O que é Docker?#

Obtenha uma visão geral aprofundada da plataforma Docker, incluindo para que ela pode ser usada, a arquitetura que ela emprega e sua tecnologia subjacente.

Docker é uma plataforma aberta para desenvolver, distribuir e executar aplicações. O Docker permite que você separe suas aplicações da sua infraestrutura para que você possa entregar software rapidamente. Com o Docker, você pode gerenciar sua infraestrutura da mesma forma que gerencia suas aplicações. Ao aproveitar as metodologias do Docker para distribuir, testar e implantar código, você pode reduzir significativamente o atraso entre escrever o código e executá-lo em produção.

A plataforma Docker#

O Docker fornece a capacidade de empacotar e executar uma aplicação em um ambiente levemente isolado chamado contêiner. O isolamento e a segurança permitem que você execute muitos contêineres simultaneamente em uma determinada máquina hospedeira. Os contêineres são leves e contêm tudo o que é necessário para executar a aplicação, então você não precisa depender do que está instalado na máquina hospedeira. Você pode compartilhar contêineres enquanto trabalha e ter certeza de que todos com quem você compartilha recebam o mesmo contêiner que funciona da mesma maneira.

O Docker fornece ferramentas e uma plataforma para gerenciar o ciclo de vida dos seus contêineres:

Desenvolva sua aplicação e seus componentes de suporte usando contêineres.
O contêiner se torna a unidade para distribuir e testar sua aplicação.
Quando estiver pronto, implante sua aplicação em seu ambiente de produção, como um contêiner ou um serviço orquestrado. Isso funciona da mesma forma, seja seu ambiente de produção um data center local, um provedor de nuvem ou um híbrido dos dois.

Para que posso usar o Docker?#

Entrega rápida e consistente de suas aplicações#

O Docker simplifica o ciclo de vida do desenvolvimento permitindo que as pessoas desenvolvedoras trabalhem em ambientes padronizados usando contêineres locais que fornecem suas aplicações e serviços. Os contêineres são ótimos para fluxos de trabalho de integração contínua e entrega contínua (CI/CD).

Considere o seguinte cenário de exemplo:

Suas pessoas desenvolvedoras escrevem código localmente e compartilham seu trabalho com suas colegas usando contêineres Docker.
Elas usam o Docker para enviar suas aplicações para um ambiente de teste e executar testes automatizados e manuais.
Quando as pessoas desenvolvedoras encontram falhas, elas podem corrigi-los no ambiente de desenvolvimento e reimplantar as aplicações no ambiente de teste para teste e validação.
Quando os testes são concluídos, obter a correção para a pessoa cliente é tão simples quanto enviar a imagem atualizada para o ambiente de produção.

Implantação e escalonamento responsivos#

A plataforma baseada em contêineres do Docker permite cargas de trabalho altamente portáteis. Os contêineres do Docker podem ser executados no notebook local de uma pessoa desenvolvedora, em máquinas físicas ou virtuais em um data center, em provedores de nuvem ou em uma mistura de ambientes.

A portabilidade e a natureza leve do Docker também facilitam o gerenciamento dinâmico de cargas de trabalho, aumentando ou reduzindo a escala de aplicações e serviços conforme as necessidades comerciais, quase em tempo real.

Executando mais cargas de trabalho no mesmo equipamento#

O Docker é leve e rápido. Ele fornece uma alternativa viável e econômica às máquinas virtuais baseadas em hipervisor, para que você possa usar mais da capacidade do seu servidor para atingir suas metas comerciais. O Docker é perfeito para ambientes de alta densidade e para implantações pequenas e médias, nas quais você precisa fazer mais com menos recursos.

Arquitetura do Docker#

O Docker usa uma arquitetura cliente-servidor. O cliente Docker fala com o daemon do Docker, que faz o trabalho pesado de construir, executar e distribuir seus contêineres Docker. O cliente e o daemon do Docker podem ser executados no mesmo sistema, ou você pode conectar um cliente Docker a um daemon remoto do Docker. O cliente e o daemon do Docker se comunicam usando uma API REST, por soquetes UNIX ou uma interface de rede. Outro cliente Docker é o Docker Compose, que permite que você trabalhe com aplicações que consistem em um conjunto de contêineres.

Diagrama de arquitetura do Docker

O daemon do Docker#

O daemon do Docker (dockerd) escuta as requisições da API do Docker e gerencia objetos do Docker, como imagens, contêineres, redes e volumes. Um daemon também pode se comunicar com outros daemons para gerenciar serviços do Docker.

O cliente Docker#

O cliente Docker (docker) é a principal maneira pela qual muitas pessoas usuárias do Docker interagem com o Docker. Quando você usa comandos como docker run, o cliente envia esses comandos para o dockerd, que os executa. O comando docker usa a API do Docker. O cliente Docker pode se comunicar com mais de um daemon.

