Docker: conceptos

Un contenedor y una máquina virtual permiten aislar aplicaciones, pero utilizan mecanismos diferentes.

Una máquina virtualincorpora normalmente un sistema operativo invitado completo sobre un hipervisor.

Los contenedores, en cambio, comparten el kernel del sistema anfitrión y aíslan procesos, sistema de archivos, red y otros recursos.

MÁQUINAS VIRTUALES
Aplicación          Aplicación
    │                    │
SO invitado         SO invitado
    │                    │
    └──── Hipervisor ────┘
              │
             Host

CONTENEDORES
Aplicación          Aplicación
    │                    │
Contenedor          Contenedor
    └────── Docker ──────┘
              │
     Sistema anfitrión

Esto suele permitir que los contenedores sean más ligeros y rápidos de crear que una máquina virtual completa.

No obstante, ambas tecnologías responden a necesidades diferentes y pueden utilizarse conjuntamente.

Docker proporciona comandos para descargar imágenes, crear contenedores y gestionar su ciclo de vida.

Descargar una imagen

docker pull nginx

Consultar imágenes locales

docker images

Crear y ejecutar un contenedor

docker run nginx

Para ejecutarlo en segundo plano puede utilizarse -d:

docker run -d nginx

Consultar contenedores activos

docker ps

Para mostrar también los contenedores detenidos:

docker ps -a

Detener y arrancar un contenedor

docker stop mi-contenedor
docker start mi-contenedor

Eliminar un contenedor

docker rm mi-contenedor

Consultar los logs

docker logs mi-contenedor

Ejecutar un comando dentro del contenedor

docker exec -it mi-contenedor sh

La opción -itpermite trabajar de forma interactiva cuando el proceso ejecutado lo admite.

Docker permite crear redes para facilitar la comunicación entre contenedores.

Una red definida por el usuario permite conectar varios servicios manteniendo una separación lógica respecto a otros contenedores.

Crear una red

docker network create mi-red

Ejecutar un contenedor conectado a la red

docker run -d \
  --name servidor-web \
  --network mi-red \
  nginx

Los contenedores conectados a una misma red pueden comunicarse utilizando los mecanismos de resolución de nombres proporcionados por Docker.

Aplicación
    │
  mi-red
    │
Base de datos

Un Dockerfilees un archivo de texto que contiene instrucciones para construir una imagen Docker.

Permite definir de forma reproducible el entorno necesario para ejecutar una aplicación.

Instrucciones habituales

FROMestablece la imagen base.

FROM eclipse-temurin:21-jre

WORKDIRestablece el directorio de trabajo dentro de la imagen.

WORKDIR /app

COPYincorpora archivos al sistema de archivos de la imagen.

COPY app.jar app.jar

RUNejecuta comandos durante la construcción de la imagen.

RUN mkdir /app/datos

ENVdefine variables de entorno.

ENV APP_ENV=production

EXPOSEdocumenta el puerto utilizado por la aplicación.

EXPOSE 8080

CMDpuede definir el comando predeterminado que se ejecutará al iniciar el contenedor.

CMD ["java", "-jar", "app.jar"]

Ejemplo completo

FROM eclipse-temurin:21-jre
WORKDIR /app
COPY app.jar app.jar
EXPOSE 8080
CMD ["java", "-jar", "app.jar"]

Docker Composepermite definir y ejecutar aplicaciones formadas por varios contenedores utilizando un archivo de configuración.

El archivo suele denominarse:

compose.yaml

En él pueden declararse servicios, imágenes, puertos, volúmenes, redes y variables de configuración.

Ejemplo

services:
  web:
    image: nginx
    ports:
      - "8080:80"

  database:
    image: postgres:17
    environment:
      POSTGRES_DB: aplicacion
      POSTGRES_USER: usuario
      POSTGRES_PASSWORD: ${POSTGRES_PASSWORD}
    volumes:
      - datos-db:/var/lib/postgresql/data

volumes:
  datos-db:

El valor de POSTGRES_PASSWORD debe proporcionarse externamente. Los secretos no deben almacenarse directamente en un archivo Compose versionado.

En este ejemplo se definen dos servicios: weby database.

El servicio de base de datos utiliza un volumen para conservar sus datos aunque el contenedor sea sustituido.

Iniciar los servicios

docker compose up -d

Consultar su estado

docker compose ps

Consultar logs

docker compose logs

Detener y eliminar los servicios

docker compose down

Compose resulta especialmente útil cuando una aplicación necesita varios componentes relacionados, como una aplicación web, una base de datos y otros servicios auxiliares.

Una imagen debería contener únicamente los componentes necesarios para ejecutar la aplicación y poder construirse de manera reproducible.

• Utilizar imágenes base adecuadas y mantenerlas actualizadas.
• Utilizar etiquetas de versión explícitas cuando sea necesario controlar la versión utilizada.
• Mantener las imágenes tan pequeñas y simples como resulte razonable.
• Utilizar un archivo .dockerignorepara evitar incorporar archivos innecesarios al contexto de construcción.
• Evitar almacenar contraseñas, tokens y otros secretos dentro de la imagen.
• Ejecutar los procesos con los privilegios mínimos necesarios.
• Utilizar volúmenes cuando los datos deban sobrevivir al ciclo de vida del contenedor.
• Separar la configuración del código de la aplicación cuando sea posible.
• Revisar periódicamente imágenes, contenedores y recursos que ya no sean necesarios.

El objetivo es que los contenedores sean reproducibles, reemplazables y fáciles de gestionar.

Documentación oficial para ampliar los conceptos, consultar comandos y profundizar en el funcionamiento de Docker.

• Documentación oficial de Docker