1. Введение в Docker

1.1. Что такое Docker?

Docker — это платформа для разработки, развертывания и управления контейнерами. Контейнеры позволяют упаковывать приложения со всеми зависимостями в изолированные среды, что обеспечивает переносимость и согласованность работы на разных системах.

1.2. Зачем нужен Docker?

• Изоляция приложений – каждое приложение работает в своем контейнере.
• Переносимость – контейнеры работают одинаково на любом компьютере с Docker.
• Масштабируемость – легко развертывать несколько экземпляров приложения.
• Эффективность – контейнеры легче виртуальных машин, так как используют общее ядро ОС.

1.3. Основные понятия

• Docker Image (Образ) – шаблон для создания контейнеров (например, nginx, postgres).
• Docker Container (Контейнер) – запущенный экземпляр образа.
• Dockerfile – текстовый файл с инструкциями для сборки образа.
• Docker Hub – репозиторий готовых образов (аналог GitHub для Docker).

2. Установка Docker

2.1. Поддерживаемые платформы

• Windows (Docker Desktop)
• macOS (Docker Desktop)
• Linux (Docker Engine)

2.2. Проверка установки

docker --version
docker run hello-world

3. Основные команды Docker

3.1. Работа с образами

• Скачать образ:

  docker pull nginx
  

• Просмотр списка образов:

  docker images
  

• Удалить образ:

  docker rmi nginx
  

3.2. Работа с контейнерами

• Запуск контейнера:

  docker run -d -p 80:80 --name my-nginx nginx
  

  • -d – запуск в фоне (detached mode)
  • -p 80:80 – проброс портов (хост:контейнер)
  • --name – имя контейнера

• Просмотр запущенных контейнеров:

  docker ps
  

• Остановка контейнера:

  docker stop my-nginx
  

• Удаление контейнера:

  docker rm my-nginx
  

4. Создание своего образа (Dockerfile)

Синтаксис Dockerfile

Dockerfile — это текстовый файл с инструкциями для сборки Docker-образа. Каждая инструкция создает новый слой в образе.

Пример Dockerfile для веб-приложения

# Базовый образ
FROM node:18-alpine

# Установка рабочей директории
WORKDIR /app

# Копирование package.json и установка зависимостей
COPY package*.json ./
RUN npm install

# Копирование исходного кода
COPY . .

# Переменные окружения
ENV NODE_ENV=production
ENV PORT=3000

# Открытие порта
EXPOSE 3000

# Команда запуска
CMD ["npm", "start"]

4.1. Основные инструкции

4.1.1. FROM – Базовый образ

Определяет, на основе какого образа собирается контейнер.

FROM ubuntu:22.04         # Официальный образ Ubuntu
FROM python:3.9-slim      # Образ Python с Alpine Linux
FROM node:18              # Образ Node.js

4.1.2. RUN – Выполнение команд

Запускает команды внутри контейнера при сборке.

RUN apt-get update && apt-get install -y curl
RUN pip install flask
RUN npm install

4.1.3. COPY / ADD – Копирование файлов

• COPY – просто копирует файлы.
• ADD – поддерживает распаковку архивов и URL.

COPY ./app /app           # Копирует локальные файлы в контейнер
ADD https://example.com/file.tar.gz /tmp  # Скачивает и распаковывает

4.1.4. WORKDIR – Рабочая директория

Устанавливает рабочую папку для последующих команд (RUN, CMD, ENTRYPOINT).

WORKDIR /app              # Все команды будут выполняться в /app

4.1.5. ENV – Переменные окружения

ENV NODE_ENV=production
ENV DB_HOST=localhost

4.1.6. EXPOSE – Объявление портов

Указывает, какие порты контейнер будет слушать.

EXPOSE 80                 # HTTP
EXPOSE 443                # HTTPS

4.1.7. CMD / ENTRYPOINT – Запуск приложения

• CMD – команда по умолчанию (можно переопределить при docker run).
• ENTRYPOINT – основная команда (аргументы CMD передаются в него).

CMD ["npm", "start"]                     # Запуск npm start
ENTRYPOINT ["python", "app.py"]          # Основная команда
CMD ["--debug"]                          # Аргумент для ENTRYPOINT

4.2. Дополнительные инструкции

4.2.1. ARG – Аргументы сборки

Можно передавать при сборке (docker build --build-arg).

ARG APP_VERSION=1.0
ENV VERSION=$APP_VERSION

4.2.2. VOLUME – Тома (Volumes)

Создает точку монтирования для данных.

VOLUME /data              # Данные сохраняются вне контейнера

4.2.3. USER – Смена пользователя

USER node                 # Запуск от имени пользователя 'node'

4.2.4. HEALTHCHECK – Проверка здоровья

HEALTHCHECK --interval=5s --timeout=3s CMD curl -f http://localhost/ || exit 1

4.3. Сборка и запуск

docker build -t my-app .          # Сборка образа
docker run -p 3000:3000 my-app    # Запуск контейнера

4.4. Оптимизация Dockerfile

• Используйте .dockerignore (чтобы не копировать ненужные файлы).
• Объединяйте RUN-команды, чтобы уменьшить количество слоев.
• Используйте многоэтапную сборку (multi-stage build) для уменьшения размера образа.

