d#_docker.org



Demo 📦
Docker esimerkkinä, eli pienen kuvatiedoston luominen ja kontin
  käynnistys.
Hyöty: Pystyt tekemään demoja kotona laitteella kuin laitteella,
  ainakin osittain.
Dockerin perusrakenne ja toiminta
Docker on asiakas-palvelinohjelmisto, jossa asiakasohjelmalla ohjataan
  Docker-palvelinta.  Docker-palvelin ajaa yhtä tai useampaa konttia.
Kontti on eristetty prosessi, joka suoritetaan Docker-palvelinta
  ajavassa tietokoneessa.  Kontin sisältämät ohjelmat ja data ovat
  muuttuvasisältöistöisessä tiedostossa, jota myös monesti kutsutaan
  kontiksi.
Kontti luodaan kuvatiedoston perusteella.  Kuvatiedosto sisältää
  kontin tarvitsemat tiedostot alkutilassaan, muuttumattomassa
  tiedostossa, josta sitten luodaan kontti.  Kuvatiedosto taas luodaan
  koontitiedoston avulla.
Koontitiedosto, jota kutsutaan yleensä sen nimellä Dockerfile,
  sisältää komennot, joiden ohjaamana Docker-järjestelmä luo
  kuvatiedoston.
Docker-asiakasohjelmalla sitten käsketään Docker-palvelinta luomaan
  kontti.  Luotu kontti myös käynnistetään asiakasohjelmistolla.  Kontti
  pyörii rajoitussa ja suljetussa prosessissa.  Kontin sisällölle
  prosessi näyttää sille, kuin se olisi ainut tietokoneessa pyörivä
  käyttöjärjestelmä.  Yleensä kontteja ajetaan useita
  samanaikaisesti yhdessä Docker-palvelimessa.
Kontin käyttöjärjestelmä on yleensä sama kuin käyttöjärjestelmä, missä
  Docker-palvelinta ajetaan.  Oletuksena tämä on Linux.  Jos
  käyttöjärjestelmä poikkeaa Linuxista, sitä joudutaan emuloimaan
  virtuaalikoneen avulla.  Näin esimerkiksi Windowsissa ajetaan
  Docker-palvelimen kontteja emulaattorissa.  Jos kontin vaatima ja
  Docker-palvelimen ajoympäristön käyttöjärjetelmä on sama, selvitään
  usein kevyemmällä virtualisoinnilla, jossa ohjelmat ajetaan
  tietokoneen omalla prosessorilla.  Jos taas prosessoriarkkitehtuurit
  eriävät, esimerkiksi ajetaan AMD64-konttia ARM-prosessorilla
  toteutetussa Raspberry Pi -tietokoneessa tai Applen ARM-pohjaista
  prosessoria käyttävillä tietokoneilla, joudutaan emuloimaan myös
  AMD64-prosessoria, mikä hidastaa kontin toimintaa.  Koska kuitenkin
  Dockerfile on monesti tarjolla, voidaan jokaiselle
  prosessoriarkkitehtuurille ja ajoympäristön käyttöjärjestelmälle tehdä
  omat kuvatiedostonsa.
Ajettaessa Linux-lähtöisiä Docker-kontteja muissa käyttöjärjestelmissä
  joudutaan emuloimaan Linuxia virtuaalikoneen kanssa.  Windowsille ja
  macOS:lle saatavilla oleva Docker Desktop on sovellus, joka yhdistää
  tämän virtuaalikoneen Dockerin asiakasohjelmistoon ja palvelimeen.
  Tästä käytetään myös termiä Docker engine, moottori, joka ehkä suomentuisi
  paremmin sanalla järjestelmä.  Myös Linuxille löytyy Docker Desktop ja
  se käyttää myös virtuaalikonetta palvelimen ajamiseen.
Linux ei kuitenkaan tarvitse virtuaalikonetta, sehän vain ajaisi
  virtuaalikoneessa itseään, joten Linuxille on olemassa myös
  Docker-järjestelmä nimeltä Docker CE.  Se on Linuxissa kevyempi
  käyttää resursseiltaan kuin Docker Desktop on.
Huh, selvennetään tuo: Docker-järjestelmässä, kuten Docker Desktop tai
  Docker CE, voi ajaa kontteihin rajoitettuja ohjelmistoja palvelimella.
  Palvelinta voi ohjata asiakasohjelmistosta.  Docker-kontti luodaan
  Docker-kuvatiedoston perusteella.  Docker-kuvatiedosto taas
  rakennetaan Dockerfile-tiedoston ohjeiden mukaan.  Ajamisen ja
  rakentamisen voi kätevästi hoitaa Docker-järjestelmän, kuten Docker
  Desktop, avulla.
(Selkenikö?  Kommentteja vastaanotetaan Vertaistukikanavalla Moodlessa!)
Koontitiedosto, eli Dockerfile
Koontitiedosto ohjaa Docker-järjestelmää kuvatiedoston rakentamisessa.
Demojen kannalta kuvatiedostoon tarvitaan seuraavia osia:

