Fundamentos y usos prácticos de Docker

Trabajo integrador 🐳

En el presente trabajo integrador se evaluará:

• Conteinerizar una aplicación simple.
• Buildear y correr una imágen como un contenedor.
• Compartir imágenes usando Docker Hub.
• Deployar aplicaciones Docker usando multiples contenedores usando una base de datos.
• Correr la aplicación usando docker compose.

Important

La fecha límite de entrega es el 27/12/24.

Prerequisitos

• Tener instalado Docker Desktop o Docker CLI
• Tener instalado un editor de texto, como Notepad++ o VSCodium.
• Tener instalado un cliente Git (opcional).

Forma de entrega

El TP indicará luego de cada sección la parte entregable eso debe completarlo en el siguiente formulario.

Parte 1 - Conteinerizar una Aplicación

Para este trabajo integrador, usaremos un simple todo list manager que corre en Node.js. Si no estás familiarizado con Node.js, no te preocupes, este trabajo integrador no requiere conocimientos de programación. Solo usaremos una app de ejemplo para poder armar las imágenes y correr los contenedores.

1. Obtener la aplicación

Antes de poder correr la aplicación, necesitamos obtener el código fuente y descargarlo.

• Clonar el repositorio usando el siguiente comando:

  git clone https://github.com/kity-linuxero/docker-integradora.git

• Si no tiene un cliente git instalado, puede descargar el repositorio del siguiente link. Luego debe descomprimir el archivo zip.

• Una vez descargada la aplicación, deberías ver el código fuente de la misma con la siguiente estructura de directorios en la carpeta app:

      app/
      ├─ spec/
      ├─ src/
      ├─ yarn.lock
      ├─ package.json
      ├─ Dockerfile
      ├─ .dockerignore
  

2. Buildear imágen

Tip

Consulte apuntes de docker build.

• Para buildear la imágen usaremos un Dockerfile como el siguiente. Observe y analice el archivo Dockerfile.

  # Usamos la imagen base de Alpine Linux
  FROM alpine:latest
  
  # Actualizamos los paquetes e instalamos Node.js y Yarn directamente desde los repositorios oficiales
  RUN apk add --no-cache nodejs yarn
  
  # Establecemos el directorio de trabajo
  WORKDIR /app
  
  # Copiamos los archivos del proyecto al contenedor
  COPY . .
  
  # Instalamos las dependencias del proyecto
  RUN yarn install --production
  
  # Exponemos el puerto de la aplicación (ejemplo: 3000)
  EXPOSE 3000
  
  # Comando por defecto para ejecutar la aplicación
  CMD ["node", "src/index.js"]

ENTREGABLE:

• 1.1) Ejecute el comando correspondiente para buildear la imagen. Elija un nombre de imagen y un tag acorde.
• 1.2) ¿Qué espacio ocupa la imagen una vez creada?
• 1.3) ¿Puede hacer algo para optimizar o mejorar la imagen?. Describa qué modificaciones puede hacer para optimizar la imagen.

Tip

Consulte apuntes sobre tags.

3. Correr la aplicación

Una vez creada la imágen, debería ser capaz de correr la aplicación.

ENTREGABLE:

• 1.4) Ejecute un comando para poder correr la aplicación.
• 1.5) Explique el comando de la respuesta anterior y cada parámetro enviado.
• 1.6) ¿Cómo puede saber si el contenedor está corriendo?
• 1.7) Adjunte una captura de pantalla con la aplicación funcionando con la URL utilizada para acceder.

Parte 2 - Actualizar aplicación

En esta parte 2, haremos algunos cambios y actualizaremos la aplicación.

1. Actualizar el código fuente

• En el archivo app/src/static/js/app.js actualizaremos la línea 56, con los siguientes cambios:

  - <p className="text-center">Aún no hay items. ¡Agrega tu primer item arriba!</p>
  + <p className="text-center">No hay nada en la lista! | by: [SU APELLIDO.NOMBRE]</p>

ENTREGABLE

• 2.1) Ejecute los comando necesarios para que la aplicación tome los cambios. Realice un etiquetado (tag) coherente respecto a los cambios en la imágen.

2. Elimine el contenedor e imágen anterior

La actualización del código recientemente realizada deja obsoleta la antigua versión.

ENTREGABLE

• 2.2) Elimine la imágen y el contenedor hecho en el punto anterior: Mostrar comandos utilizados.
• 2.3) ¿Como puede listar las imágenes para comprobar que se ha eliminado la imagen del punto anterior?

Parte 3 - Compartir app

Para compartir la imágen de la aplicación usaremos la registry de DockerHub.

