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 :