

—  Статические файлы

—  Образы

—  Наш первый образ

—  Dockerfile

—  Docker на AWS

2.0 Веб-приложения и Докер

Супер! Теперь мы научились работать с  docker run, поиграли с несколькими контейнерами и разобрались в терминологии. Вооруженные этими знаниями, мы готовы переходить к реальным штукам: деплою веб-приложений с Докером!

2.1 Статические сайты

Давайте начнем с малого. Вначале рассмотрим самый простой статический веб-сайт. Скачаем образ из Docker Hub, запустим контейнер и посмотрим, насколько легко будет запустить веб-сервер.

Поехали. Для одностраничного сайта нам понадобится образ, который я заранее создал для этого пособия и разместил в регистре – prakhar1989/static-site. Можно скачать образ напрямую командой docker run.

$ docker run prakhar1989/static-site

Так как образа не существует локально, клиент сначала скачает образ из регистра, а потом запустит его. Если все без проблем, то вы увидите сообщение Nginx is running... в терминале. Теперь сервер запущен. Как увидеть сайт в действии? На каком порту работает сервер? И, что самое важное, как напрямую достучаться до контейнера из хост-контейнера?

В нашем случае клиент не открывает никакие порты, так что нужно будет перезапустить команду  docker run чтобы сделать порты публичными. Заодно давайте сделаем так, чтобы терминал не был прикреплен к запущенному контейнеру. В таком случае можно будет спокойно закрыть терминал, а контейнер продолжит работу. Это называется detached mode.

$ docker run -d -P –name static-site prakhar1989/static-site
e61d12292d69556eabe2a44c16cbd54486b2527e2ce4f95438e504afb7b02810

Флаг -d открепит (detach) терминал, флаг -P сделает все открытые порты публичными и случайными, и, наконец, флаг --name это имя, которое мы хотим дать контейнеру. Теперь можно увидеть порты с помощью команды docker port [CONTAINER].

$ docker port static-site
80/tcp -> 0.0.0.0:32769
443/tcp -> 0.0.0.0:32768

Откройте http://localhost:32769 в своем браузере.

Замечание: Если вы используете docker-toolbox, то, возможно, нужно будет использовать docker-machine ip default чтобы получить IP-адрес.

Также можете обозначить свой порт. Клиент будет перенаправлять соединения на него.

$ docker run -p 8888:80 prakhar1989/static-site
Nginx is running…

eeb1887e65cd4703bcf2612122072eff

Чтобы остановить контейнер запустите docker stop и укажите идентификатор (ID) контейнера.

Согласитесь, все было очень просто. Чтобы задеплоить это на реальный сервер, нужно просто установить Докер и запустить команду выше. Теперь, когда вы увидели, как запускать веб-сервер внутри образа, вам, наверное, интересно — а как создать свой Докер-образ? Мы будем изучать эту тему в следующем разделе.

2.2 Образы

Мы касались образов ранее, но в этом разделе мы заглянем глубже: что такое Докер-образы и как создавать собственные образы. Наконец, мы используем собственный образ чтобы запустить приложение локально, а потом задеплоим его на AWS, чтобы показать друзьям. Круто? Круто! Давайте начнем.

Образы это основы для контейнеров. В прошлом примере мы скачали (pull) образ под названием Busybox из регистра, и попросили клиент Докера запустить контейнер, основанный на этом образе. Чтобы увидеть список доступных локально образов, используйте команду docker images.

$ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED VIRTUAL SIZE
prakhar1989/catnip latest c7ffb5626a50 2 hours ago 697.9 MB
prakhar1989/static-site latest b270625a1631 21 hours ago 133.9 MB
python 3-onbuild cf4002b2c383 5 days ago 688.8 MB
martin/docker-cleanup-volumes latest b42990daaca2 7 weeks ago 22.14 MB
ubuntu latest e9ae3c220b23 7 weeks ago 187.9 MB
busybox latest c51f86c28340 9 weeks ago 1.109 MB
hello-world latest 0a6ba66e537a 11 weeks ago 960 B

Это список образов, которые я скачал из регистра, а также тех, что я сделал сам (скоро увидим, как это делать). TAG — это конкретный снимок или снэпшот (snapshot) образа, а IMAGE ID — это соответствующий уникальный идентификатор образа.

