José Juan Sánchez Hernández - Aprender Docker, un enfoque práctico

Volúmenes.

Redes.

Hemos dedicado un capítulo para estudiar con detalle cada uno de estos objetos. En esta sección, solo mostraremos una descripción general de cada uno de ellos.

Las imágenes contienen el sistema de archivos que utilizarán los contenedores Docker. Para crear un contenedor, es necesario utilizar una imagen de forma obligatoria. A partir de la misma imagen, se pueden crear todos los contenedores que se necesiten. Por lo tanto, podemos decir que las imágenes son como unas plantillas que contienen el estado inicial del sistema de archivos raíz del contenedor.

En el capítulo 3, aprenderemos cómo crear una imagen, cómo publicarla en Docker Hub y todos los comandos básicos para poder gestionar las imágenes en un host de Docker.

Un contenedor Docker se crea a partir de una imagen. Se puede definir como un proceso que ha sido aislado de todos los demás procesos de la máquina donde se está ejecutando, también conocida como el « host de Docker». Los contenedores pueden tener más de un proceso en ejecución, pero las buenas prácticas recomiendan ejecutar un solo proceso por contenedor.

En el capítulo 4, estudiaremos todos los comandos necesarios para gestionar el ciclo de vida completo de un contenedor.

En Docker, existen dos tipos de contenedores.

Contenedores Linux

Los contenedores Linux se pueden ejecutar en los sistemas operativos Linux, macOS y Windows. Estos contenedores solo se pueden crear a partir de imágenes específicas para contenedores Linux.

Cuando estos contenedores se ejecutan en un sistema operativo Linux, utilizan el kernel del sistema operativo de la máquina anfitriona. Sin embargo, cuando se ejecutan en macOS, lo hacen en una máquina virtual ligera sobre el hipervisor HyperKit, que es específico de macOS. En Windows, su ejecución dependerá del backend utilizado en Docker Desktop. En este caso, existen dos posibilidades:

WSL 2 como backend de Docker Desktop. En este caso, los contenedores Linux se ejecutan de forma nativa, sin ningún tipo de emulación, utilizando el kernel de Linux desarrollado por Microsoft para WSL 2.

Hyper-V como backend de Docker Desktop. En este caso, los contenedores Linux se ejecutan en una máquina virtual en Hyper-V basada en LinuxKit. Esta solución ofrece un rendimiento mucho menor que WSL 2; por este motivo, no se recomienda su uso para ejecutar contenedores Linux.

Figura 1.7. Contenedores Linux.

Contenedores Windows

Estos contenedores solo se pueden crear en los sistemas operativos Windows y Windows Server. Las imágenes que utilizan son imágenes específicas para contenedores Windows.

Los contenedores Windows disponen de dos modos de aislamiento en tiempo de ejecución:

Aislamiento de Hyper-V. En este modo, los contenedores se ejecutan en una máquina virtual en Hyper-V y cada contenedor tiene su propio kernel. Ofrece un buen nivel de aislamiento en el ámbito del hardware entre los contenedores y el host, así como un buen nivel de seguridad. Este es el modo de aislamiento que utilizan por defecto los contenedores Windows que se ejecutan en Windows 10.

Aislamiento de procesos. En este modo, los contenedores no tienen su propio kernel, sino que utilizan el kernel del sistema operativo anfitrión, del mismo modo que lo hacen los contenedores Linux de forma nativa. Este es el modo de aislamiento que utilizan por defecto los contenedores Windows que se ejecutan en Windows Server.

Figura 1.8. Contenedores Windows.

Los volúmenes son un mecanismo que nos ofrece Docker para implementar persistencia de datos en un contenedor. Los contenedores que no tienen volúmenes asociados perderán todos los datos cuando el contenedor finalice su ejecución y se elimine. Si queremos conservar los datos que se han generado durante la ejecución del contenedor, necesitamos utilizar volúmenes.

Un contenedor puede tener asociados uno o varios volúmenes. Estos permiten almacenar en el host de Docker los datos de los directorios del contenedor que queremos conservar cuando el contenedor se elimine. El ciclo de vida de los volúmenes es independiente del ciclo de vida de los contenedores. Por lo tanto, los volúmenes seguirán estando disponibles, aunque se eliminen los contenedores que los están utilizando.

En el capítulo 5, estudiaremos las posibilidades que nos ofrece Docker para implementar persistencia de datos entre los contenedores y el host de Docker.

Docker nos permite crear diferentes tipos de redes para que los contenedores puedan comunicarse entre ellos y con el exterior. El componente principal de Docker Engine que se encarga de la gestión de las redes en Docker es libnetwork.

En el capítulo 6, estudiaremos los diferentes tipos de redes que podemos crear en Docker y los comandos básicos para poder gestionarlas.

En muchas situaciones, vamos a necesitar que las aplicaciones se ejecuten sobre un cluster de servidores, para garantizar la alta disponibilidad y escalabilidad de los servicios.

Para desplegar una aplicación basada en contenedores en un cluster, vamos a necesitar el uso de herramientas adicionales, para realizar tareas que no se pueden hacer de forma manual. Estas herramientas son conocidas como «orquestadores de contenedores» y los más conocidos dentro del ecosistema Docker son Docker Swarmy Kubernetes.

Entre las tareas que suele realizar un orquestador de contenedores, podemos destacar las siguientes:

Automatiza el despliegue de una aplicación en un cluster de servidores.

Crea y ejecuta los contenedores entre los diferentes nodos del cluster.