Dockerizando tus aplicaciones en un servidor dedicado: Una guía paso a paso

Introducción

En el vertiginoso entorno de desarrollo actual, la contenerización ha revolucionado la forma en que se construyen, implementan y gestionan las aplicaciones. Docker, la plataforma de contenerización líder, permite a los desarrolladores y administradores de sistemas empaquetar aplicaciones con todas sus dependencias en unidades estandarizadas llamadas contenedores. Estos contenedores pueden ejecutarse de manera consistente en diferentes entornos, desde laptops de desarrollo hasta servidores de producción.

Si está ejecutando aplicaciones en un servidor dedicado, dockerizarlas puede mejorar significativamente la eficiencia de la implementación, la utilización de recursos y la escalabilidad. Esta guía completa lo guiará a través de todo el proceso de dockerización de sus aplicaciones en un servidor dedicado, desde la configuración inicial hasta las técnicas de gestión avanzada.

Ya sea que sea un desarrollador que busca optimizar su flujo de trabajo o un administrador de sistemas que tiene como objetivo optimizar los recursos del servidor, esta guía le proporcionará el conocimiento y los pasos prácticos necesarios para implementar Docker con éxito en su servidor dedicado TildaVPS.

Sección 1: Comprender Docker y sus Beneficios

¿Qué es Docker?

Docker es una plataforma de código abierto que automatiza la implementación de aplicaciones dentro de contenedores ligeros y portátiles. A diferencia de la virtualización tradicional, que emula sistemas operativos completos, los contenedores de Docker comparten el kernel del sistema host y aíslan los procesos de la aplicación entre sí y de la infraestructura subyacente.

Explicación: Piense en los contenedores de Docker como contenedores de envío estandarizados para software. Así como los contenedores de envío revolucionaron el comercio mundial al proporcionar una forma estándar de transportar mercancías independientemente del contenido, los contenedores de Docker estandarizan la implementación de software al empaquetar aplicaciones y sus dependencias en unidades autosuficientes que pueden ejecutarse en cualquier lugar.

Detalles Técnicos: Docker utiliza una arquitectura cliente-servidor con varios componentes clave:

• Docker daemon (dockerd): El proceso persistente que gestiona los contenedores de Docker
• Docker client: La interfaz de línea de comandos utilizada para interactuar con Docker
• Docker images: Plantillas de solo lectura utilizadas para crear contenedores
• Docker containers: Instancias ejecutables de Docker images
• Docker registry: Un repositorio para almacenar y distribuir Docker images

Beneficios de Dockerizar Aplicaciones

Dockerizar sus aplicaciones en un servidor dedicado ofrece numerosas ventajas:

1. Consistencia en Todos los Entornos: Docker garantiza que su aplicación se ejecute de la misma manera en entornos de desarrollo, pruebas y producción, eliminando el problema de "funciona en mi máquina".

2. Aislamiento y Seguridad: Cada contenedor se ejecuta de forma aislada, evitando conflictos entre aplicaciones y proporcionando una capa de seguridad adicional.

3. Eficiencia de Recursos: Los contenedores comparten el kernel del sistema operativo host y utilizan los recursos de manera más eficiente que las máquinas virtuales tradicionales, lo que le permite ejecutar más aplicaciones en el mismo hardware.

4. Implementación Rápida: Docker permite la implementación y el escalado rápido de aplicaciones, con contenedores que se inician en segundos en lugar de minutos.

5. Control de Versiones y Reutilización de Componentes: Las imágenes de Docker se pueden versionar, lo que le permite rastrear los cambios y revertirlos si es necesario. Los componentes se pueden reutilizar en diferentes proyectos.

6. Actualizaciones y Rollbacks Simplificados: La actualización de aplicaciones se vuelve tan simple como extraer una nueva imagen y reiniciar el contenedor. Si surgen problemas, puede volver rápidamente a la versión anterior.

7. Soporte de Arquitectura de Microservicios: Docker facilita la implementación de la arquitectura de microservicios, lo que le permite dividir aplicaciones complejas en servicios más pequeños y manejables.

Cuándo Usar Docker en su Servidor Dedicado

Docker es particularmente beneficioso en estos escenarios:

• Arquitectura de Microservicios: Al dividir aplicaciones monolíticas en servicios más pequeños e implementables de forma independiente
• Integración Continua/Entrega Continua (CI/CD): Para optimizar los flujos de trabajo de desarrollo y automatizar las pruebas y la implementación
• Migración de Aplicaciones Legadas: Para modernizar y estandarizar la implementación de aplicaciones antiguas
• Entornos de Desarrollo y Pruebas: Para crear entornos consistentes y reproducibles para el desarrollo y las pruebas
• Aplicaciones Multi-tenant: Al ejecutar múltiples instancias de la misma aplicación para diferentes clientes

Resumen de la Sección: Docker proporciona una forma estandarizada de empaquetar e implementar aplicaciones, ofreciendo beneficios como consistencia, aislamiento, eficiencia y gestión simplificada. Para los usuarios de servidores dedicados, Docker puede mejorar significativamente la utilización de recursos y los flujos de trabajo de implementación.

Mini-FAQ:

¿Es Docker lo mismo que la virtualización?

No, Docker utiliza la contenerización, que es diferente de la virtualización tradicional. Mientras que las máquinas virtuales emulan sistemas operativos completos, los contenedores de Docker comparten el kernel del sistema host y aíslan solo los procesos de la aplicación, lo que los hace más livianos y eficientes.

¿Puedo ejecutar Docker en cualquier servidor dedicado?

Docker puede ejecutarse en la mayoría de los servidores dedicados modernos que ejecutan Linux o Windows Server. Los servidores dedicados de TildaVPS son particularmente adecuados para las implementaciones de Docker, ofreciendo el rendimiento y la fiabilidad necesarios para las aplicaciones contenerizadas.

Sección 2: Preparando su Servidor Dedicado para Docker

Requisitos del Sistema

Antes de instalar Docker en su servidor dedicado, asegúrese de que su sistema cumpla con los siguientes requisitos:

Para servidores basados en Linux:

• Arquitectura de 64 bits
• Versión del kernel 3.10 o superior (se recomienda 4.x o más reciente)
• Al menos 2 GB de RAM (se recomienda 4 GB+ para producción)
• Suficiente espacio de almacenamiento para imágenes y contenedores de Docker

Para servidores basados en Windows:

• Windows Server 2016 o posterior
• Capacidad de Hyper-V habilitada
• Al menos 4 GB de RAM

Los servidores dedicados de TildaVPS suelen superar estos requisitos, proporcionando una base ideal para las implementaciones de Docker. Si no está seguro de las especificaciones de su servidor, puede verificarlas utilizando los siguientes comandos en Linux:

# Verificar la versión del kernel
uname -r

# Verificar la arquitectura del sistema
uname -m

# Verificar la memoria disponible
free -h

# Verificar el espacio en disco disponible
df -h

Elegir el Sistema Operativo Adecuado

Si bien Docker se ejecuta en varios sistemas operativos, las distribuciones de Linux generalmente se prefieren para las implementaciones de Docker debido a su soporte nativo para las tecnologías de contenerización.

Distribuciones de Linux recomendadas para Docker:

• Ubuntu Server 20.04 LTS o posterior
• CentOS 8 o posterior
• Debian 10 o posterior
• RHEL 8 o posterior

Ubuntu Server es particularmente adecuado para Docker debido a su extensa documentación, actualizaciones periódicas y un fuerte soporte de la comunidad. TildaVPS ofrece todas estas distribuciones para sus servidores dedicados, lo que le permite elegir la que mejor se adapte a sus necesidades.

Actualizar su Sistema

Antes de instalar Docker, asegúrese de que su sistema esté actualizado:

Para Ubuntu/Debian:

sudo apt update
sudo apt upgrade -y

Para CentOS/RHEL:

sudo yum update -y

Configurar las Dependencias Requeridas

Docker requiere ciertos paquetes para funcionar correctamente. Instale estas dependencias:

Para Ubuntu/Debian:

sudo apt install -y apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common gnupg lsb-release

Para CentOS/RHEL:

sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

Configurar Reglas de Firewall

Si tiene un firewall habilitado en su servidor dedicado, deberá configurarlo para permitir el tráfico de Docker:

Para UFW (Ubuntu):

# Permitir el puerto del daemon de Docker
sudo ufw allow 2375/tcp
sudo ufw allow 2376/tcp

# Permitir los puertos del contenedor según sea necesario
# Ejemplo: Permitir HTTP y HTTPS
sudo ufw allow 80/tcp
sudo ufw allow 443/tcp

Para firewalld (CentOS/RHEL):

sudo firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=2375/tcp
sudo firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=2376/tcp
sudo firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=80/tcp
sudo firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=443/tcp
sudo firewall-cmd --reload

Configurar un Usuario Dedicado para Docker

Por razones de seguridad, se recomienda crear un usuario dedicado para las operaciones de Docker:

# Crear un nuevo usuario
sudo adduser dockeruser

# Agregar el usuario al grupo sudo
sudo usermod -aG sudo dockeruser

# Cambiar al nuevo usuario
su - dockeruser

Resumen de la Sección: La preparación adecuada de su servidor dedicado es crucial para una implementación exitosa de Docker. Asegúrese de que su sistema cumpla con los requisitos, elija un sistema operativo adecuado, actualice su sistema, instale las dependencias, configure las reglas de firewall y configure un usuario dedicado para las operaciones de Docker.

Mini-FAQ:

¿Necesito deshabilitar SELinux o AppArmor para Docker?

No, las versiones modernas de Docker funcionan bien con SELinux y AppArmor. Se recomienda mantener estas características de seguridad habilitadas y configurarlas correctamente en lugar de deshabilitarlas.

¿Puedo ejecutar Docker en un servidor privado virtual (VPS) en lugar de un servidor dedicado?

Sí, Docker puede ejecutarse en un VPS, pero un servidor dedicado de TildaVPS proporciona un mejor rendimiento, especialmente para cargas de trabajo de producción, debido a los recursos garantizados y a que no hay problemas de vecinos ruidosos.

