José Juan Sánchez Hernández - Aprender Docker, un enfoque práctico

Docker Engine API.

Docker daemon.

Container Runtime.

Containerd.

Runc.

Docker Registry.

En la figura 1.2, se trata de dar una visión global de cómo se relacionan los componentes que forman la arquitectura de Docker. En la figura se muestran tres bloques que representan al cliente, el host de Docker y el Registry. El host de Docker será una máquina que tiene instalado el componente Docker Engine y puede estar dentro o fuera de nuestra red local. En una instalación habitual, el cliente también estará instalado en el host de Docker, pero no es un requisito obligatorio. En los siguientes apartados de este capítulo, se irá describiendo con más detalle cada uno de estos componentes.

Figura 1.2. Componentes de la arquitectura de Docker.

Docker utiliza una arquitectura cliente-servidor, donde una aplicación cliente interactúa con un servicio llamado Docker daemon. Un mismo cliente puede comunicarse con más de un servicio Docker daemon. La comunicación entre el cliente y el servidor se realiza a través de una API HTTP, conocida como Docker Engine API.

Las aplicaciones cliente permiten que un usuario pueda interaccionar con el servicio Docker daemon para realizar acciones como crear y ejecutar contenedores. Las aplicaciones oficiales que se pueden utilizar como cliente son Docker CLI (Command Line Interface) y Docker Compose. Aunque cualquier aplicación cliente que haga uso de la API de Docker Engine puede ser un cliente válido.

El cliente y el servidor se pueden ejecutar en la misma máquina o pueden estar en máquinas separadas. Cuando el cliente y el servidor están en la misma máquina, la comunicación entre ambos se puede realizar a través de un socket IPC o un socket TCP. Y, cuando se encuentran en máquinas separadas, se realiza a través de un socket TCP.

A continuación, se muestran dos ejemplos donde se describe a alto nivel cómo es el flujo de ejecución de un comando y cuáles son los componentes que intervienen.

En la figura 1.3, se muestra el flujo de ejecución a alto nivel del comando docker pull, que es el comando utilizado para descargar una imagen de un Docker Registry.

En este ejemplo, se realizan los siguientes pasos:

1. En primer lugar, el usuario ejecuta el comando docker pulldesde la línea de comandos y el cliente Docker CLI se comunica con el servicio Docker daemon.

2. El servicio Docker daemon se encarga de gestionar la petición al Docker Registry para descargar la imagen solicitada por el cliente.

3. La imagen se descarga del Docker Registry y se almacena en el host de Docker.

Figura 1.3. Ejemplo del flujo de ejecución a alto nivel del comando docker pull.

En la figura 1.4, se muestra el flujo de ejecución a alto nivel del comando docker run, que es el comando utilizado para crear y ejecutar un contenedor a partir de una imagen.

En este ejemplo, se realizan los siguientes pasos:

1. En primer lugar, el usuario ejecuta el comando docker rundesde la línea de comandos y el cliente Docker CLI se comunica con el servicio Docker daemon.

2. El servicio Docker daemon comprueba si la imagen que ha seleccionado el usuario para crear el contenedor se encuentra en el host de Docker. Si la imagen no estuviese en el host, entonces la descargaría automáticamente del Docker Registry.

3. Se crea un contenedor a partir de la imagen seleccionada y se inicia la ejecución.

Figura 1.4. Ejemplo del flujo de ejecución a alto nivel del comando docker run.

Docker CLI es el cliente oficial de Docker. Es una interfaz de línea de comandos que permite a los usuarios interaccionar con el servicio Docker daemon. El comando base de esta aplicación es docker.

El caso de uso más habitual de Docker CLI es cuando se quiere interactuar con un único contenedor, mientras que Docker Compose se suele utilizar para trabajar con aplicaciones que ejecutan varios contenedores a la vez.

En las distribuciones Linux, podemos instalar la versión Community Edition de Docker CLI con el paquete docker-ce-cli,que es un paquete independiente de Docker Engine, mientras que, en los sistemas operativos Windows y Mac, viene incluido en la aplicación Docker Desktop, que incluye también Docker Engine, entre otros componentes.

Docker Compose es una aplicación utilizada desde la línea de comandos y permite a los usuarios interaccionar con el servicio Docker daemon.

Esta aplicación permite definir y ejecutar aplicaciones con múltiples contenedores. Utiliza un archivo de configuración con formato YAML, para definir los servicios, las redes y los volúmenes de los que consta la aplicación que queremos ejecutar. Una de las ventajas que nos ofrece Docker Compose es que solo hay que ejecutar un comando para crear y ejecutar todos los servicios que se han definido en el archivo YAML de configuración.

Actualmente, existen dos versiones de Docker Compose. La versión v1 está desarrollada en Python y tiene que ser instalada como una herramienta adicional con el nombre de docker-compose, mientras que la nueva versión v2 está desarrollada en Go e integra el comando composedentro del cliente oficial de Docker CLI. Por lo tanto, para utilizar la nueva versión, se utiliza el comando docker compose.

En el momento de escribir este libro, la versión v2 de Docker Compose solo está incluida en la aplicación Docker Desktop para Windows y macOS. Se espera que, muy pronto, también estará disponible en el cliente oficial Docker CLI para Linux. De momento, se puede instalar de forma manual como un plugin de Docker CLI.

Docker Engine es el componente principal de Docker, encargado de crear, ejecutar y gestionar contenedores. Tiene un diseño modular y está formado por varios componentes que cumplen los estándares abiertos de la Open Container Iniciative (OCI). Entre sus componentes, destacamos los siguientes: