Docker

O Docker é uma plataforma aberta usada por desenvolvedores e administradores de sistemas para construir, entregar e rodar aplicações distribuídas. É composto pelo Docker Engine, que é uma ferramenta leve de execução e empacotamento, e pelo Docker Hub, um serviço em nuvem responsável pelo compartilhamento de aplicações e automação de fluxos de trabalho. Ele permite que aplicações sejam rapidamente montadas e elimina as diferenças entre os ambientes de desenvolvimento, testes e produção.
O Docker não é uma ferramenta de virtualização de máquinas, ele é um ambiente de virtualização de Linux, construído sobre os LinuX Contêineres (LxC), que utiliza as funcionalidades cgroups e namespacing do Kernel do Linux (e a linguagem Go) para criar e rodar ambientes Linux Virtuais isolados em um único host. Mais recentemente a equipe do Docker em parceria com 34 outras empresas fundaram a Open Container Initiative para padronizar conteineres e a forma de executá-los independente de sistema operacional.
O Virtual Environment - VE roda diretamente sobre o kernel já existente (do host) e apenas cria um contêiner onde serão executados seus aplicativos, onde até é possível recriar outra configuração de SO, já que este será apenas outro aplicativo rodando sobre o kernel. Vale observar que o Docker compartilha o kernel do Linux entre os ambientes e portanto seus contêineres não terão completo isolamento como acontece numa maquina real ou numa maquina virtual completa rodando sob Virtual Box, Hyper-V ou VMWare.
O Docker permite Implantação portátil através de máquinas, pois podemos usar o Docker para criar um objeto único que contém todas as suas aplicações empacotadas o qual chamamos Imagem Docker. Este objeto pode ser transferido e rapidamente instalado em qualquer outro host Linux com Docker habilitado, incluindo maquinas reais ou virtuais rodando Linux, Windows ou MAC OSX.
O Docker permite Reutilização de componentes pois podemos "empilhar" pacotes já criados cada um com sua funcionalidade específica. Por exemplo, se você precisa criar várias máquinas que todos necessitam de banco de dados Oracle e WebServer Apache, podemos criar uma imagem base contendo o Oracle e outra contendo o Apache, e na sequência, construir e criar novos contêineres que utilizam estas imagens base já criadas.

Partes principais do Docker

    docker daemon: usado para geneciar os contêineres docker (LXC) no host onde ele roda
    docker CLI: usado para comandar e se comuinicar com o docker daemon
    docker image index: um repositório (público ou privado) para as imagens do docker

Elementos principais do Docker

    Contêineres docker: diretórios contendo tudo que constitui sua aplicação
    docker images: imagens instantâneas dos contêineres ou do S.O. básico (Ubuntu por exemplo)
    Dockerfiles: scripts que automatizam o processo de construção de imagens

Contêineres Docker

Todo o processo de portar aplicações usando docker depende, exclusivamente, do envio de contêineres.
Os contêineres docker são basicamente, diretórios que podem ser empacotados (agrupados com tar por exemplo) como qualquer outro, e então, compartilhados e executados entre várias máquinas e plataformas (hosts). A única dependência é ter os hosts ajustados para executar os contêineres (ou seja, ter o docker instalado). A contenção aqui é obtida através de Contêineres Linux (LXC).

LXC (Contêineres Linux)

Contêineres Linux podem ser definidos como uma combinação de várias funcionalidades de kernel (ou seja, coisas que o kernel pode fazer), que permitem o gerenciamento de aplicações (e recursos que elas utilizam) contidas dentro de seus próprios ambientes. Fazendo o uso de algumas funcionalidades (por exemplo namespaces, chroots, cgroups e perfis SELinux), o LXC contém os processos das aplicações e auxilia com seu gerenciamento, através da limitação de recursos, não permitindo que alcance além do seu próprio sistema de arquivos (acesso ao espaço de nomes - namespace - do pai), etc.
Docker, com seus contêineres, faz uso do LXC, contudo, também traz consigo muito mais.

Imagens Docker

As imagens docker constituem a base para os contêineres docker de onde tudo começa a se formar. Elas são muito similares às imagens de disco padrão de sistema operacional que são utilizadas para executar aplicações em servidores e computadores de mesa.
Tendo essas imagens (por exemplo uma base Ubuntu) permite-se a portabilidade perfeita entre sistemas.
Eles constituem uma base sólida, consistente e confiável com tudo o que é necessário para executar as aplicações. Quando tudo é auto suficiente e o risco de atualizações ou modificações em nível de sistema é eliminado, o contêiner torna-se imune a riscos externos que poderiam colocá-lo fora de ordem - evitando o "inferno de dependências".
Quanto mais camadas (ferramentas, aplicações, etc) são adicionadas em cima da base, novas imagens podem ser formadas aplicando-se estas alterações. Quando um novo contêiner é criado a partir de uma imagem salva (ou seja, com as alterações aplicadas), as coisas continuam de onde pararam. E o sistema de arquivos union, traz todas as camadas juntas como uma entidade única quando você trabalha com um contêiner.
Essas imagens de base podem ser explicitamente declaradas quando se trabalha com o docker CLI para criar diretamente um novo contêiner ou, elas podem ser especificadas dentro de um Dockerfile para construção de imagem automatizada.

Dockerfiles

Dockerfiles são scripts contendo uma série sucessiva de instruções, orientações e comandos que devem ser executados para formar uma nova imagem docker. Cada comando executado traduz-se para uma nova camada, formando o produto final. Elas basicamente substituem o processo de se fazer tudo manualmente e repetidamente. Quando um Dockerfile conclui a execução, você acaba tendo formado uma imagem, que então, você utiliza para iniciar ( ou seja, criar) um novo contêiner.

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