Sección 3: Instalar y Configurar Docker

Instalar Docker Engine

El proceso de instalación varía ligeramente según su sistema operativo. Siga estas instrucciones paso a paso para su distribución específica:

Instalación en Ubuntu/Debian

1. Agregar la clave GPG oficial de Docker:

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg

2. Configurar el repositorio estable:

echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

3. Actualizar el índice del paquete e instalar Docker:

sudo apt update
sudo apt install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

4. Verificar la instalación:

sudo docker --version

Instalación en CentOS/RHEL

1. Agregar el repositorio de Docker:

sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

2. Instalar Docker:

sudo yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

3. Iniciar y habilitar el servicio de Docker:

sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

4. Verificar la instalación:

sudo docker --version

Pasos Posteriores a la Instalación

Después de instalar Docker, complete estos importantes pasos posteriores a la instalación:

1. Agregar su usuario al grupo de docker para ejecutar los comandos de Docker sin sudo:

sudo usermod -aG docker $USER

2. Cierre la sesión y vuelva a iniciarla para que los cambios de grupo surtan efecto, o ejecute:

newgrp docker

3. Verificar que Docker se esté ejecutando correctamente:

docker run hello-world

Este comando descarga una imagen de prueba y la ejecuta en un contenedor. Si tiene éxito, imprime un mensaje de confirmación, lo que indica que Docker está instalado y funcionando correctamente.

Configurar el Daemon de Docker

El daemon de Docker (dockerd) se puede configurar para personalizar su comportamiento. El archivo de configuración se encuentra en /etc/docker/daemon.json:

1. Crear o editar el archivo de configuración:

sudo nano /etc/docker/daemon.json

2. Agregar sus opciones de configuración. Aquí hay un ejemplo de configuración:

{
  "data-root": "/var/lib/docker",
  "storage-driver": "overlay2",
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "10m",
    "max-file": "3"
  },
  "default-address-pools": [
    {"base": "172.17.0.0/16", "size": 24}
  ],
  "registry-mirrors": [],
  "dns": ["8.8.8.8", "8.8.4.4"]
}

3. Guardar el archivo y reiniciar Docker para aplicar los cambios:

sudo systemctl restart docker

Instalar Docker Compose

Docker Compose es una herramienta para definir y ejecutar aplicaciones Docker de varios contenedores. Instálelo con estos comandos:

# Descargar la versión estable actual
sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/v2.18.1/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose

# Aplicar permisos ejecutables
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

# Verificar la instalación
docker-compose --version

Configurar el Acceso al Registro de Docker

Si planea usar registros privados de Docker, deberá configurar la autenticación:

1. Iniciar sesión en su registro de Docker:

docker login [registry-url]

2. Para Docker Hub:

docker login

3. Ingrese su nombre de usuario y contraseña cuando se le solicite.

Configurar los Controladores de Almacenamiento

Docker usa controladores de almacenamiento para administrar el contenido de las imágenes y los contenedores. El controlador de almacenamiento recomendado para la mayoría de los casos de uso es overlay2:

1. Verificar su controlador de almacenamiento actual:

docker info | grep "Storage Driver"

2. Para cambiar el controlador de almacenamiento, edite el archivo daemon.json:

sudo nano /etc/docker/daemon.json

3. Agregar o modificar la configuración del controlador de almacenamiento:

{
  "storage-driver": "overlay2"
}

4. Guardar y reiniciar Docker:

sudo systemctl restart docker

Resumen de la Sección: La instalación y configuración de Docker en su servidor dedicado implica agregar el repositorio de Docker, instalar Docker Engine, realizar los pasos posteriores a la instalación, configurar el daemon de Docker, instalar Docker Compose, configurar el acceso al registro y configurar los controladores de almacenamiento. Seguir estos pasos garantiza un entorno de Docker que funcione correctamente.

Mini-FAQ:

¿Debo usar la última versión de Docker o la versión estable?

Para entornos de producción en servidores dedicados, se recomienda usar la versión estable de Docker para garantizar la fiabilidad. Los servidores de TildaVPS son compatibles con ambas versiones, pero las versiones estables proporcionan un mejor soporte a largo plazo.

¿Cómo actualizo Docker después de la instalación?

Para actualizar Docker, use el administrador de paquetes de su sistema:

• Para Ubuntu/Debian: sudo apt update && sudo apt upgrade docker-ce docker-ce-cli containerd.io
• Para CentOS/RHEL: sudo yum update docker-ce docker-ce-cli containerd.io

Sección 4: Crear su Primer Contenedor Docker

Comprender las Imágenes y los Contenedores de Docker

Antes de crear su primer contenedor, es importante comprender la relación entre las imágenes y los contenedores de Docker:

• Docker Image: Una plantilla de solo lectura que contiene instrucciones para crear un contenedor de Docker. Incluye el código de la aplicación, el tiempo de ejecución, las bibliotecas, las variables de entorno y los archivos de configuración.
• Docker Container: Una instancia ejecutable de una imagen de Docker. Puede crear, iniciar, detener, mover o eliminar contenedores utilizando la API o la CLI de Docker.

Piense en una imagen como una clase en la programación orientada a objetos y en un contenedor como una instancia de esa clase.

Encontrar y Extraer Imágenes de Docker

Docker Hub es el registro público predeterminado para las imágenes de Docker. Puede buscar imágenes utilizando la CLI de Docker o el sitio web de Docker Hub:

# Buscar una imagen
docker search nginx

# Extraer una imagen de Docker Hub
docker pull nginx:latest

La etiqueta latest se refiere a la versión más reciente de la imagen. Puede especificar una versión en particular utilizando una etiqueta diferente:

# Extraer una versión específica
docker pull nginx:1.21.6

Ejecutar su Primer Contenedor

Creemos un contenedor de servidor web simple usando la imagen oficial de Nginx:

# Ejecutar un contenedor de Nginx
docker run --name my-nginx -p 80:80 -d nginx

Este comando:

• Crea un contenedor llamado "my-nginx"
• Asigna el puerto 80 del contenedor al puerto 80 en el host
• Ejecuta el contenedor en modo separado (-d)
• Usa la imagen de nginx

Ahora puede acceder a la página de bienvenida de Nginx navegando a la dirección IP de su servidor en un navegador web.

Gestión Básica de Contenedores

Aquí hay algunos comandos esenciales para gestionar sus contenedores de Docker:

# Listar los contenedores en ejecución
docker ps

# Listar todos los contenedores (incluidos los detenidos)
docker ps -a

# Detener un contenedor
docker stop my-nginx

# Iniciar un contenedor detenido
docker start my-nginx

# Reiniciar un contenedor
docker restart my-nginx

# Eliminar un contenedor (debe estar detenido primero)
docker rm my-nginx

# Eliminar un contenedor a la fuerza (incluso si se está ejecutando)
docker rm -f my-nginx

Personalizar la Configuración del Contenedor

Docker le permite personalizar varios aspectos de sus contenedores:

Variables de Entorno

Pase las variables de entorno a su contenedor utilizando el indicador -e:

docker run -d --name my-app -e DB_HOST=localhost -e DB_PORT=5432 my-app-image

Montaje de Volumen

Monte los directorios del host en los directorios del contenedor para el almacenamiento persistente:

# Montar un directorio del host en un directorio del contenedor
docker run -d --name my-nginx -p 80:80 -v /ruta/en/host:/usr/share/nginx/html nginx

Configuración de Red

Crear redes personalizadas para la comunicación del contenedor:

# Crear una red
docker network create my-network

# Ejecutar un contenedor en la red
docker run -d --name my-app --network my-network my-app-image

Crear una Imagen de Docker Personalizada con Dockerfile

Un Dockerfile es un documento de texto que contiene instrucciones para construir una imagen de Docker. Creemos un Dockerfile simple para una aplicación Node.js:

1. Crear un nuevo directorio para su proyecto:

mkdir node-app
cd node-app

2. Crear una aplicación Node.js simple:

# Crear package.json
echo '{
  "name": "node-app",
  "version": "1.0.0",
  "main": "server.js",
  "scripts": {
    "start": "node server.js"
  },
  "dependencies": {
    "express": "^4.18.2"
  }
}' > package.json

# Crear server.js
echo 'const express = require("express");
const app = express();
const PORT = process.env.PORT || 3000;

app.get("/", (req, res) => {
  res.send("Hello from Docker on TildaVPS!");
});

app.listen(PORT, () => {
  console.log(`Server running on port ${PORT}`);
});' > server.js

3. Crear un Dockerfile:

echo 'FROM node:16-alpine

WORKDIR /app

COPY package*.json ./

RUN npm install

COPY . .

EXPOSE 3000

CMD ["npm", "start"]' > Dockerfile

4. Construir la imagen de Docker:

docker build -t my-node-app .

5. Ejecutar un contenedor desde su imagen:

docker run -d --name my-node-app -p 3000:3000 my-node-app

Ahora puede acceder a su aplicación Node.js navegando a la dirección IP de su servidor en el puerto 3000.

Paso a Paso: Implementar una Aplicación Web con Docker

Repasemos el proceso completo de dockerizar una aplicación web simple:

1. Preparar el código de su aplicación

   • Asegúrese de que su aplicación funcione localmente
   • Identifique las dependencias y los requisitos

2. Crear un Dockerfile

   • Elija una imagen base apropiada
   • Copie los archivos de la aplicación
   • Instale las dependencias
   • Configure el punto de entrada

3. Construir la imagen de Docker

   docker build -t my-web-app:v1 .
   

4. Probar la imagen localmente

   docker run -d -p 8080:80 --name test-app my-web-app:v1
   

5. Enviar la imagen a un registro (opcional)

   docker tag my-web-app:v1 username/my-web-app:v1
   docker push username/my-web-app:v1
   

6. Implementar el contenedor en su servidor de producción

   docker run -d -p 80:80 --restart always --name production-app my-web-app:v1
   

7. Configurar la supervisión y el registro

   docker logs -f production-app
   

Resumen de la Sección: Crear y administrar contenedores de Docker implica comprender las imágenes y los contenedores, encontrar y extraer imágenes, ejecutar contenedores, administrarlos con comandos básicos, personalizar configuraciones, crear imágenes personalizadas con Dockerfiles y seguir un proceso de implementación paso a paso. Estas habilidades forman la base para trabajar con Docker en su servidor dedicado.

Mini-FAQ:

¿Cómo accedo a los registros de un contenedor en ejecución?

Puede acceder a los registros del contenedor utilizando el comando docker logs:

docker logs my-container-name
# Para salida de registro continua
docker logs -f my-container-name

¿Puedo limitar los recursos que puede usar un contenedor?