  Käyttöjärjestelmä: Linux-jakelu, kokeillaan Alpinea.
  Bash yms. perustyökalut
  GCC C-kielen kääntämiseen
  Gnu Assembler konekielikäännöksiin
  GDB virheiden jäljitykseen
  make kääntämisen ja rakentamisen automatisointiin
  Editori (Emacs ja Vim) lähdekoodin muokkaamiseen
  hexdump binääritiedoston sisällön tutkimiseen
  git tottakai
  SSH-palvelin yhteydenottoon kontin sisälle
  curl, wget tiedostojen hakemiseen kontin ulkopuolelta
  locales lokalisointiin
  man-sivut kaikelle mahdolliselle
  EI GUI-kilkkeitä, säästetään tilaa!

Dockerfile koostuu komennoista, joilla kuvatiedoston luontia ohjataan.
  Demoissa käytämme seuraavia komentoja:

  FROM valitsee valmiin kuvatiedoston uuden pohjaksi
  RUN ajaa komennon kuvatiedoston valmistamiseksi
  EXPOSE avaa portin sisääntulevalle tietoliikenteelle
  CMD määrittää komennon, joka ajetaan, kun kuvatiedoston
    perusteella luodaan ja käynnistetään kontin ajo

Sopiva Dockerfile?
# -*- coding: utf-8 -*-
# Lähdetään liikkeelle kevyestä Linux-jakelusta
FROM alpine

# --no-cache --update  lisää alle jokaisen add jälkeen, jos aina haluat ladata kaiken

# Ladataan demojen kannalta tarvittavat paketit.
# Voisi ehkä olla hyvä, jos olisivat yhdellä rivillä,
# mutta näin on hieman selkeämpää.

# Käyttöjärjestelmän perusosat
RUN apk add bash binutils binutils-doc openrc procps
RUN apk add musl musl-utils musl-locales tzdata
RUN apk add coreutils coreutils-doc less less-doc
RUN apk add mandoc mandoc-doc man-pages man-pages-posix
RUN apk add texinfo texinfo-doc

# C ja Assembler -kehitys
RUN apk add make make-doc gcc gcc-doc gdb gdb-doc musl-dev make make-doc

# Tietoliikennelisät
RUN apk add openssh openssh-doc openssl openssl-doc ca-certificates
RUN apk add curl curl-doc wget wget-doc

# Demojen tekemisen kannalta tarpeelliset lisät ja editorit
RUN apk add screen screen-doc  emacs-nox emacs-doc vim vim-doc unzip unzip-doc

# Varmistetaan turvallisuuspäivitykset.
RUN apk update && apk upgrade

# Kello oikeaan aikaan
ENV TZ=Europe/Helsinki
RUN cp /usr/share/zoneinfo/Europe/Helsinki /etc/localtime
# TODO Ei pelitä RUN ln -shf /usr/share/zoneinfo/Europe/Helsinki /etc/localtime

