Základy práce s Docker

Docker je platforma, která umožňuje vývojářům snadno vytvářet, nasazovat a spouštět aplikace v kontejnerech. Kontejnery umožňují zabalit aplikaci se všemi potřebnými závislostmi do standardizované jednotky, která běží konzistentně v jakémkoliv prostředí. Tento návod vás seznámí se základními koncepty a příkazy pro práci s Docker.

Co je Docker?

Docker je nástroj, který využívá kontejnerizaci k vytváření izolovaných prostředí pro aplikace. Na rozdíl od virtuálních strojů, kontejnery sdílejí jádro operačního systému hostitele, což je činí lehčími a efektivnějšími.

Hlavní výhody Docker:

• Konzistentní prostředí - "Funguje to na mém počítači" už není problém
• Izolace - Aplikace běží nezávisle na sobě
• Efektivita - Nižší využití zdrojů než virtuální stroje
• Škálovatelnost - Snadné horizontální škálování
• Rychlé nasazení - Rychlé spuštění a zastavení kontejnerů

Instalace Docker

Windows

1. Stáhněte Docker Desktop pro Windows
2. Spusťte instalátor a postupujte podle průvodce
3. Po instalaci restartujte počítač
4. Spusťte Docker Desktop

macOS

1. Stáhněte Docker Desktop pro Mac
2. Přetáhněte aplikaci Docker do složky Applications
3. Spusťte Docker z Launchpadu

Linux (Ubuntu)

# Aktualizace balíčků
sudo apt update

# Instalace potřebných balíčků
sudo apt install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common

# Přidání Docker GPG klíče
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

# Přidání Docker repozitáře
sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"

# Aktualizace balíčků
sudo apt update

# Instalace Docker
sudo apt install docker-ce

# Přidání uživatele do skupiny docker (aby nebylo potřeba sudo)
sudo usermod -aG docker $USER

# Aplikace změn skupiny (nebo restartujte počítač)
su - $USER

Základní koncepty Docker

Docker Image

Docker image je šablona obsahující aplikaci a její prostředí. Je to statický soubor, který obsahuje kód, runtime, knihovny, proměnné prostředí a konfigurační soubory potřebné pro spuštění aplikace.

Docker Container

Kontejner je spuštěná instance image. Můžete si to představit jako běžící proces izolovaný od ostatních procesů na hostitelském počítači.

Dockerfile

Dockerfile je textový soubor s instrukcemi, jak vytvořit Docker image. Definuje základní image, příkazy pro instalaci závislostí, kopírování souborů a konfiguraci prostředí.

Docker Hub

Docker Hub je veřejný registr, kde můžete najít a sdílet Docker images. Funguje podobně jako GitHub pro kód.

Základní příkazy Docker

Správa images

# Stažení image z Docker Hub
docker pull ubuntu:20.04

# Zobrazení všech lokálních images
docker images

# Odstranění image
docker rmi ubuntu:20.04

# Vytvoření image z Dockerfile
docker build -t moje-aplikace:1.0 .

Správa kontejnerů

# Spuštění kontejneru
docker run -d -p 8080:80 --name muj-web nginx

# Zobrazení běžících kontejnerů
docker ps

# Zobrazení všech kontejnerů (včetně zastavených)
docker ps -a

# Zastavení kontejneru
docker stop muj-web

# Spuštění zastaveného kontejneru
docker start muj-web

# Odstranění kontejneru
docker rm muj-web

# Zobrazení logů kontejneru
docker logs muj-web

# Spuštění příkazu v běžícím kontejneru
docker exec -it muj-web bash

Vytvoření vlastního Docker image

Vytvoření Dockerfile

Vytvořte soubor s názvem Dockerfile (bez přípony) ve vašem projektu:

# Základní image
FROM node:14

# Pracovní adresář v kontejneru
WORKDIR /app

# Kopírování package.json a package-lock.json
COPY package*.json ./

# Instalace závislostí
RUN npm install

# Kopírování zdrojových souborů
COPY . .

# Expozice portu
EXPOSE 3000

# Příkaz pro spuštění aplikace
CMD ["npm", "start"]

Sestavení image

docker build -t moje-node-aplikace:1.0 .

Spuštění kontejneru z vlastního image

docker run -d -p 3000:3000 --name moje-aplikace moje-node-aplikace:1.0

Docker Compose

Docker Compose je nástroj pro definování a spouštění multi-kontejnerových Docker aplikací. Používá YAML soubor k konfiguraci služeb aplikace.