Sí, Docker le permite limitar la CPU, la memoria y otros recursos:

# Limitar el contenedor a 2 CPU y 1 GB de memoria
docker run -d --name resource-limited-app --cpus=2 --memory=1g my-app-image

Sección 5: Gestionar Contenedores e Imágenes de Docker

Gestión Eficiente de Imágenes

A medida que trabaje con Docker, acumulará imágenes que consumen espacio en disco. Aquí le mostramos cómo administrarlos de manera eficiente:

Listar e Inspeccionar Imágenes

# Listar todas las imágenes
docker images

# Obtener información detallada sobre una imagen
docker inspect nginx

# Mostrar el historial de una imagen
docker history nginx

Eliminar Imágenes Sin Usar

# Eliminar una imagen específica
docker rmi nginx:1.21.6

# Eliminar imágenes colgantes (imágenes sin etiquetar)
docker image prune

# Eliminar todas las imágenes sin usar
docker image prune -a

Gestión del Ciclo de Vida del Contenedor

Comprender el ciclo de vida del contenedor le ayuda a gestionar sus aplicaciones de forma eficaz:

Estados del Contenedor

Los contenedores pueden estar en uno de estos estados:

• Created: El contenedor se crea pero no se inicia
• Running: El contenedor se está ejecutando con todos los procesos activos
• Paused: Los procesos del contenedor están en pausa
• Stopped: Los procesos del contenedor se detienen
• Deleted: El contenedor se elimina y ya no existe

Gestión del Ciclo de Vida del Contenedor

# Crear un contenedor sin iniciarlo
docker create --name my-container nginx

# Iniciar un contenedor creado
docker start my-container

# Pausar un contenedor en ejecución
docker pause my-container

# Despausar un contenedor en pausa
docker unpause my-container

# Detener un contenedor en ejecución
docker stop my-container

# Eliminar un contenedor
docker rm my-container

Supervisión de Recursos del Contenedor

Supervisar el uso de recursos del contenedor es crucial para la optimización del rendimiento:

# Mostrar estadísticas del contenedor en ejecución
docker stats

# Mostrar estadísticas para contenedores específicos
docker stats container1 container2

# Obtener estadísticas únicas en formato JSON
docker stats --no-stream --format "{{json .}}" container1

Para una supervisión más detallada, considere utilizar herramientas como cAdvisor, Prometheus o Grafana, que se pueden implementar como contenedores Docker en sí mismos.

Automatizar la Gestión de Contenedores

Políticas de Reinicio Automático

Configurar los contenedores para que se reinicien automáticamente después de los reinicios o bloqueos del sistema:

# Reiniciar siempre el contenedor
docker run -d --restart always --name my-app my-app-image

# Reiniciar solo en caso de fallo
docker run -d --restart on-failure --name my-app my-app-image

# Reiniciar en caso de fallo con un recuento máximo de reintentos
docker run -d --restart on-failure:5 --name my-app my-app-image

Comprobaciones de Salud

Implementar comprobaciones de salud para supervisar la salud del contenedor:

docker run -d --name my-web-app \
  --health-cmd="curl -f http://localhost/ || exit 1" \
  --health-interval=30s \
  --health-timeout=10s \
  --health-retries=3 \
  nginx

Gestión de Datos con Volúmenes de Docker

Los volúmenes de Docker proporcionan almacenamiento persistente para los datos del contenedor:

Crear y Gestionar Volúmenes

# Crear un volumen con nombre
docker volume create my-data

# Listar volúmenes
docker volume ls

# Inspeccionar un volumen
docker volume inspect my-data

# Eliminar un volumen
docker volume rm my-data

# Eliminar todos los volúmenes sin usar
docker volume prune

Utilizar Volúmenes con Contenedores

# Montar un volumen con nombre
docker run -d --name my-db -v my-data:/var/lib/mysql mysql:8.0

# Montar un directorio del host
docker run -d --name my-web -v /ruta/en/host:/usr/share/nginx/html nginx

Hacer Copias de Seguridad y Restaurar Datos del Contenedor

Hacer Copias de Seguridad de un Volumen

# Crear un contenedor de copia de seguridad que monte el volumen y lo respalde en un archivo tar
docker run --rm -v my-data:/source -v $(pwd):/backup alpine tar -czf /backup/my-data-backup.tar.gz -C /source .

Restaurar un Volumen

# Crear un nuevo volumen
docker volume create my-data-restored

# Restaurar desde la copia de seguridad
docker run --rm -v my-data-restored:/target -v $(pwd):/backup alpine sh -c "tar -xzf /backup/my-data-backup.tar.gz -C /target"

Resumen de la Sección: La gestión eficaz de contenedores e imágenes de Docker implica comprender la gestión de imágenes, el ciclo de vida del contenedor, la supervisión de recursos, la automatización, la gestión de datos con volúmenes y los procedimientos de copia de seguridad/restauración. Dominar estos aspectos garantiza el funcionamiento eficiente de sus aplicaciones dockerizadas en su servidor dedicado.

Mini-FAQ:

¿Cómo puedo reducir el tamaño de mis imágenes de Docker?

Utilice compilaciones de varias etapas, minimice el número de capas, utilice imágenes base más pequeñas como Alpine y limpie los archivos innecesarios en la misma capa en que se crearon.

