Docker là gì? Tất tần tật thông tin Docker từ A-Z

Docker là một nền tảng nổi tiếng cung cấp cho người dùng khả năng xây dựng, triển khai, và chạy ứng dụng thuận lợi nhất. Với tính linh hoạt và tiện ích mà Docker mang lại, nó ngày càng trở thành một trong những nền tảng phổ biến nhất cho việc quản lý ứng dụng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu chi tiết hơn về Docker cũng như các dự án nguồn mở liên quan của nó. Cùng tham khảo ngay nhé!

• User Agent là gì? Cách thay đổi UA trên các trình duyệt Web
• Semantic Web là gì? Tại sao phải tạo Semantic cho Website?
• Wireframe là gì? Cách thiết lập Wireframe là gì?

1. Docker là gì?

Docker là một nền tảng dành cho developers và sysadmin để phát triển, triển khai và chạy ứng dụng thông qua các container. Nó cung cấp khả năng tạo ra môi trường độc lập và cô lập, giúp khởi chạy và phát triển ứng dụng trong một không gian độc lập, được gọi là container. Khi cần triển khai ứng dụng lên bất kỳ máy chủ nào, chỉ cần chạy container của Docker, và ứng dụng sẽ được khởi chạy ngay lập tức.

Các khái niệm liên quan Docker là gì?

Khi muốn triển khai ứng dụng lên bất kỳ máy chủ nào, chỉ cần chạy container của Docker và ứng dụng sẽ được khởi chạy ngay lập tức. Các khái niệm chính liên quan đến Docker bao gồm:

• Docker Engine: Là thành phần chính của Docker, đóng vai trò như một công cụ để đóng gói ứng dụng thành các container.
• Docker Hub:Tương tự như một "github cho hình ảnh Docker," Docker Hub là nơi có hàng ngàn hình ảnh công khai được tạo bởi cộng đồng. Người dùng có thể dễ dàng tìm thấy và sử dụng các hình ảnh này với một số cấu hình mong muốn.
• Images: Là một khuôn mẫu để tạo ra một container. Image thường dựa trên một image có sẵn, với các tùy chỉnh và cấu hình thêm vào. Người dùng có thể xây dựng hình ảnh riêng của mình thông qua Dockerfile hoặc sử dụng những hình ảnh được chia sẻ từ Docker Hub.
• Container: Là một phiên bản của một image, có thể được tạo, bắt đầu, dừng, di chuyển hoặc xóa thông qua Docker API hoặc Docker CLI.
• Docker Client: Là một công cụ giúp người dùng tương tác với Docker host để thực hiện các thao tác quản lý container, image, network và volumes.
• Docker Daemon: Là một dịch vụ lắng nghe các yêu cầu từ Docker Client để quản lý các đối tượng như Container, Image, Network, và Volumes thông qua REST API. Docker Daemon cũng tương tác với các Docker Daemon khác để quản lý các Docker Service.
• Dockerfile: Là một tập tin chứa các chỉ dẫn để xây dựng một image.
• Volumes: Là phần dữ liệu được tạo ra khi container được khởi tạo, giúp duy trì trạng thái và dữ liệu qua các lần khởi động và tắt container.

2. Quy trình thực thi của một hệ thống sử dụng Docker là gì?

Bước đầu tiên là tạo một Dockerfile, trong đó chứa mã nguồn của dự án. Dockerfile này sẽ được xây dựng trên một máy tính đã cài đặt Docker Engine. Sau khi quá trình xây dựng hoàn tất, chúng ta sẽ thu được một Container, trong đó bao gồm ứng dụng của chúng ta cùng với các thư viện liên quan.

Khi Container đã sẵn sàng, chúng ta tiến hành đẩy (push) Container này lên môi trường đám mây và lưu trữ nó tại đó. Nếu máy tính khác muốn sử dụng Container của chúng ta, máy đó sẽ phải thực hiện quá trình kéo (pull) Container từ môi trường đám mây về máy local. Đồng thời, máy tính đó cũng cần được cài đặt Docker Engine. Sau đó, chỉ cần thực hiện chạy (run) Container để triển khai ứng dụng.

3. Docker hoạt động như thế nào?

Docker hoạt động bằng cách thực thi mã thông qua một phương thức tiêu chuẩn, tương tự như cách máy ảo ảo hóa phần cứng của máy chủ để loại bỏ sự cần thiết của việc quản lý trực tiếp. Trong trường hợp này, các container sẽ ảo hóa hệ điều hành của máy chủ. Khi được cài đặt trên mỗi máy chủ, Docker cung cấp các lệnh cơ bản giúp bạn xây dựng, khởi tạo, hoặc dừng các container.

Cơ chế hoạt động của Docker khá phức tạp, chủ yếu thông qua Docker Engine, là sự kết hợp của hai thành phần quan trọng: server và client. Server và client tương tác với nhau thông qua REST API.

Bên cạnh đó, các dịch vụ như Amazon ECS, AWS Fargate, Amazon EKS và AWS Batch giúp bạn dễ dàng triển khai các container Docker ở quy mô lớn.

Đặc biệt, nếu bạn sử dụng hệ điều hành Windows hoặc Mac thế hệ cũ, Docker Toolbox là một lựa chọn hữu ích vì nó cho phép bạn kiểm soát Docker Engine với Docker Compose và Kitematic.

4. Container trong Docker là gì?

Các container cho phép lập trình viên đóng gói một ứng dụng cùng với tất cả các thành phần cần thiết như thư viện và các phụ thuộc khác, sau đó đóng gói chúng thành một gói duy nhất.

Nhờ vào công nghệ container, ứng dụng có khả năng chạy trên mọi máy Linux mà không phụ thuộc vào bất kỳ cài đặt tùy chỉnh nào trên máy, giúp nó linh hoạt và di động giữa các môi trường phát triển và triển khai.

Docker, theo một cách nào đó, tương tự như máy ảo, nhưng nhanh chóng trở nên phổ biến vì:

Tính dễ ứng dụng:Docker làm cho quá trình xây dựng và kiểm thử nhanh chóng và dễ dàng từ lập trình viên đến sys admin. Container tirợt dụng lợi thế để xây dựng và thử nghiệm ứng dụng trên máy cá nhân và chạy chúng trên các môi trường như public cloud, private cloud, theo triết lý "Build once, run anywhere".

Tốc độ:Container Docker rất nhẹ và nhanh chóng, cho phép tạo và chạy chúng chỉ trong vài giây.

Môi trường chạy và khả năng mở rộng:Docker cho phép chia nhỏ chức năng của ứng dụng thành các container độc lập. Ví dụ, Database có thể chạy trong một container, Redis cache trong container khác, và ứng dụng Node.js trong container thứ ba. Docker giúp kết nối các container để tạo thành một ứng dụng, dễ dàng mở rộng và cập nhật các thành phần một cách độc lập.

Với sự chuyển đổi sang kiến trúc microservices trong các hệ thống lớn, Docker đóng vai trò quan trọng, trở thành một phần không thể thiếu của nhiều công cụ DevOps. Ngày nay, cùng với Kubernetes - một công cụ quản lý container tiên tiến khác, Docker đang trở thành một công nghệ quan trọng trong thế giới công nghiệp.

5. Tại sao nên sử dụng Docker?

Trước hết, việc thiết lập và triển khai ứng dụng lên một hoặc nhiều server thường đầy khó khăn và tốn công, từ việc cài đặt công cụ và môi trường cần thiết cho ứng dụng cho đến quá trình chạy ứng dụng. Đặc biệt, các môi trường server thường không đồng nhất, điều này làm cho quá trình thiết lập và triển khai ứng dụng trở nên phức tạp. Để giải quyết vấn đề này, Docker đã xuất hiện.

Ngày nay, Docker trở nên phổ biến và rộng rãi, với Docker và Container hoàn toàn có thể sử dụng thay thế cho nhau. Công nghệ liên quan đến Container đã tồn tại từ rất lâu trước khi Docker được phát triển, cho phép ảo hóa một phiên bản Linux.