# Luodaan käyttäjä ja asetetaan salasana
RUN adduser -D -s /bin/bash user
RUN echo "user:kissa123" | chpasswd

# XXX  HUOMAA JULKINEN SALASANA, eli älä tee näin tuotannossa!  XXX

# Asetetaan oikeudet  (tarvitaanko, jos lisätään demot tai muuta sälää?)
# RUN chown -R user:user /home/user

# SSHd alpinen ehdoin...
# lähde: https://github.com/oadiazm/alpine-ssh/blob/master/Dockerfile

RUN sed -i s/#PermitRootLogin.*/PermitRootLogin\ yes/ /etc/ssh/sshd_config \
  && echo "root:root" | chpasswd \
  && rm -rf /var/cache/apk/* \
  && sed -ie 's/#Port 22/Port 22/g' /etc/ssh/sshd_config \
  && sed -ri 's/#HostKey \/etc\/ssh\/ssh_host_key/HostKey \/etc\/ssh\/ssh_host_key/g' /etc/ssh/sshd_config \
  && sed -ir 's/#HostKey \/etc\/ssh\/ssh_host_rsa_key/HostKey \/etc\/ssh\/ssh_host_rsa_key/g' /etc/ssh/sshd_config \
  && sed -ir 's/#HostKey \/etc\/ssh\/ssh_host_dsa_key/HostKey \/etc\/ssh\/ssh_host_dsa_key/g' /etc/ssh/sshd_config \
  && sed -ir 's/#HostKey \/etc\/ssh\/ssh_host_ecdsa_key/HostKey \/etc\/ssh\/ssh_host_ecdsa_key/g' /etc/ssh/sshd_config \
  && sed -ir 's/#HostKey \/etc\/ssh\/ssh_host_ed25519_key/HostKey \/etc\/ssh\/ssh_host_ed25519_key/g' /etc/ssh/sshd_config \
  && /usr/bin/ssh-keygen -A \
  && ssh-keygen -t rsa -b 4096 -f  /etc/ssh/ssh_host_key

# SSH:n portti auki
EXPOSE 22

# SSHD käyntiin
CMD ["/usr/sbin/sshd","-D"]

# SSHD:n pyöriessä edustalla ei konttikaan sammu, ennen kuin se sammutetaan.

Kuvatiedoston luonti
Kuvatiedosto sisältää kaiken sen, mitä koontitiedostossa on pyydetty
  sinne asetettavan, sekä mahdolliset lisämuutokset ja asetukset, kuten
  vaikka aikavyöhykkeen ja SSHD:n asetukset yllä.  Kuvatiedoston avulla
  Docker-järjestelmä luo myöhemmin Docker-kontin.  Kuvatiedostoa ei
  muuteta sen luomisen jälkeen, vaan mahdolliset ajonaikaiset muutokset
  ovat kontissa.
Kuvatiedoston luot ajamalla hakemistossa, missä haluamasi Dockerfile
  sijaitsee, seuraavan komennon:
docker build -t kuvan-nimi -f Dockerfile .
Varmista, että olet käynnistänyt Docker-palvelimen ennen kuin annat
  tämän komennon komentoriviltä.  Selkein tapa saada Docker-palvelin
  käyntiin on käynnistää Docker Desktop.
Kuvatiedosto luodaan Docker-järjestelmään, ei siihen hakemistoon, missä
  ajoit kuvatiedoston Dockerfile-tiedostosta rakentavan komennon.
Dockerin käynnistys
Docker Desktop -ohjelman avulla näet kuvatiedostot, mitä
  Docker-järjestelmässäsi on tarjolla.  Docker Destopista käsin pystyt
  myös käynnistämään kontteja Docker-palvelimessa.  Docker-palvelin
  pyörii pyörii taustalla ja sille kommunikoidaan asiakasohjelmistojen,
  kuten Docker Desktop tai yllä käytetty komentoriviohjelma docker,
  avulla.
Valitse oikea kuvatiedosto, klikkaa kuvan ajonappia, jonka
  symboli (▶️) on kuten soitto-painikkeessa esim. nauhureissa,
  musiikinsoitto-ohjelmissa, Blu-ray soittimessa.
Muista käynnistyksen yhteydessä avautuvasta valintaikkunasta asettaa
  porttiohjaus (Optional Settings → Ports → Host port) lokaalista portista 2222
  kontin portiin 22!
Saman voi tehdä komentoriviltä komentamalla:  docker run -p 2222:22 kuvan-nimi:latest
Jep, tuo komentorivin docker-ohjelma keskustelee ja teettää työt
  Docker-järjestelmällä.
Käyttö
Kun Docker-kontti on käynnistetty Docker Desktopissa, voit käyttää
  sitä yksinkertaisesti ottamalla SSH:lla yhteys lokaaliin porttiin
  2222: ssh -p 2222 user@localhost
Oletettavasti sinulla on ssh tai joku vastaava, kuten kitty tai putty
  asennettuna Windowsissa jo aiempien kurssien johdosta.  Linux ja macOS
  sisältävät SSH:n jo oletuksena.
Windowsissa voi tehokäyttäjän olla järkevää asentaa Windows Subsystem
  for Linux, jossa tulee mukana POSIX- ja Unix-ympäristö komentoineen.
  Koska Docker on Windowsissa toteutettu virtuaalikoneen avulla, WSL:stä
  SSH:lla yhteyden käynnistäessäsi Docker-konttiin olet tavallaan
  ajamassa kahta eri virtuaalikonetta Windowsissasi.  Otat vain toisesta
  yhteyden toiseen.
Assembler-demot ja jokin muu kuin AMD64-suoritin
Kurssilla käytetään AMD64-arkkitehtuuria, joten jos sinulla on
  käytössäsi tietokone, jossa on jokin muu suoritin, on
  Assembler-demojen tekeminen kontissa hieman haastavampaa.  Yleensä
  tämä suoritin lienee ARM-pohjainen ja tietokone esim. Raspberry Pi tai
  Applen AppleSilicon-Macit.
Tällöin sinulla on kaksi vaihtoehtoa: joko käytät itsetekemääsi kuvaa
  ja muutat mielessäsi AMD64:n ARM-assembleriksi tai sitten käytät
  emuloituna AMD64-kuvaa, joka on tarjolla alla ilmoitetussa
  osoitteessa.  Tai sitten et vaan tee tehtäviä konttia apuna käyttäen.
Debuggerin käyttö kontissa, jos ajat AMD64:lle tehtyä konttia muussa
  kuin AMD64-arkkitehtuurissa, on aivan liian hankalaa ja monimutkaista
  tälle kurssille.  Käytä vuonna 2025 yhteiskäyttökoneita viimeisissä
  demoissa, ehkä jonain tulevana vuonna tilanne paranee.
Tehtävät, osa 1

