Що таке Docker?¶

Docker — це платформа для запуску застосунків у контейнерах. Контейнер — це легковісне ізольоване середовище, яке містить все необхідне для роботи програми: код, бібліотеки, системні інструменти.

Контейнер vs Віртуальна машина¶

Найпростіше зрозуміти контейнери — порівняти їх з віртуальними машинами (VM):

flowchart TB
    subgraph VM ["Віртуальні машини"]
        direction TB
        subgraph VM1 [" "]
            App1[App A]
            Libs1[Bins/Libs]
            OS1[Guest OS<br/>1-2 GB]
        end
        subgraph VM2 [" "]
            App2[App B]
            Libs2[Bins/Libs]
            OS2[Guest OS<br/>1-2 GB]
        end
        subgraph VM3 [" "]
            App3[App C]
            Libs3[Bins/Libs]
            OS3[Guest OS<br/>1-2 GB]
        end
        Hyper[Hypervisor]
        HostOS1[Host OS]
        HW1[Hardware]

        App1 --- Libs1 --- OS1
        App2 --- Libs2 --- OS2
        App3 --- Libs3 --- OS3
        VM1 --- Hyper
        VM2 --- Hyper
        VM3 --- Hyper
        Hyper --- HostOS1 --- HW1
    end

    subgraph Containers ["Контейнери"]
        direction TB
        subgraph C1 [" "]
            CApp1[App A]
            CLbs1[Bins/Libs<br/>50-500 MB]
        end
        subgraph C2 [" "]
            CApp2[App B]
            CLbs2[Bins/Libs]
        end
        subgraph C3 [" "]
            CApp3[App C]
            CLbs3[Bins/Libs]
        end
        Docker[Docker Engine]
        HostOS2[Host OS - Спільна!]
        HW2[Hardware]

        CApp1 --- CLbs1
        CApp2 --- CLbs2
        CApp3 --- CLbs3
        C1 --- Docker
        C2 --- Docker
        C3 --- Docker
        Docker --- HostOS2 --- HW2
    end

    style OS1 fill:#ef4444,color:#fff
    style OS2 fill:#ef4444,color:#fff
    style OS3 fill:#ef4444,color:#fff
    style Docker fill:#2563eb,color:#fff
    style HostOS2 fill:#22c55e,color:#fff

Головна різниця: контейнери використовують ядро (kernel) хостової ОС, а VM — повну операційну систему кожна.

Характеристика	VM	Container
Розмір	1-50 GB	10-500 MB
Запуск	Хвилини	Секунди
Ізоляція	Повна	На рівні процесу
Використання RAM	Високе	Низьке
Накладні витрати	Значні	Мінімальні

Навіщо Docker?¶

Проблема без Docker¶

Розробник: "Все працює на моїй машині!"
     |
     +-- Python 3.11 встановлено
     +-- PostgreSQL 15 на порту 5432
     +-- Redis працює
     +-- Всі змінні середовища налаштовані
     |
     v
Сервер: "Нічого не працює..."
     |
     +-- Python 3.8 (стара версія)
     +-- PostgreSQL 14 (інша версія)
     +-- Redis не встановлено
     +-- Змінні середовища? Які?

Рішення з Docker¶

Розробник: docker build -t myapp .
     |
     v
[Docker Image]
     |
     +-- Python 3.11 ✓
     +-- PostgreSQL client ✓
     +-- Redis client ✓
     +-- Всі залежності ✓
     +-- Змінні середовища ✓
     |
     v
Будь-який сервер: docker run myapp
     |
     v
"Працює ідентично скрізь!"

Основні концепції¶

Image (Образ)¶

Образ — це шаблон для створення контейнера. Як ISO-файл для встановлення ОС, тільки для застосунку.

Образ незмінний (immutable)
Складається з шарів (layers)
Зберігається в реєстрі (Docker Hub, GitHub Container Registry)

# Завантажити образ
docker pull nginx:alpine

# Список локальних образів
docker images

Container (Контейнер)¶

Контейнер — це запущений екземпляр образу. Як процес у системі, але ізольований.

Контейнер можна запускати, зупиняти, видаляти
Кожен контейнер має свою файлову систему
Можна запустити багато контейнерів з одного образу

flowchart TB
    Image[📦 Image: nginx]
    Image --> C1[🐳 web-1]
    Image --> C2[🐳 web-2]
    Image --> C3[🐳 web-3]

    style Image fill:#3b82f6,color:#fff
    style C1 fill:#22c55e,color:#fff
    style C2 fill:#22c55e,color:#fff
    style C3 fill:#22c55e,color:#fff

Docker Hub¶

Docker Hub — це публічний реєстр образів. Як GitHub, тільки для Docker образів.