Для простоты, можно относиться к образу как к git-репозиторию. Образы можно коммитить с изменениями, и можно иметь несколько версий. Если не указывать конкретную версию, то клиент по умолчанию использует latest. Например, можно скачать определенную версию образа ubuntu:

$ docker pull ubuntu:12.04

Чтобы получить новый Докер-образ, можно скачать его из регистра (такого, как Docker Hub) или создать собственный. На Docker Hub есть десятки тысяч образов. Можно искать напрямую из командной строки с помощью docker search.

Важно понимать разницу между базовыми и дочерними образами:

Base images (базовые образы) — это образы, которые не имеют родительского образа. Обычно это образы с операционной системой, такие как ubuntu, busybox или debian.

Child  images  (дочерние образы) — это образы, построенные на базовых образах и обладающие дополнительной функциональностью.

Существуют официальные и пользовательские образы, и любые из них могут быть базовыми и дочерними.

Официальные образы — это образы, которые официально поддерживаются командой Docker. Обычно в их названии одно слово. В списке выше pythonubuntubusybox и hello-world — базовые образы.

Пользовательские образы — образы, созданные простыми пользователями вроде меня и вас. Они построены на базовых образах. Обычно, они называются по формату user/image-name.

2.3 Наш первый образ

Теперь, когда мы лучше понимаем, что такое образы и какие они бывают, самое время создать собственный образ. Цель этого раздела — создать образ с простым приложением на Flask. Для этого пособия я сделал маленькое приложение, которое выводит случайную гифку с кошкой. Ну, потому что, кто не любит кошек? Склонируйте этот репозиторий к себе на локальную машину.

Вначале давайте проверим, что приложение работает локально. Войдите в директорию flask-app командой cd и установите зависимости.

$ cd flask-app
$ pip install -r requirements.txt
$ python app.py
* Running on http://0.0.0.0:5000/ (Press CTRL+C to quit)

Если все хорошо, то вы увидите вывод как в примере выше. Зайдите на http://localhost:5000 чтобы увидеть приложение в действии.

Замечание: Если команда pip install падает с ошибками “permission denied”, то попробуйте запустить ее с sudo. Если не хотите устанавливать пользовательские пакеты на уровне системы, то используйте команду pip install --user -r requirements.txt.

Выглядит отлично, правда? Теперь нужно создать образ с приложением. Как говорилось выше, все пользовательские образы основаны на базовом образе. Так как наше приложение написано на Питоне, нам нужен базовый образ Python 3. В частности, нам нужна версия python:3-onbuild базового образа с Питоном.

Что за версия onbuild, спросите вы?

Эти образы включают несколько триггеров ONBUILD, которых обычно достаточно чтобы быстро развернуть приложение. При сборке будет скопирован файл requirements.txt, будет запущен pip install с этим файлом, а потом текущая директория будет скопирована в /usr/src/app.

Другими словами, версия onbuild включает хелперы, которые автоматизируют скучные процессы запуска приложения. Вместо того, чтобы вручную выполнять эти задачи (или писать скрипты), образы делают все за вас. Теперь у нас есть все ингредиенты для создания своего образа: работающее веб-приложение и базовый образ. Как это сделать? Ответ: использовать Dockerfile.

2.4 Dockerfile

Dockerfile — это простой текстовый файл, в котором содержится список команд Докер-клиента. Это простой способ автоматизировать процесс создания образа. Самое классное, что команды в Dockerfile почти идентичны своим аналогам в Linux. Это значит, что в принципе не нужно изучать никакой новый синтаксис чтобы начать работать с докерфайлами.

В директории с приложением есть Dockerfile, но так как мы делаем все впервые, нам нужно создать его с нуля. Создайте новый пустой файл в любимом текстовом редакторе, и сохраните его в той же директории, где находится flask-приложение. Назовите файл Dockerfile.

Для начала укажем базовый образ. Для этого нужно использовать ключевое слово FROM.