Пример .dockerignore:

node_modules
.git
*.log

Пример многоэтапной сборки:

# Этап сборки
FROM node:18 AS builder
WORKDIR /app
COPY . .
RUN npm install && npm run build

# Этап финального образа
FROM nginx:alpine
COPY --from=builder /app/dist /usr/share/nginx/html

4.5 Вывод

Dockerfile позволяет описать все шаги для создания образа. Основные инструкции:
FROM – базовый образ
RUN – выполнение команд
COPY / ADD – копирование файлов
WORKDIR – рабочая директория
CMD / ENTRYPOINT – запуск приложения

Документация: https://docs.docker.com/engine/reference/builder/

5. Docker Compose

Для управления несколькими контейнерами

5.1. Пример docker-compose.yml

version: '3'
services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "3000:3000"
  db:
    image: postgres
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: example

5.2. Запуск

docker-compose up -d

6. Установка Docker на Windows

Docker на Windows позволяет запускать контейнеры прямо в вашей системе. Однако, поскольку Docker изначально разработан для Linux, в Windows он работает через WSL 2 (Windows Subsystem for Linux) или Hyper-V.

6.1. Проверка требований

• Windows 10/11 Pro, Enterprise или Education (64-битная).
  • Для Home-версии Windows 10/11 потребуется ручная настройка WSL 2.
• Поддержка виртуализации в BIOS (VT-x / AMD-V).
• Минимум 4 ГБ ОЗУ (рекомендуется 8+ ГБ).

Как проверить поддержку виртуализации?

Откройте Диспетчер задач → вкладка "Производительность" → "ЦП" → пункт "Виртуализация" должен быть включен.

Если виртуализация отключена, включите её в BIOS/UEFI (обычно в разделе Advanced CPU Settings).

6.2. Установка Docker Desktop

6.2.1. Скачивание установщика

1. Перейдите на официальный сайт Docker.
2. Скачайте Docker Desktop for Windows.

6.2.2. Установка

1. Запустите скачанный Docker Desktop Installer.exe.
2. Следуйте инструкциям мастера установки (оставьте галочки по умолчанию).
3. После установки нажмите "Close" и перезагрузите компьютер.

6.3. Настройка WSL 2 (если не установлен)

Docker Desktop использует WSL 2 для работы. Если он не установлен:

6.3.1. Включение WSL в Windows

1. Откройте PowerShell от имени администратора и выполните:

   wsl --install
   

2. После перезагрузки WSL 2 будет установлен автоматически.

6.3.2. Проверка версии WSL

wsl --list --verbose

Если версия WSL 1, обновите до WSL 2:

wsl --set-default-version 2

6.4. Запуск Docker Desktop

1. Откройте Docker Desktop из меню "Пуск".
2. При первом запуске появится приветственное окно – закройте его.
3. В трее (правый нижний угол) должен появиться значок Docker ().

6.4.1. Проверка работы Docker

Откройте PowerShell или CMD и выполните:

docker --version
docker run hello-world

Если видите сообщение Hello from Docker! – установка прошла успешно!

6.5. Возможные проблемы и решения

6.5.1. Ошибка: "Docker Desktop requires WSL 2"

• Убедитесь, что WSL 2 включен (см. пункт 3).
• Если Docker не видит WSL 2, попробуйте:

  wsl --update
  wsl --shutdown
  

  Затем перезапустите Docker Desktop.

6.5.2. Ошибка: "Hardware virtualization is disabled"

• Включите виртуализацию в BIOS/UEFI (Intel VT-x / AMD-V).
• В Windows:

  bcdedit /set hypervisorlaunchtype auto
  

  Затем перезагрузите ПК.

6.5.3. Docker не запускается на Windows Home

• Установите WSL 2 вручную:

  dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /all /norestart
  dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestart
  

• Скачайте и установите ядро WSL 2.
• Установите Linux-дистрибутив из Microsoft Store (например, Ubuntu).

6.6. Дополнительные настройки (опционально)

6.6.1. Изменение ресурсов Docker

1. Откройте Docker Desktop → Settings → Resources.
2. Можно изменить:
   • CPU (количество ядер)
   • RAM (ограничение памяти)
   • Диск (Disk image size)

6.6.2. Интеграция с VS Code

Установите расширение "Docker" в VS Code для удобной работы с контейнерами.

6.7. Запуск контейнера

Теперь Docker готов к работе на Windows!

• Для проверки можно запустить тестовый контейнер:

  docker run -d -p 80:80 nginx
  

  Затем откройте http://localhost – должна быть страница Nginx.

Заключение

Docker упрощает разработку и развертывание веб-приложений, обеспечивая изоляцию и переносимость. Освоив базовые команды и Dockerfile, можно легко создавать и масштабировать приложения.