¿Cuál es la diferencia entre los volúmenes de Docker y los montajes de enlace?

Los volúmenes de Docker son gestionados por Docker y almacenados en el directorio de almacenamiento de Docker, mientras que los montajes de enlace asignan un archivo o directorio host a una ruta de contenedor. Los volúmenes generalmente se prefieren para los datos persistentes, ya que son más fáciles de respaldar y no dependen de la estructura de directorios del host.

Sección 6: Docker Compose para Aplicaciones de Contenedores Múltiples

Introducción a Docker Compose

Docker Compose es una herramienta para definir y ejecutar aplicaciones Docker de contenedores múltiples. Con Compose, utiliza un archivo YAML para configurar los servicios, las redes y los volúmenes de su aplicación, luego crea e inicia todos los servicios con un solo comando.

Instalar Docker Compose (si aún no está instalado)

Si aún no ha instalado Docker Compose, siga estos pasos:

# Descargar Docker Compose
sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/v2.18.1/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose

# Aplicar permisos ejecutables
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

# Verificar la instalación
docker-compose --version

Crear un Archivo Docker Compose

El archivo Docker Compose (normalmente llamado docker-compose.yml) define los servicios, las redes y los volúmenes de su aplicación:

1. Crear un nuevo directorio para su proyecto:

mkdir compose-demo
cd compose-demo

2. Crear un archivo docker-compose.yml:

nano docker-compose.yml

3. Agregar el siguiente contenido para una aplicación web simple con una base de datos:

version: '3.8'

services:
  web:
    image: nginx:latest
    ports:
      - "80:80"
    volumes:
      - ./website:/usr/share/nginx/html
    depends_on:
      - app
    networks:
      - frontend
      - backend

  app:
    build: ./app
    environment:
      - DB_HOST=db
      - DB_USER=myuser
      - DB_PASSWORD=mypassword
      - DB_NAME=mydb
    depends_on:
      - db
    networks:
      - backend

  db:
    image: mysql:8.0
    environment:
      - MYSQL_ROOT_PASSWORD=rootpassword
      - MYSQL_DATABASE=mydb
      - MYSQL_USER=myuser
      - MYSQL_PASSWORD=mypassword
    volumes:
      - db-data:/var/lib/mysql
    networks:
      - backend

networks:
  frontend:
  backend:

volumes:
  db-data:

Comandos Básicos de Docker Compose

# Iniciar servicios en modo independiente
docker-compose up -d

# Ver servicios en ejecución
docker-compose ps

# Ver registros de todos los servicios
docker-compose logs

# Ver registros de un servicio específico
docker-compose logs app

# Detener servicios
docker-compose stop

# Detener y eliminar contenedores, redes y volúmenes
docker-compose down

# Detener y eliminar contenedores, redes, volúmenes e imágenes
docker-compose down --rmi all --volumes

Paso a Paso: Implementar una Pila LAMP con Docker Compose

Creemos una pila LAMP completa (Linux, Apache, MySQL, PHP) utilizando Docker Compose:

1. Crear un directorio de proyecto:

mkdir lamp-docker
cd lamp-docker

2. Crear los subdirectorios necesarios:

mkdir -p www/html
mkdir mysql

3. Crear un archivo PHP simple para probar la configuración:

echo '<?php
phpinfo();
?>' > www/html/index.php

4. Crear el archivo Docker Compose:

nano docker-compose.yml

5. Agregar el siguiente contenido:

version: '3.8'

services:
  webserver:
    image: php:8.0-apache
    ports:
      - "80:80"
    volumes:
      - ./www/html:/var/www/html
    depends_on:
      - db
    networks:
      - lamp-network

  db:
    image: mysql:8.0
    ports:
      - "3306:3306"
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: rootpassword
      MYSQL_DATABASE: lamp_db
      MYSQL_USER: lamp_user
      MYSQL_PASSWORD: lamp_password
    volumes:
      - ./mysql:/var/lib/mysql
    networks:
      - lamp-network

  phpmyadmin:
    image: phpmyadmin/phpmyadmin
    ports:
      - "8080:80"
    environment:
      PMA_HOST: db
      PMA_PORT: 3306
    depends_on:
      - db
    networks:
      - lamp-network

networks:
  lamp-network:

6. Iniciar la pila LAMP:

docker-compose up -d

7. Acceder a sus aplicaciones:
   • Aplicación PHP: http://su-ip-servidor
   • phpMyAdmin: http://su-ip-servidor:8080 (inicie sesión con lamp_user/lamp_password)

Gestión de Variables de Entorno y Secretos

Para los entornos de producción, es importante gestionar la información confidencial de forma segura:

Usar Archivos .env

1. Crear un archivo .env:

nano .env

2. Agregar sus variables de entorno:

MYSQL_ROOT_PASSWORD=contraseñasegura
MYSQL_DATABASE=basededatos_produccion
MYSQL_USER=usuario_prod
MYSQL_PASSWORD=contraseña_prod

3. Hacer referencia a estas variables en su docker-compose.yml:

services:
  db:
    image: mysql:8.0
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: ${MYSQL_ROOT_PASSWORD}
      MYSQL_DATABASE: ${MYSQL_DATABASE}
      MYSQL_USER: ${MYSQL_USER}
      MYSQL_PASSWORD: ${MYSQL_PASSWORD}