Популярні офіційні образи:
- nginx — веб-сервер
- postgres — база даних
- python — Python середовище
- node — Node.js середовище
- redis — кеш/черга

# Знайти образ
docker search nginx

# Завантажити конкретну версію
docker pull postgres:15-alpine

Базові команди¶

Запуск контейнера¶

# Базовий запуск
docker run nginx

# З параметрами
docker run -d --name webserver -p 8080:80 nginx
#          │  │                │
#          │  │                └── порт хоста:порт контейнера
#          │  └── дати ім'я контейнеру
#          └── запустити у фоні (detached)

Робота з контейнерами¶

# Список запущених контейнерів
docker ps

# Всі контейнери (включно з зупиненими)
docker ps -a

# Зупинити контейнер
docker stop webserver

# Запустити зупинений контейнер
docker start webserver

# Перезапустити
docker restart webserver

# Видалити контейнер
docker rm webserver

# Видалити працюючий контейнер примусово
docker rm -f webserver

Логи та діагностика¶

# Логи контейнера
docker logs webserver

# Логи в реальному часі
docker logs -f webserver

# Останні 100 рядків
docker logs --tail 100 webserver

# Виконати команду в контейнері
docker exec -it webserver bash
#           │
#           └── -i (interactive) + -t (tty) = інтерактивний термінал

Робота з образами¶

# Список образів
docker images

# Видалити образ
docker rmi nginx:alpine

# Очистити невикористані образи
docker image prune -a

# Перевірити використання диску
docker system df

Практичний приклад: запуск Nginx¶

Давайте запустимо веб-сервер Nginx і побачимо його в дії.

Крок 1: Запуск¶

# Завантажуємо та запускаємо nginx
docker run -d --name my-nginx -p 8080:80 nginx:alpine

Що означають параметри:
- -d — запустити у фоновому режимі
- --name my-nginx — назвати контейнер "my-nginx"
- -p 8080:80 — пробросити порт 80 контейнера на порт 8080 хоста
- nginx:alpine — образ nginx на базі Alpine Linux (мінімальний)

Крок 2: Перевірка¶

# Перевіряємо чи працює
docker ps

# Дивимось логи
docker logs my-nginx

# Відкриваємо в браузері
curl http://localhost:8080

Крок 3: Власний контент¶

# Створюємо свій HTML файл
mkdir -p /tmp/mysite
echo "<h1>Привіт від Docker!</h1>" > /tmp/mysite/index.html

# Запускаємо з монтуванням директорії
docker rm -f my-nginx
docker run -d --name my-nginx \
  -p 8080:80 \
  -v /tmp/mysite:/usr/share/nginx/html:ro \
  nginx:alpine
#     │
#     └── :ro = read-only (тільки читання)

Крок 4: Заходимо всередину¶

# Зайти в контейнер
docker exec -it my-nginx sh

# Всередині контейнера:
ls /usr/share/nginx/html/
cat /etc/nginx/nginx.conf
exit

Крок 5: Очистка¶

# Зупинити та видалити
docker stop my-nginx
docker rm my-nginx

# Або одразу
docker rm -f my-nginx

Життєвий цикл контейнера¶

flowchart TB
    Pull[docker pull] --> Image[📦 Image]
    Image -->|docker run| Created[🆕 Created]
    Created -->|docker start| Running[▶️ Running]
    Running -->|docker stop| Stopped[⏹️ Stopped]
    Stopped -->|docker start| Running
    Running -->|docker rm -f| Removed[🗑️ Removed]
    Stopped -->|docker rm| Removed

    style Image fill:#3b82f6,color:#fff
    style Running fill:#22c55e,color:#fff
    style Stopped fill:#f59e0b,color:#000
    style Removed fill:#6b7280,color:#fff

Типові помилки¶

Порт вже зайнятий¶

# Помилка
Error: bind: address already in use

# Рішення: знайти що займає порт
lsof -i :8080
# або використати інший порт
docker run -p 8081:80 nginx

Контейнер одразу зупиняється¶

# Перевірити логи
docker logs container_name

# Частіше за все: команда в контейнері завершилась
# або помилка в конфігурації

"Permission denied" при монтуванні¶

# На Linux: SELinux може блокувати
docker run -v /path:/container/path:z nginx
#                                    │
#                                    └── :z для SELinux

# Або перевірити права на директорію
ls -la /path

Контейнер не бачить інші контейнери¶

# Контейнери повинні бути в одній мережі
docker network create mynet
docker run --network mynet --name db postgres
docker run --network mynet --name app myapp

Корисні аліаси¶

Додайте в ~/.bashrc або ~/.zshrc:

alias d='docker'
alias dps='docker ps'
alias dpsa='docker ps -a'
alias di='docker images'
alias dex='docker exec -it'
alias dlogs='docker logs -f'
alias dstop='docker stop $(docker ps -q)'  # Зупинити всі
alias drm='docker rm $(docker ps -aq)'      # Видалити всі зупинені

Див. також¶

Docker Compose — запуск багатьох контейнерів
Віртуалізація — порівняння підходів
Docker команди — повна шпаргалка