Docker Desktop#

O Docker Desktop é uma aplicação fácil de instalar para seu ambiente Mac, Windows ou Linux que permite que você crie e compartilhe aplicações e microsserviços em contêineres. O Docker Desktop inclui o daemon do Docker (dockerd), o cliente Docker (docker), o Docker Compose, o Docker Content Trust, o Kubernetes e o Credential Helper. Para obter mais informações, consulte Docker Desktop.

Registros do Docker#

Um registro do Docker armazena imagens do Docker. O Docker Hub é um registro público que qualquer pessoa pode usar, e o Docker procura imagens no Docker Hub por padrão. Você pode até mesmo executar seu próprio registro privado.

Quando você usa os comandos docker pull ou docker run, o Docker baixa as imagens necessárias do seu registro configurado. Quando você usa o comando docker push, o Docker envia sua imagem para o seu registro configurado.

Objetos do Docker#

Quando você usa o Docker, você está criando e usando imagens, contêineres, redes, volumes, plugins e outros objetos. Esta seção é uma breve visão geral de alguns desses objetos.

Imagens#

Uma imagem é um modelo somente leitura com instruções para criar um contêiner Docker. Frequentemente, uma imagem é baseada em outra imagem, com alguma personalização adicional. Por exemplo, você pode construir uma imagem baseada na imagem ubuntu, mas instalar o servidor web Apache e sua aplicação, bem como os detalhes de configuração necessários para fazer sua aplicação rodar.

Você pode criar suas próprias imagens ou pode usar apenas aquelas criadas por outras pessoas e publicadas em um registro. Para construir sua própria imagem, você cria um Dockerfile com uma sintaxe simples para definir as etapas necessárias para criar a imagem e executá-la. Cada instrução em um Dockerfile cria uma camada na imagem. Quando você altera o Dockerfile e reconstrói a imagem, apenas as camadas que foram alteradas são reconstruídas. Isso é parte do que torna as imagens tão leves, pequenas e rápidas, quando comparadas a outras tecnologias de virtualização.

Contêineres#

Um contêiner é uma instância executável de uma imagem. Você pode criar, iniciar, parar, mover ou excluir um contêiner usando a API ou CLI do Docker. Você pode conectar um contêiner a uma ou mais redes, anexar armazenamento a ele ou até mesmo criar uma nova imagem com base em seu estado atual.

Por padrão, um contêiner é relativamente bem isolado de outros contêineres e de sua máquina hospedeira. Você pode controlar o quão isolados a rede, o armazenamento ou outros subsistemas subjacentes de um contêiner são de outros contêineres ou da máquina hospedeira.

Um contêiner é definido por sua imagem, bem como por quaisquer opções de configuração que você fornece a ele ao criá-lo ou iniciá-lo. Quando um contêiner é removido, quaisquer alterações em seu estado que não estejam armazenadas no armazenamento persistente desaparecem.

Exemplo de comando `docker run`#

O comando a seguir executa um contêiner ubuntu, se vincula interativamente à sua sessão de linha de comando local e executa /bin/bash.

docker run -i -t ubuntu /bin/bash

Ao executar este comando, o seguinte acontece (supondo que você esteja usando a configuração padrão do registro):

Se você não tiver a imagem ubuntu localmente, o Docker a baixa do seu registro configurado, como se você tivesse executado docker pull ubuntu manualmente.
O Docker cria um novo contêiner, como se você tivesse executado um comando docker container create manualmente.
O Docker aloca um sistema de arquivos de leitura e escrita para o contêiner, como sua camada final. Isso permite que um contêiner em execução crie ou modifique arquivos e diretórios em seu sistema de arquivos local.
O Docker cria uma interface de rede para conectar o contêiner à rede padrão, já que você não especificou nenhuma opção de rede. Isso inclui atribuir um endereço IP ao contêiner. Por padrão, os contêineres podem se conectar a redes externas usando a conexão de rede da máquina hospedeira.
O Docker inicia o contêiner e executa /bin/bash. Como o contêiner está sendo executado interativamente e conectado ao seu terminal (devido aos sinalizadores -i e -t), você pode fornecer entrada usando seu teclado enquanto o Docker envia a saída para o seu terminal.
Quando você executa exit para encerrar o comando /bin/bash, o contêiner para, mas não é removido. Você pode iniciá-lo novamente ou removê-lo.

A tecnologia subjacente#

O Docker é escrito na linguagem de programação Go e aproveita vários recursos do kernel Linux para fornecer sua funcionalidade. O Docker usa uma tecnologia chamada namespaces para fornecer o espaço de trabalho isolado chamado contêiner. Quando você executa um contêiner, o Docker cria um conjunto de namespaces para esse contêiner.

Esses namespaces fornecem uma camada de isolamento. Cada aspecto de um contêiner é executado em um namespace separado e seu acesso é limitado a esse namespace.