  Hae Docker Desktop ja asenna se käyttöjärjestelmäsi ohjeiden
    mukaan.
  Hae yllä oleva Dockerfile-tiedosto osoitteesta
    https://itka203.it.jyu.fi/demovedokset/p/Dockerfile tai kopioi se tuosta yläpuolelta.
  Luo docker-kuvatiedosto yllä olevien ohjeiden mukaisesti.
  Aja docker-kontti Docker Desktopista tai komentoriviltä.
  Ota yhteys SSH:n avulla kontin sisälle.
  Suorita niin monta demoa kuin pystyt.  Kirjoita raporttiin kuvaus
    jokaisesta, jossa kerrot onnistuiko vai ei demon tekeminen.  Jos ei
    onnistu, liitä mukaan selitys, mikä ei toiminut.  Myös
    korjausehdotukset otetaan ilolla vastaan.

Voit tehdä tämän samalla kun teet demoja tai vasta sen jälkeen, kun
  olet tehnyt demot.
Valmis kuvatiedosto
Vaihtoehtoisesti voit hakea valmiin n. 200 megatavun kuvatiedoston
  osoitteesta https://itka203.it.jyu.fi/demovedokset/p/itka203demo.img ja vain ajaa
  sen, korvaten täten yltä kohdat 2-3.
Kuvatiedostosta on kuitenkin hyötyä vain, jos haluat ajaa
  AMD64-ohjelmia tietokoneessa, jossa on jokin toinen
  prosessoriarkkitehtuuri.  Tällöin pääset näkemään ja ajamaan AMD64:n
  konekieltä, kuten kurssin monisteessa on käytetty,
  esim. ARM-pohjaisessa tietokoneessa.  Valitettavasti debuggaaminen ei
  onnistu helposti, joten sitä et voi kokeilla tämän kuvatiedoston
  avulla.  Muuten voit kyllä ohjelmia kehittää ja ajaa, myös AMD64:n
  Assembler-kielellä.
Tehtävät, osa 2
Tulossa.
Muutokset
Tässä on listattuna muutokset, mitä ensimmäisenä julkaistuun
  Dockerfileen on tullut.  Muutoksia voi tehdä myös jälkeenpäin,
  ohjeet tuossa alla.
Jokaista muutosta ennen ja välillä muutenkin kannattanee kuitenkin
  ajaa ylläpitäjänä (root) seuraavat komennot: apk update && apk
  upgrade
Pakettidemojen kannalta tuo apk on helpointa ajaa Docker Desktopista
  käsin kontin terminaalissa.  Kun klikkaat kontin riviltä kolmea
  päällekkäin olevaa pistettä, ⋮ , sieltä löytyy valinta Open
  terminal, joka aukaisee terminaalin.  Tässä terminaalissa olet
  oletuksena ylläpitäjä, joten apk-komennon ajaminenkin
  onnistuu.[fn:1]
Kuvatiedosto ei välttämättä päivity samantien, vaan välissä voi olla
  päiviäkin, jos muutos on pieni.  Voit aina korjata kontin alla
  olevilla ohjeilla.
Paketteihin lisätty procps, jotta ps toimii kunnolla (2025-03-27)
Voit jälkikäteen root-käyttäjänä lisätä tuon ajamalla komennon apk
  add procps
Footnotes
[fn:1] Hyvä idea, mutta ei, sinun ei kannata käyttää tätä terminaalia
  normaaliin käyttöön, vain ylläpitäjän toimiin!