Commandes Docker

Le logiciel open source Docker s’est imposé comme la norme de la virtualisation des conteneurs d’applications. La virtualisation des conteneurs est le prolongement du développement des machines virtuelles, à une différence fondamentale près : au lieu de simuler un système d’exploitation complet, une seule application est virtualisée dans un seul conteneur.

Docker est piloté sur le système local via une interface en ligne de commande. Les commandes utilisées sont essentielles pour travailler avec Docker. Nous expliquons comment les commandes Docker fonctionnent et présentons les commandes les plus importantes.

Pour mieux comprendre ce que sont les commandes Docker et comment elles fonctionnent, nous passons brièvement en revue la structure de Docker. L’installation de Docker sur un hôte local contient comme noyau le moteur d’exécution Docker Engine. Docker Engine est à son tour constitué de trois composants principaux :

1. Le daemon Docker, qui fonctionne comme un dockerd sur l’hôte.
2. L’API Docker est fournie par le daemon Docker. Le daemon Docker est interrogé et contrôlé par l’API.
3. L’interface en ligne de commande (en anglais « Command line interface », CLI) est utilisée comme commande docker pour communiquer avec l’API Docker.

On entre les commandes Docker dans la ligne de commande en tant qu'utilisateur pour piloter Docker. Les commandes sont reçues et traitées par l’interface CLI Docker. Les appels API correspondants sont générés à partir des commandes auprès du daemon Docker qui exécute la tâche réelle.

Deux types de commandes Docker se sont établies au fil de l’évolution historique de Docker.

Il existe d’une part une poignée de commandes autonomes. Celles-ci sont généralement des verbes et exécutent une action spécifique lors de l’appel. Des exemples connus en sont 'docker pull' ou 'docker build'. Mais il est devenu de plus en plus difficile de trouver des verbes appropriés au gré de la croissance de la plateforme et de l’apparition de nouvelles fonctionnalités.

D’autre part, les commandes dites « commandes de gestion Docker » ont été introduites pour regrouper des commandes afin de remettre de l’ordre dans cette pléthore de commandes. Les commandes de gestion Docker sont généralement des substantifs. Des exemples connus en sont 'docker image' et 'docker container'. Les commandes de gestion Docker regroupent des sous-commandes qui sont à leur tour des verbes.

Ceci permet d’utiliser les mêmes verbes dans des contextes différents sans que les noms n’entrent en collision. Par exemple, il existe la commande 'docker image rm' pour supprimer une image, ainsi que 'docker container rm' pour supprimer un conteneur.

Qu’il s’agisse de commandes Docker autonomes ou de commandes de gestion Docker, l’appel des commandes Docker est exécuté dans la ligne de commande. Comme à l’accoutumée, le nom de la commande est saisi en étant suivi de paramètres facultatifs. Le cas échéant, ceci est encore suivi du nom d’un ou de plusieurs objets. Il peut s’agir ici d’un conteneur, d’une image, d’un volume ou d’autres éléments similaires.

Examinons la structure générale d’une commande Docker dans la ligne de commande. Dans le cas le plus simple, seule la CLI Docker est appelée avec une option jointe :

Les exemples connus sont l’affichage de la version Docker ou de l’aide Docker :

Dans la plupart des cas, nous ne nous contentons pas d’appeler la CLI Docker, mais nous soumettons également le nom d’une commande spécifique. Il peut s'agir ici d’une commande autonome ou d’une commande de gestion suivie d’une sous-commande. Examinons dans un premier temps la structure générale d’une commande Docker autonome. Le nom 'docker' est suivi du nom de la commande, des paramètres facultatifs, ainsi que, le cas échéant, du nom d’un objet Docker :

Deux commandes Docker autonomes connues du stade de production sont utilisées pour afficher différentes informations d’état :

Nous allons maintenant nous familiariser avec les commandes de gestion Docker. Comme nous l’avons déjà mentionné, ces dernières servent à remettre de l’ordre dans le chaos issu de la croissance désorganisée des commandes. Par exemple, il existait au départ la commande 'docker ls' pour lister les conteneurs sur un hôte et, par analogie, la commande 'docker images' pour lister les images. Ce n’est pas très intuitif. Même si l’on peut continuer à utiliser ces deux commandes, il existe aujourd’hui des alternatives plus cohérentes avec 'docker container ls' et 'docker image ls'.

Le schéma général des commandes de gestion Docker est basé sur la structure connue des commandes Docker autonomes. Le nom « docker » est suivi du nom de la commande de gestion, ainsi que de la sous-commande. Nous clôturons à nouveau avec des paramètres facultatifs, ainsi que le nom d’un objet Docker le cas échéant :

Nous pouvons illustrer le modèle par un exemple concret. Voici la commande Docker pour démarrer un nouveau conteneur à partir de l’image « httpd » en mode interactif :

Comparons la structure générale des commandes de gestion Docker avec les différents éléments de l’exemple précédent :

Comme la plupart des commandes de ligne de commande, les commandes Docker sont contrôlées par des paramètres facultatifs, dénommés « options ». Les options succèdent au nom de la commande. Elles sont sensibles à la casse. Deux conventions d’écriture sont généralement possibles pour la plupart des options :

1. Forme abrégée : -, p. ex. 'docker -v'

La forme abrégée est peu évocatrice. Mais elle permet de combiner plusieurs options en une seule, par exemple 'docker run -it' au lieu de 'docker -i -t'. La séquence est quelconque lors du regroupement ; on peut ainsi adopter la notation 'docker run -ti' sans difficulté. La forme abrégée se prête bien au travail accéléré avec des commandes connues dans la ligne de commande.