FROM python:3-onbuild

Дальше обычно указывают команды для копирования файлов и установки зависимостей. Но к счастью, onbuild-версия базового образа берет эти задачи на себя. Дальше нам нужно указать порт, который следует открыть. Наше приложение работает на порту 5000, поэтому укажем его:

EXPOSE 5000

Последний шаг — указать команду для запуска приложения. Это просто python ./app.py. Для этого используем команду CMD:

CMD [“python”, “./app.py”]

Главное предназначение CMD — это сообщить контейнеру какие команды нужно выполнить при старте. Теперь наш Dockerfile готов. Вот как он выглядит:

# our base image
FROM python:3-onbuild
# specify the port number the container should expose
EXPOSE 5000
# run the application
CMD [“python”, “./app.py”]

Теперь можно создать образ. Команда docker build занимается сложной задачей создания образа на основе Dockerfile.

Листинг ниже демонстрирует процесс. Перед тем, как запустите команду сами (не забудьте точку в конце), проверьте, чтобы там был ваш username вместо моего. Username должен соответствовать тому, что использовался при регистрации на Docker hub. Если вы еще не регистрировались, то сделайте это до выполнения команды. Команда docker build довольно проста: она принимает опциональный тег с флагом -t и путь до директории, в которой лежит Dockerfile.

$ docker build -t prakhar1989/catnip .
Sending build context to Docker daemon 8.704 kB
Step 1 : FROM python:3-onbuild
# Executing 3 build triggers…
Step 1 : COPY requirements.txt /usr/src/app/
—> Using cache
Step 1 : RUN pip install –no-cache-dir -r requirements.txt
—> Using cache
Step 1 : COPY . /usr/src/app
—> 1d61f639ef9e
Removing intermediate container 4de6ddf5528c
Step 2 : EXPOSE 5000
—> Running in 12cfcf6d67ee
—> f423c2f179d1
Removing intermediate container 12cfcf6d67ee
Step 3 : CMD python ./app.py
—> Running in f01401a5ace9
—> 13e87ed1fbc2
Removing intermediate container f01401a5ace9
Successfully built 13e87ed1fbc2

Если у вас нет образа python:3-onbuild, то клиент сначала скачает его, а потом возьмется за создание вашего образа. Так что, вывод на экран может отличаться от моего. Посмотрите внимательно, и найдете триггеры onbuild. Если все прошло хорошо, то образ готов! Запустите docker images и увидите свой образ в списке.

Последний шаг — запустить образ и проверить его работоспособность (замените username на свой):

$ docker run -p 8888:5000 prakhar1989/catnip
* Running on http://0.0.0.0:5000/ (Press CTRL+C to quit)

Зайдите на указанный URL и увидите приложение в работе.

3

Поздравляю! Вы успешно создали свой первый образ Докера!

2.5 Docker на AWS

Что хорошего в приложении, которое нельзя показать друзьям, правда? Так что в этом разделе мы научимся деплоить наше офигенное приложение в облако. Будем использовать AWS Elastic Beanstalk чтобы решить эту задачу за пару кликов. Мы увидим, как с помощью Beanstalk легко управлять и масштабировать наше приложение.

Docker push

Первое, что нужно сделать перед деплоем на AWS это опубликовать наш образ в регистре, чтобы можно было скачивать его из AWS. Есть несколько Docker-регистров (или можно создать собственный). Для начала, давайте используем Docker Hub. Просто выполните:

$ docker push prakhar1989/catnip

Если это ваша первая публикация, то клиент попросит вас залогиниться. Введите те же данные, что используете для входа в Docker Hub.

$ docker login
Username: prakhar1989
WARNING: login credentials saved in /Users/prakhar/.docker/config.json
Login Succeeded

Не забудьте заменить название образа на свое. Очень важно сохранить формат username/image_name, чтобы клиент понимал, куда публиковать образ.

После этого можете посмотреть на свой образ на Docker Hub. Например, вот страница моего образа.

Замечание: один важный момент, который стоит прояснить перед тем, как продолжить — не обязательно хранить образ в публичном регистре (или в любом другом регистре вообще) чтобы деплоить на AWS. Если вы пишете код для следующего многомиллионного стартапа-единорога, то можно пропустить этот шаг. Мы публикуем свой образ чтобы упростить деплой, пропустив несколько конфигурационных шагов.

Теперь наш образ онлайн, и любой докер-клиент может поиграться с ним с помощью простой команды:

$ docker run -p 8888:5000 prakhar1989/catnip

Если в прошлом вы мучались с установкой локального рабочего окружения и попытками поделиться своей конфигурацией с коллегами, то понимаете, как круто это звучит. Вот почему Докер — это сила!

