Componentes principales de Docker

3.1 Docker Engine

Docker Engine es el "motor" de Docker, o sea, el software principal que asegura el funcionamiento de los contenedores. Este motor proporciona una plataforma para el desarrollo, entrega y ejecución de aplicaciones dentro de contenedores aislados. Docker Engine contiene varios componentes clave que aseguran toda la funcionalidad de Docker.

Docker Engine incluye tres partes principales:

1. Docker Daemon: un proceso del lado del servidor. Realiza las operaciones principales con los contenedores.
2. Docker API: una interfaz que permite interactuar con Docker Daemon a través de llamadas programáticas.
3. Docker CLI: la línea de comandos, una interfaz para trabajar con Docker.

Rol de Docker Engine:

Docker Engine gestiona el ciclo de vida de los contenedores, desde su creación y ejecución hasta su eliminación. Asegura la aislamiento de los contenedores, lo que permite ejecutar múltiples contenedores en un solo host sin conflictos. Docker Engine hace posible ejecutar aplicaciones complejas y microservicios dentro de contenedores, simplificando su desarrollo, pruebas y despliegue.

Evolución de Docker Engine

Desde su aparición, Docker Engine ha pasado por muchas versiones y mejoras. Cada actualización trajo nuevas funcionalidades y mejoras de rendimiento. Por ejemplo, se añadieron capacidades de orquestación de contenedores, como Docker Swarm, que permiten gestionar clústeres de contenedores y automatizar el despliegue de aplicaciones.

3.2 Docker Daemon

Docker Daemon es el proceso principal del servidor que lleva a cabo todas las operaciones de Docker. Funciona en segundo plano y es responsable de gestionar los contenedores, imágenes, redes y otros recursos de Docker.

Funciones de Docker Daemon:

1. Creación y gestión de contenedores: Docker Daemon procesa las solicitudes para crear, iniciar, detener y eliminar contenedores. Garantiza la aislamiento de los contenedores y distribuye los recursos entre ellos.
2. Trabajo con imágenes: Docker Daemon descarga y almacena imágenes de contenedores que se utilizan para crear contenedores. También gestiona el caché de imágenes para optimizar el uso del espacio en disco.
3. Gestión de redes: Docker Daemon crea y gestiona redes de Docker que permiten que los contenedores interactúen entre sí y con sistemas externos. Admite varios controladores de red y configuraciones para garantizar flexibilidad y seguridad.
4. Gestión del almacenamiento: Docker Daemon gestiona volúmenes y otros tipos de almacenamiento utilizados por los contenedores para guardar datos. Proporciona una gestión de datos fiable y eficiente dentro de los contenedores.

Arquitectura de Docker Daemon

Docker Daemon utiliza una arquitectura cliente-servidor. El cliente (CLI o API) envía comandos a Docker Daemon, que los procesa y ejecuta. El Daemon funciona bajo diferentes sistemas operativos: Linux, MacOS o Windows.

Rol en la seguridad:

Docker Daemon desempeña un papel clave en garantizar la seguridad de los contenedores. Gestiona los derechos de acceso, las configuraciones de red y el aislamiento de los contenedores, lo que permite limitar amenazas potenciales y vulnerabilidades. Utilizando namespaces (una tecnología para aislar procesos y recursos) y cgroups (un mecanismo para gestionar recursos), Docker Daemon aísla procesos y controla el uso de recursos por parte de los contenedores, asegurando su funcionamiento seguro.

3.3 Docker API

Docker API — es una interfaz de programación que permite a desarrolladores y administradores de sistemas manejar Docker mediante código. Funciona según el principio RESTful (Representational State Transfer), un estilo arquitectónico donde la interacción ocurre a través de solicitudes HTTP estándar como GET, POST y DELETE. Esto facilita la automatización de tareas relacionadas con contenedores y la integración de Docker con otros sistemas y herramientas.