Usar Secretos de Docker (para Docker Swarm)

Si está usando Docker Swarm, puede usar secretos de Docker para datos confidenciales:

services:
  db:
    image: mysql:8.0
    secrets:
      - db_root_password
      - db_password
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD_FILE: /run/secrets/db_root_password
      MYSQL_PASSWORD_FILE: /run/secrets/db_password

secrets:
  db_root_password:
    file: ./secrets/db_root_password.txt
  db_password:
    file: ./secrets/db_password.txt

Resumen de la Sección: Docker Compose simplifica la implementación y la gestión de aplicaciones de varios contenedores, ya que le permite definir toda su pila en un único archivo YAML. Con Docker Compose, puede implementar fácilmente aplicaciones complejas como una pila LAMP, gestionar variables de entorno y secretos, y controlar el ciclo de vida de todos sus contenedores con comandos sencillos.

Mini-FAQ

¿Puedo usar Docker Compose en producción?

Sí, Docker Compose se puede utilizar en entornos de producción, especialmente para implementaciones más pequeñas. Para implementaciones más grandes y complejas, puede considerar Docker Swarm o Kubernetes para obtener funciones de orquestación adicionales. Los servidores dedicados TildaVPS proporcionan el rendimiento necesario para las implementaciones de Docker Compose en producción.

¿Cómo actualizo los servicios definidos en Docker Compose?

Para actualizar los servicios, modifique su archivo docker-compose.yml y, a continuación, ejecute:

docker-compose up -d --build

Este comando recompila las imágenes si es necesario y recrea los contenedores con cambios mientras mantiene los volúmenes y los datos.

Sección 7: Prácticas Recomendadas de Seguridad de Docker

Comprender los Riesgos de Seguridad de Docker

Si bien Docker proporciona aislamiento entre los contenedores y el sistema host, hay varias consideraciones de seguridad que se deben abordar:

1. Escape del Contenedor: Si un contenedor se ve comprometido, un atacante podría intentar escapar del contenedor y acceder al sistema host.
2. Vulnerabilidades de la Imagen: Las imágenes de Docker podrían contener software vulnerable o código malicioso.
3. Privilegios Excesivos: Los contenedores que se ejecutan con privilegios innecesarios plantean riesgos de seguridad.
4. Configuraciones No Seguras: Los contenedores mal configurados pueden exponer datos o servicios confidenciales.
5. Abuso de Recursos: Sin los límites adecuados, los contenedores podrían consumir recursos excesivos, lo que provocaría una denegación de servicio.

Proteger el Daemon de Docker

El daemon de Docker es un componente crítico que debe protegerse:

1. Usar Autenticación TLS:

# Generar CA, servidor y certificados de cliente
mkdir -p ~/.docker/certs
cd ~/.docker/certs
openssl genrsa -aes256 -out ca-key.pem 4096
openssl req -new -x509 -days 365 -key ca-key.pem -sha256 -out ca.pem

2. Configurar Docker para que use TLS: Editar /etc/docker/daemon.json:

{
  "tls": true,
  "tlscacert": "/root/.docker/certs/ca.pem",
  "tlscert": "/root/.docker/certs/server-cert.pem",
  "tlskey": "/root/.docker/certs/server-key.pem",
  "tlsverify": true
}

3. Reiniciar Docker:

sudo systemctl restart docker

Seguridad de la Imagen

Garantizar la seguridad de sus imágenes de Docker:

1. Usar Imágenes Oficiales o Verificadas: Siempre prefiera las imágenes oficiales de Docker Hub o los editores verificados.

2. Escanear Imágenes en busca de Vulnerabilidades:

# Instalar Docker Scan
docker scan --version

# Escanear una imagen
docker scan nginx:latest

3. Usar Imágenes Base Mínimas: Usar imágenes Alpine o distroless para reducir la superficie de ataque:

FROM alpine:3.16
# En lugar de
# FROM ubuntu:22.04

4. Mantener las Imágenes Actualizadas: Actualice periódicamente sus imágenes para incluir parches de seguridad:

docker pull nginx:latest

5. Implementar Compilaciones de Varias Etapas:

# Etapa de compilación
FROM node:16 AS build
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY . .
RUN npm run build

# Etapa de producción
FROM nginx:alpine
COPY --from=build /app/dist /usr/share/nginx/html

Seguridad en Tiempo de Ejecución del Contenedor

Proteger sus contenedores en ejecución:

1. Ejecutar Contenedores como No Root:

# Agregar un usuario no root en su Dockerfile
RUN addgroup -g 1000 appuser && \
    adduser -u 1000 -G appuser -s /bin/sh -D appuser
USER appuser

2. Usar Sistemas de Archivos de Solo Lectura:

docker run --read-only --tmpfs /tmp nginx

3. Limitar las Capacidades del Contenedor:

docker run --cap-drop=ALL --cap-add=NET_BIND_SERVICE nginx

4. Establecer Límites de Recursos:

docker run --memory=512m --cpus=0.5 nginx

5. Usar Opciones de Seguridad:

docker run --security-opt=no-new-privileges nginx

Seguridad de Red

Proteger la red de contenedores:

1. Usar Redes de Puente Personalizadas:

# Crear una red personalizada
docker network create --driver bridge secure-network

# Ejecutar contenedores en esta red
docker run --network secure-network --name app1 my-app
docker run --network secure-network --name db mysql

2. Restringir el Acceso Externo: Solo exponga los puertos necesarios:

# Exponer solo a localhost
docker run -p 127.0.0.1:80:80 nginx

3. Usar Políticas de Red: Si usa Kubernetes o Docker Swarm, implemente políticas de red para controlar el tráfico entre los contenedores.