Tip

Repase lo realizado en el Laboratorio 2.4.

ENTREGABLE

• Escriba los comandos necesarios para que sea posible subir la imaǵen correctamente.

• Agregue un overview para el repositorio de Dockerhub con instrucciones para correr la imágen y todo lo que considere necesario para que un tercero pueda ejecutar la imágen.

• 3.1) Comparta la URL de DockerHub para que pueda ser posible probar y descargar su imágen.

Tip

Utilice el formato markdown para darle formato al overview.

Parte 4 - Persistencia de datos

La aplicación, hasta el momento carece de persistencia de datos, y si el contenedor se elimina los datos to-dos se pierden.

Los datos en esta APP se guardan en un archivo /etc/todos/todo.db.

ENTREGABLE

• 4.1) Escriba los comandos necesarios para persistir la base de datos.
• 4.2) Decida que tipo de persistencia es la adecuada para la app.

Tip

Repase volúmenes y persistencia de datos.

Parte 5 - Aplicaciones multicontainer

Hasta este punto, hemos deployado nuestra aplicación que corre en un único contenedor. A continuación agregaremos un segundo contenedor para que sea de base de datos basada en MySQL.

Redes en contenedores

Recordemos que de manera predeterminada, los contenedores se ejecutan de forma aislada y "no ven" otros procesos o contenedores en la misma máquina. Por lo tanto debemos crear una red para que se comuniquen entre ellos.

Base de datos

Usaremos una imágen basada en MySQL. La imágen en cuestión será mysql:8.0. Para poder iniciar y tener cierta configuración sobre la base de datos, usaremos variables de entorno. Para mas info consulte la sección variables de entorno de Docker Hub MySQL.

A modo de resumen, usaremos las siguientes para el contenedor de base de datos:

• MYSQL_ROOT_PASSWORD: La password del usuario root de la base de datos. Utilice la password de su preferencia.
• MYSQL_DATABASE: La base de datos que utilizaremos. Elija un nombre de su preferencia, por ejemplo todos.

Conectar APP a base de datos

En la aplicación también es posible setear variables de entorno para parametrizar su funcionamiento. Utilizaremos las siguientes para especificar lo necesario para la conexión con la base de datos:

• MYSQL_HOST: Hostname donde corre el servidor MySQL.
• MYSQL_USER: El usuario para la conexión.
• MYSQL_PASSWORD: La password utilizada para la conexión.
• MYSQL_DB: La base de datos que se utilizará una vez conectada la aplicación.

Consulte src/persistence/mysql.js para mas información.

ENTREGABLE:

• 5.1) Crear una red para conexión entre los contenedores que servirá también para conectar a la aplicación.
• 5.2) Crear un nuevo volumen para persistir los datos de la base MySQL. El path donde se almacenan los datos en el contenedor MySQL es /var/lib/mysql.
• 5.3) Iniciar el contenedor de base de datos utilizando el comando docker run y enviando las variables de entorno necesarias.
• 5.4) Iniciar el contenedor de la aplicación utilizando el comando docker run enviando las variables de entornos necesarias para la conexión con la base de datos.

Tip

Set environments variables (-e, --env) Docker Docs.

Si todo sale bien, el log de la app debería mostrar lo siguiente:

Waiting for db:3306.
Connected!
Connected to mysql db at host db
Listening on port 3000

Important

Conectar ambos contenedores a la misma red. Utilice el parámetro --name o --network-alias para poder identificar el servidor de base de datos, de manera que el servidor de la app pueda establecer la conexión. La base de datos debe estar previamente iniciada.

Important

¿Algo no funciona? Pruebe realizar el troubleshooting de este documento

Parte 6 - Utilizando Docker Compose

Llegando a este punto y habiendo completado cada punto ya tiene la información necesaria para volcarla en un archivo de Docker Compose para simplificar la ejecución de los contenedores.

Cree el archivo de Docker Compose

Tip

Puede ser de utilidad el sitio composerize.

Note

Teniendo en cuenta que la aplicación necesitará que la base de datos esté previamente iniciada, utilice los elementos de compose para explicitar dicha dependencia.

Corra los contenedores

Con el siguiente comando debería ser capaz de correr la aplicación junto con la base de datos

docker compose up -d

Imagen de docker hub

Cambie la imágen del docker compose para que tome como origen la imágen que ha subido a Docker Hub con su usuario.

ENTREGABLE

• 6.1) Suba el archivo docker compose. El compose debe realizar todo lo necesario para que la aplicación levante con solo ejecutar docker compose up. Para probar si realmente funciona correctamente, puede probar su compose en Play With Docker

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Referencias:

• Docker Docs: Docker Workshop

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