Beanstalk

AWS Elastic Beanstalk (EB) это PaaS (Platform as a Service — платформа как сервис) от Amazon Web Services. Если вы использовали Heroku, Google App Engine и т.д., то все будет привычно. Как разработчик, вы сообщаете EB как запускать ваше приложение, а EB занимается всем остальным, в том числе масштабированием, мониторингом и даже апдейтами. В апреле 2014 в EB добавили возможность запускать Докер-контейнеры, и мы будем использовать именно эту возможность для деплоя. У EB очень понятный интерфейс командной строки, но он требует небольшой конфигурации, поэтому для простоты давайте используем веб-интерфейс для запуска нашего приложения.

Чтобы продолжать, вам потребуется работающий аккаунт на AWS. Если у вас его нет, то создайте его. Для этого потребуется ввести данные кредитной карты. Но не волнуйтесь, эта услуга бесплатна, и все, что будет происходить в рамках этого пособия тоже бесплатно.

Давайте начнем:

Войдите в свою консоль AWS

Нажмите на Elastic Beanstalk. Ссылка находится в секции compute, в левом верхнем углу. Или просто перейдите сюда.

4

  Нажмите на “Create New Application” в верхнем правом углу.

Дайте своему приложению запоминающееся (но уникальное) имя и, если хотите, добавьте описание.

На экране  New Environment выберите Web Server Environment.

Следующий экран показан ниже. Выберите Docker из готовых вариантов конфигурации. Можно оставить Environment  type как есть. Нажмите Next.

5  Тут мы будем сообщать системе EB о нашем образе. Откройте файл Dockerrun.aws.json в директории flask-app и измените Name образа, чтобы оно соответствовало названию вашего образа. Не волнуйтесь, я опишу содержание файла попозже. Потом выберите вариант “upload your own” и выберите файл.

Далее  выберите название окружения и URL. Этот URL как раз можно будет давать друзьям, так что постарайтесь придумать что-нибудь попроще.

Пока не будем вносить никаких правок в секцию Additional Resources. Нажмите Next и переходите к Configuration Details.

В этой секции вам нужно выбрать тип инстанса t1.micro. Это очень важно, потому что это бесплатный тип от AWS. Если хотите, можно выбрать пару ключей для входа. Если вы не знаете, что это значит, то не волнуйтесь и просто пропустите эту часть. Все остальное можно оставить по умолчанию и продолжать.

Также не нужно указывать никакие Environment Tags and Permissions, так что просто жмите Next два раза подряд. В конце будет экран Review. Если все выглядит нормально, то нажимайте кнопку Launch.

На последнем экране будет несколько спиннеров. Это поднимается и настраивается ваше окружение. Обычно, нужно около пяти минут для первой настройки.

Пока ждем, давайте быстренько взглянем на файл Dockerrun.aws.json. Это файл для AWS, в котором находится информация о приложении конфигурации Докера. EB получает информацию из этого файла.

{
AWSEBDockerrunVersion“: “1“,
Image“: {
Name“: “prakhar1989/catnip“,
Update“: “true
},
Ports“: [
{
ContainerPort“: “5000
}
],
Logging“: “/var/log/nginx
}

Файл довольно понятный, но всегда можно обратиться к официальной документации. Мы указываем название образа, и EB будет использовать его заодно с портом.

К этому моменту инстанс уже должен быть готов. Зайдите на страницу EB и увидите зеленый индикатор успешного запуска приложения.

6

Зайдите на указанный URL в браузере и увидите приложение во все красе. Пошлите адрес своим друзьям, чтобы все могли насладиться гифками с кошками.

Поздравляю! Вы задеплоили свое первое Докер-приложение! Может показаться, что было очень много шагов, но с командной утилитой EB можно имитировать функциональность Хероку несколькими нажатиями клавиш. Надеюсь, вы согласитесь, что Докер сильно упрощает процесс и минимизирует болезненные моменты деплоя в облако. Я советую вам почитать документацию AWS про single-container Docker environment чтобы понимать, какие существуют возможности в EB.

Ссылка на источник: https://habrahabr.ru/post/310460/

Ссылка на третью часть: https://www.linuxspace.org/archives/14901