Лекция: Введение в Docker и Kubernetes

Введение

• Автор: Евгений Сулейманов
• Более 10 лет опыта в разработке промышленных систем
• Цель видео — дать теоретические и практические навыки работы с Docker и Kubernetes

План курса

1. Введение в курс и правила обучения
2. Обзор модулей курса
   • Docker образы и контейнеры
   • Работа с томами (Volumes)
   • Сетевое взаимодействие контейнеров
   • Docker Compose, Dockerизация Spring Boot, деплой в AWS
3. Введение в Kubernetes
   • Основные концепции Kubernetes
   • Развёртывание и работа с Kubernetes локально
   • Работа с томами и сетевое взаимодействие
   • Заключение и рекомендации

Основы Docker

• Docker — это технология контейнеризации для создания и управления контейнерами
  • Контейнеры — стандартизированная рабочая единица, содержащая приложение и его зависимости
• Преимущества контейнеров
  • Единое поведение в разных окружениях
  • Лёгкость совместного использования окружения
  • Упрощённое переключение между проектами
  • Уменьшение зависимости от версии ПО и фреймворков

Сравнение Docker и виртуальных машин

• Виртуальные машины
  • Изоляция и защита через эмуляцию платформы
  • Интерактивное развитие и настройки
  • Недостатки: большая занимаемая память и низкая скорость цикла разработки
• Docker
  • Использование общего узла для контейнеров
  • Скорость итерации
  • Надёжная экосистема
  • Недостатки: уязвимость общего узла

Ключевые компоненты Docker

• Docker Engine: ядро Docker, необходимое для запуска контейнеров
• Docker Desktop: клиент для упрощения работы с Docker
• Docker Compose: управление сложными и многоконтейнерными приложениями
• Docker Hub: хранилище образов Docker, аналог GitHub для Docker образов

Установка Docker

• Ссылки на официальные инструкции по установке для Mac, Windows и Linux
• Проверка установки командой docker --version

Основные понятия Docker

• Docker образ: шаблон на основе которого создаются контейнеры, содержит исходный код и среды выполнения
• Docker контейнер: рабочая единица, запущенная на основе образа
• Docker Volume: папка на файловой системе, доступная контейнерам для чтения и записи. Существует даже после удаления контейнера

Работа с Docker образами

1. Создание Docker образа
   • Команда: docker build --tag <имя_образа>:<версия> .
2. Запуск Docker контейнера
   • Команда: docker run -p <локальный_порт>:<внутренний_порт> <имя_образа>:<версия>
3. Работа с Docker Volume
4. Отличие образа от контейнера
   • Образ — слепок приложения с его зависимостями
   • Контейнер — экземпляр образа запущенный в изолированном окружении

Сетевое взаимодействие контейнеров

• Создание и настройка сети для взаимодействия контейнеров
• Команды: docker network create, docker run --network=<название_сети>

Docker Compose

• Позволяет объединить несколько контейнеров в единую систему
• Пример конфигурации в docker-compose.yml
• Команда для запуска: docker-compose up -d --build

Публикация образов на Docker Hub

1. Создание репозитория на Docker Hub
2. Тегирование Docker образа
   • Команда: docker tag <имя_образа>:<версия> <dockerhub_логин>/<имя_репозитория>:<версия>
3. Публикация Docker образа
   • Команда: docker push <dockerhub_логин>/<имя_репозитория>:<версия>

Основные команды Docker CLI

• docker ps: список запущенных контейнеров
• docker ps -a: список всех контейнеров
• docker kill <ID>: остановка контейнера
• docker rm <ID>: удаление контейнера
• docker image ls: список образов
• docker rmi <ID>: удаление образа

Kubernetes: Оркестрация контейнеров

• Решает задачи мониторинга состояния, автоматического деплоймента и масштабирования контейнеров
• Основные компоненты Kubernetes:
  • Master node (Control Plane): управляет кластером
  • Worker nodes: запускают контейнеры
  • Pod: наименьшая рабочая единица, содержащая один или несколько контейнеров
  • Service: логическое объединение подов, доступных по единому IP адресу

Установка Kubernetes (Minikube)

• Пошаговые инструкции для установки на различные ОС
• Запуск Minikube: minikube start --driver=<тип драйвера> --no-vtx-check
• Проверка статуса Minikube: minikube status
• Запуск дашборда Minikube: minikube dashboard

Основные понятия Kubernetes

• Deployment: описание и управление подами
• Service: доступ к подам внутри кластера и извне

Работа с Minikube и Kubernetes Dashboard

• Создание и управление Deployment и Service через команды kubectl
• Проверка состояния подов и сервисов через kubectl get pods и kubectl get svc

Поддержка инфраструктуры как кода (IaC)

• Инфраструктура Kubernetes через конфигурационные файлы
• Пример конфигов deployment.yaml и service.yaml
• Работа с Persistent Volume для хранения данных вне подов

Заключение

• Рекомендации по изучению материалов и документации
• Обратная связь и контакт для вопросов: prite@yahoo.com