Instalace Docker Compose

Docker Compose je obvykle součástí Docker Desktop pro Windows a Mac. Pro Linux:

sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.29.2/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

Vytvoření docker-compose.yml

version: '3'
services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "3000:3000"
    depends_on:
      - db
    environment:
      - DATABASE_URL=postgres://postgres:postgres@db:5432/mydb

  db:
    image: postgres:13
    volumes:
      - postgres_data:/var/lib/postgresql/data
    environment:
      - POSTGRES_USER=postgres
      - POSTGRES_PASSWORD=postgres
      - POSTGRES_DB=mydb

volumes:
  postgres_data:

Základní příkazy Docker Compose

# Spuštění služeb definovaných v docker-compose.yml
docker-compose up -d

# Zastavení služeb
docker-compose down

# Zobrazení logů všech služeb
docker-compose logs

# Zobrazení logů konkrétní služby
docker-compose logs web

# Spuštění příkazu v kontejneru služby
docker-compose exec web bash

# Sestavení nebo přestavění služeb
docker-compose build

Praktické tipy pro práci s Docker

Optimalizace velikosti image

• Používejte vícestupňové sestavení (multi-stage builds)
• Kombinujte příkazy RUN pro snížení počtu vrstev
• Odstraňujte nepotřebné soubory v rámci stejného RUN příkazu
• Používejte .dockerignore pro vyloučení nepotřebných souborů

Správa dat v kontejnerech

Docker nabízí několik způsobů, jak pracovat s daty:

• Volumes: Nejlepší způsob pro perzistentní data
• Bind mounts: Propojení adresáře na hostiteli s adresářem v kontejneru
• tmpfs mounts: Dočasné úložiště v paměti

# Vytvoření volume
docker volume create moje-data

# Spuštění kontejneru s volume
docker run -d -v moje-data:/data --name muj-kontejner ubuntu

# Spuštění kontejneru s bind mount
docker run -d -v $(pwd)/data:/app/data --name muj-kontejner ubuntu

Síťování v Docker

Docker vytváří virtuální sítě pro komunikaci mezi kontejnery:

# Vytvoření sítě
docker network create moje-sit

# Spuštění kontejneru v síti
docker run -d --network moje-sit --name db postgres

# Připojení existujícího kontejneru k síti
docker network connect moje-sit muj-kontejner

Běžné problémy a jejich řešení

Kontejner se nespustí

# Zkontrolujte logy
docker logs <id-kontejneru>

# Spusťte kontejner v interaktivním režimu
docker run -it --rm <image> bash

Problémy s oprávněními

# Přidání uživatele do skupiny docker
sudo usermod -aG docker $USER

# Změna vlastníka volume
sudo chown -R $USER:$USER /var/lib/docker/volumes/<volume-name>/_data

Nedostatek místa na disku

# Odstranění nepoužívaných kontejnerů
docker container prune

# Odstranění nepoužívaných images
docker image prune

# Odstranění všech zastavených kontejnerů, nepoužívaných sítí, dangling images a build cache
docker system prune

Pokročilé koncepty

Docker Swarm

Docker Swarm je nástroj pro orchestraci kontejnerů integrovaný přímo v Docker. Umožňuje vytvářet a spravovat cluster Docker hostů.

Docker Registry

Vlastní Docker Registry vám umožňuje ukládat a distribuovat vaše Docker images ve vaší organizaci:

# Spuštění lokálního registry
docker run -d -p 5000:5000 --name registry registry:2

# Označení image pro lokální registry
docker tag moje-aplikace:1.0 localhost:5000/moje-aplikace:1.0

# Push image do lokálního registry
docker push localhost:5000/moje-aplikace:1.0

Závěr

Docker je mocný nástroj, který zjednodušuje vývoj, testování a nasazení aplikací. Díky kontejnerizaci můžete zajistit, že vaše aplikace bude fungovat stejně v jakémkoliv prostředí, od vývojářského počítače až po produkční server.

Začněte s jednoduchými kontejnery a postupně objevujte pokročilejší funkce jako Docker Compose, volumes a sítě. S rostoucími zkušenostmi můžete přejít k orchestračním nástrojům jako Docker Swarm nebo Kubernetes pro správu komplexnějších aplikací.

Další zdroje

• Oficiální dokumentace Docker
• Docker Hub - Repozitář Docker images
• Play with Docker - Interaktivní prostředí pro učení Docker