2. Forme longue : --<nom de l’option>, p. ex. 'docker --version'

La forme longue est aisément compréhensible, mais nécessite plus de temps à la saisie et occupe davantage d’espace. La forme longue convient bien pour la création de scripts ; les noms d’options évocateurs font office de documentation.

Une grande partie des commandes Docker existantes sont utilisées pour gérer les conteneurs Docker, les images Docker et les volumes Docker. Avant de nous pencher en détail sur les commandes Docker spécifiques, nous vous donnons un bref aperçu des liens qui existent entre le conteneur et l’image, deux notions essentielles de Docker.

Un conteneur Docker est créé à partir d’un modèle non modifiable, appelé image. Une image Docker contient les dépendances et les paramètres de configuration nécessaires à la création d’un conteneur. Nous ne pouvons pas seulement créer un conteneur à partir d’une image, mais aussi enregistrer un conteneur existant dans une nouvelle image. Conteneur et image sont aussi proches l’un de l’autre que l’œuf et la poule :

Docker a connu un développement éclair au cours des dix dernières années. Docker englobe aujourd’hui des fonctionnalités qui vont bien au-delà de la virtualisation des conteneurs à laquelle il doit son origine. On peut ainsi orchestrer des groupes de conteneurs avec Docker Compose et Docker Swarm, ce qui n’était traditionnellement possible qu’avec des alternatives à Docker. Voici un sous-ensemble des commandes d’origine, car une liste exhaustive sortirait du cadre de cet article.

Un conteneur Docker englobe les composants suivants. Les commandes correspondantes sont disponibles à des fins de pilotage :

1. Système d’exploitation de conteneur et système de fichiers Union
2. Composants logiciels et configuration
3. Variables d’environnement et configuration à l’exécution
4. Ports et volumes
5. Processus et journaux

Avant tout, il faut savoir que la plupart des fonctionnalités de Docker peuvent être contrôlées aujourd’hui à l’aide de commandes de gestion Docker. Même si les commandes d’origine continuent de fonctionner, il existe des équivalents plus évocateurs :

Cependant, il y existe encore une poignée de commandes Docker autonomes. Ces commandes ne peuvent pas être remplacées par des commandes de gestion Docker car elles se rapportent à l’installation de Docker dans son ensemble :

Contrairement à la virtualisation des machines virtuelles, un conteneur Docker ne contient pas son propre système d’exploitation. Au lieu de cela, tous les conteneurs présents sur un hôte Docker accèdent au même noyau du système d’exploitation. Une certaine quantité de ressources système est attribuée à chaque conteneur lorsqu’il est exécuté par commande. Cela inclut la mémoire vive, les cœurs de CPU, la mémoire de masse et les périphériques réseau (virtuels). En voici deux exemples :

Assigner un cœur de CPU et 10 mégaoctets de mémoire au conteneur Docker :

Mapper le port TCP 80 de l’hôte Docker sur le port 80 du conteneur Docker :

Sur un hôte, on peut démarrer, arrêter et supprimer des conteneurs. Il est possible en outre de piloter les processus en cours d’exécution. Par conséquent, de nombreuses commandes de conteneur Docker traitent ces tâches :

Contrairement aux images de machines virtuelles, une image Docker n’est pas un fichier isolé à l’état normal. Au lieu de cela, il s’agit d'un regroupement de plusieurs composants :

• Couches d’image : contiennent les données ajoutées par opération sur le système de fichiers. Les couches sont empilées et aplaties à un niveau cohérent par un système de fichiers Union.
• Image parente : fournit les fonctions de base de l’image et ancre l’image dans l’arborescence de l’écosystème Docker.
• Manifeste d’images : décrit le regroupement et identifie les couches d’images qu’il contient.

Une image Docker contient des couches protégées en écriture, appelées « layers » en anglais. Chaque couche décrit les modifications successives du système de fichiers de l’image. Une nouvelle couche est créée pour chaque opération censée entraîner une modification du système de fichiers de l’image. Les commandes suivantes permettent d’interagir avec les images disponibles sur l’hôte :

Un conteneur Docker contient une application isolée du monde extérieur. Dans de nombreux cas, il est toutefois utile de partager des fichiers entre le conteneur et le système hôte. Docker connaît différents types de volumes à cet effet. Les différences entre les types de volume sont subtiles ; le choix du type approprié dépend fortement du scénario d’utilisation respectif :

• Volumes nommés : recommandés
• Volumes anonymes : sont perdus lors de la suppression du conteneur
• Points de montage : conditionnés à des raisons historiques et non recommandés ; performants
• Points de montage tmpfs : stockés sur la mémoire de l’hôte ; sous Linux uniquement

Une poignée de commandes Docker est disponible pour interagir avec les volumes :