Funciones de Docker API:

1. Gestión de contenedores: Docker API permite crear, ejecutar, detener y eliminar contenedores, así como obtener información sobre su estado y logs.
2. Gestión de imágenes: Con la API, puedes descargar, crear, eliminar y gestionar imágenes de contenedores.
3. Operaciones de red: La API soporta la creación y gestión de redes Docker, incluyendo conectar y desconectar contenedores de las redes.
4. Gestión de almacenamiento: La API proporciona funcionalidades para gestionar volúmenes y otros tipos de almacenamiento utilizados por los contenedores para guardar datos.

Uso de Docker API:

Docker API se puede usar con diferentes lenguajes de programación y herramientas de automatización como Python, Go, Java y otros. Esto permite crear scripts y aplicaciones para automatizar procesos de desarrollo, pruebas y despliegue de aplicaciones en contenedores.

Ejemplos de uso de Docker API:

• CI/CD: Automatización del proceso de integración continua y despliegue, donde cada cambio en el código crea automáticamente un nuevo contenedor y lo prueba.
• Monitorización y logging: integración con sistemas de monitorización y logging para seguir el estado de los contenedores y analizar su rendimiento.
• Orquestación: gestión de clústeres de contenedores usando Docker Swarm o Kubernetes, utilizando Docker API para interactuar con nodos individuales y contenedores.

3.4 Docker CLI

Docker CLI (Command Line Interface) — es una interfaz de línea de comandos que permite a los usuarios interactuar con Docker Daemon y realizar diversas operaciones con los contenedores. Docker CLI proporciona una forma cómoda e intuitiva de gestionar Docker a través de la terminal.

Comandos principales de Docker CLI:

Docker CLI soporta un amplio conjunto de comandos que permiten realizar todas las operaciones principales con contenedores, imágenes, redes y almacenes. Algunos de estos comandos incluyen:

• docker run: iniciar un nuevo contenedor desde una imagen.
• docker build: crear una nueva imagen desde un Dockerfile.
• docker pull: descargar una imagen desde Docker Hub u otro registro.
• docker push: subir una imagen local al registro.
• docker ps: ver una lista de los contenedores en ejecución.
• docker stop: detener un contenedor en ejecución.
• docker rm: eliminar un contenedor detenido.
• docker network: gestionar redes de Docker.

Características de Docker CLI:

1. Facilidad de uso: Docker CLI está diseñado para ser intuitivo y fácil de usar. Los comandos tienen una estructura simple y lógica, lo que los hace accesibles incluso para usuarios principiantes.
2. Scripts y automatización: Docker CLI permite crear scripts para automatizar tareas relacionadas con los contenedores. Esto simplifica la gestión de grandes clústeres de contenedores y permite integrar Docker con otras herramientas y sistemas.
3. Extensibilidad: Docker CLI soporta plugins que permiten ampliar la funcionalidad y añadir nuevos comandos. Esto hace que Docker CLI sea flexible y adaptable a diferentes requerimientos y escenarios de uso.

Interacción entre componentes:

Docker CLI interactúa con Docker Daemon a través de Docker API. Cuando un usuario introduce un comando en Docker CLI, este se envía para ser procesado por Docker Daemon, que realiza las acciones correspondientes y devuelve el resultado al CLI. Esta interacción proporciona una potente y flexible forma de gestionar los contenedores y recursos de Docker.

Ejemplos de uso de Docker CLI:

• Desarrollo: los desarrolladores pueden usar Docker CLI para crear rápidamente entornos de desarrollo y prueba aislados, lo que facilita cambiar entre diferentes versiones de bibliotecas y frameworks.
• Despliegue: los administradores pueden usar Docker CLI para automatizar el despliegue de aplicaciones en servidores y entornos en la nube, asegurando la estabilidad y predictibilidad del proceso.
• Depuración y monitoreo: con Docker CLI es fácil acceder a los logs de los contenedores, verificar su estado y realizar la depuración de aplicaciones.

Docker Engine, Docker Daemon, Docker API y Docker CLI — son los componentes principales que garantizan el funcionamiento y la gestión de contenedores en el ecosistema Docker. Docker Engine es el núcleo del sistema, que incluye Docker Daemon y Docker API. Docker Daemon realiza todas las operaciones de creación y gestión de contenedores, Docker API proporciona una interfaz de programación para interactuar con el Daemon, y Docker CLI ofrece una interfaz cómoda para ejecutar varios comandos.