Khi Docker ra đời, nó tạo ra một bước đột phá lớn so với những sản phẩm chỉ sử dụng LXC. Docker cũng có những đặc điểm nổi bật sau:

Vận chuyển phần mềm nhanh chóng hơn: Docker giúp vận chuyển phần mềm nhanh gấp 7 lần so với người không sử dụng Docker. Điều này tạo ra một ưu điểm đáng chú ý về khả năng vận chuyển dịch vụ được tách biệt với tần suất mong muốn.

Tiêu chuẩn hóa quá trình vận hành:Docker tiêu chuẩn hóa quá trình vận hành bằng cách đóng gói ứng dụng vào các container nhỏ, làm cho việc triển khai và xác định vấn đề trở nên dễ dàng hơn.

Di chuyển trơn tru hiệu quả:Điểm mạnh của Docker là khả năng di chuyển ứng dụng trên nền tảng Docker một cách trơn tru, đạt hiệu suất cao từ việc di chuyển giữa các máy phát triển địa phương đến các môi trường triển khai sản xuất trên AWS.

Tiết kiệm chi phí tối đa: Container Docker giúp chạy nhiều ứng dụng trên mỗi máy chủ một cách dễ dàng, cũng như cải thiện khả năng tận dụng và giảm chi phí đáng kể.

6. Khi nào nên sử dụng Docker?

Container Docker có thể được tận dụng làm khối dựng lõi để xây dựng ứng dụng và nền tảng hiện đại. Ngoài ra, nó còn hỗ trợ việc triển khai và chạy kiến trúc vi dịch vụ, quy trình tổng hợp, và phân phối liên tục khi triển khai mã được tiêu chuẩn hóa.

Hệ thống xử lý dữ liệu xây dựng với Container Docker có quy mô linh hoạt, tạo ra các nền tảng dễ quản lý hơn cho nhà phát triển. Sự hợp tác giữa AWS và Docker mang lại ưu điểm khi triển khai các phần lạ một cách thuận lợi thông qua Docker Compose cho Amazon ECS và AWS Fargate.

Container Docker cũng được ứng dụng trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm triển khai kiến trúc Microservices hoặc khi xây dựng ứng dụng với yêu cầu linh hoạt về quy mô. Nếu bạn muốn giảm thời gian cấu hình máy local và server trong cùng một môi trường để chạy ứng dụng, Docker là lựa chọn tốt vì bạn chỉ cần xây dựng một lần nhưng có thể chạy ở nhiều địa điểm.

Đối với các công ty đang tìm kiếm cách tiếp cận mới đối với yếu tố xây dựng, đẩy lên server, và thực thi ứng dụng một cách nhanh chóng và thuận tiện, Docker là một lựa chọn hữu ích.

7. Một số lệnh cơ bản trong Docker là gì?

Sau đây là một số lệnh cơ bản của Docker mà người dùng thường gặp và cần phải sử dụng:

• Lệnh List image/container: $ docker image/container ls
• Lệnh Delete image/container: $ docker image/container rm
• Lệnh Delete all image hiện có: $ docker image rm $(docker images –a –q)
• List all container hiện có: $ docker ps –a
• Lệnh Stop a container cụ thể: $ docker stop
• Lệnh Run container từ image và thay đổi tên container: $ docker run –name
• Lệnh Stop all container: $ docker stop $(docker ps –a –q)
• Lệnh Delete all container hiện có: $ docker rm $(docker ps –a –q)
• Lệnh Show log a container: $ docker logs
• Lệnh Build một image từ container: $ docker build -t
• Lệnh Tạo một container chạy ngầm: $ docker run -d
• Lệnh Tải một image trên docker hub: $ docker pull
• Lệnh Start một container: $ docker start

Trong bài viết này, chúng ta đã cùng nhau khám phá những khái niệm cơ bản liên quan đến Docker, như khái niệm về Docker là gì, Docker container là gì, cách hoạt động và triển khai hệ thống của Docker. Ngoài ra, chúng ta đã đề cập đến những ưu điểm nổi bật mà Docker mang lại trong quá trình xây dựng, triển khai, và chạy ứng dụng. Hy vọng rằng những thông tin này sẽ giúp bạn có cái nhìn rõ ràng hơn về Docker, và từ đó, bạn có thể áp dụng Docker một cách hiệu quả trong công việc và cuộc sống hàng ngày.