Gestión de Secretos

Gestionar los datos confidenciales de forma segura:

1. Usar Archivos de Entorno:

# Crear un archivo env
echo "DB_PASSWORD=contraseñasegura" > .env

# Usarlo con Docker run
docker run --env-file .env my-app

2. Montar Secretos como Archivos:

# Crear un directorio de secretos
mkdir -p secrets
echo "contraseñasegura" > secrets/db_password

# Montar como un archivo de solo lectura
docker run -v $(pwd)/secrets/db_password:/run/secrets/db_password:ro my-app

3. Usar Secretos de Docker (modo Swarm):

# Crear un secreto
echo "contraseñasegura" | docker secret create db_password -

# Usar el secreto en un servicio
docker service create --name my-app --secret db_password my-app

Supervisión y Auditoría

Implementar la supervisión y la auditoría para la seguridad:

1. Habilitar el Registro de Auditoría de Docker: Configurar el sistema de auditoría de Linux para supervisar Docker:

sudo auditctl -w /usr/bin/docker -p rwxa

2. Usar Herramientas de Supervisión de Contenedores: Implementar soluciones de supervisión como Prometheus y Grafana:

# Ejecutar Prometheus
docker run -d -p 9090:9090 --name prometheus prom/prometheus

# Ejecutar Grafana
docker run -d --name grafana grafana/grafana

3. Implementar la Supervisión de Seguridad en Tiempo de Ejecución: Considere herramientas como Falco para la supervisión de seguridad en tiempo de ejecución:

docker run -d --name falco --privileged -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock falcosecurity/falco

Paso a Paso: Implementar un Entorno Docker Seguro

1. Actualizar Docker a la última versión

sudo apt update
sudo apt upgrade docker-ce docker-ce-cli containerd.io

2. Crear un usuario dedicado para las operaciones de Docker

sudo adduser dockeruser
sudo usermod -aG docker dockeruser

3. Configurar la seguridad del daemon de Docker Editar /etc/docker/daemon.json:

{
  "icc": false,
  "userns-remap": "default",
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "10m",
    "max-file": "3"
  },
  "no-new-privileges": true
}

4. Reiniciar Docker

sudo systemctl restart docker

5. Crear una red Docker segura

docker network create --driver bridge secure-network

6. Implementar el escaneo de imágenes en su flujo de trabajo

# Ejemplo con Trivy
docker run --rm -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock aquasec/trivy image nginx:latest

7. Configurar la supervisión

# Ejecutar cAdvisor para la supervisión del contenedor
docker run -d --name cadvisor \
  --volume=/:/rootfs:ro \
  --volume=/var/run:/var/run:ro \
  --volume=/sys:/sys:ro \
  --volume=/var/lib/docker/:/var/lib/docker:ro \
  --publish=8080:8080 \
  gcr.io/cadvisor/cadvisor:latest

Resumen de la Sección: La seguridad de Docker es un enfoque de varias capas que implica la protección del daemon, las imágenes, los contenedores, las redes y los datos confidenciales de Docker. Al implementar las prácticas recomendadas, como ejecutar contenedores como no root, usar imágenes base mínimas, limitar las capacidades, establecer límites de recursos e implementar la supervisión adecuada, puede mejorar significativamente la seguridad de su entorno Docker en su servidor dedicado.

Mini-FAQ:

¿Es Docker seguro de forma predeterminada?

Docker proporciona algunas características de seguridad de forma predeterminada, pero un entorno Docker verdaderamente seguro requiere configuración adicional e implementación de prácticas recomendadas. Los servidores dedicados TildaVPS proporcionan la flexibilidad para implementar estas medidas de seguridad.

¿Con qué frecuencia debo actualizar mis imágenes de Docker?

Debe actualizar sus imágenes de Docker con regularidad, idealmente como parte de una canalización de CI/CD automatizada. Como mínimo, actualice las imágenes mensualmente para incorporar parches de seguridad o inmediatamente cuando se anuncien vulnerabilidades críticas.

Glosario

• Contenedor: Un paquete ejecutable, autónomo y ligero que incluye todo lo necesario para ejecutar una parte del software.
• Daemon de Docker: El servicio en segundo plano que gestiona los contenedores de Docker en un sistema.
• Docker Hub: Un servicio de registro basado en la nube para imágenes de Docker.
• Imagen de Docker: Una plantilla de solo lectura que se utiliza para crear contenedores de Docker.
• Dockerfile: Un documento de texto que contiene instrucciones para construir una imagen de Docker.
• Docker Compose: Una herramienta para definir y ejecutar aplicaciones Docker de varios contenedores.
• Volumen: Un mecanismo de almacenamiento de datos persistente para los contenedores de Docker.
• Registro: Un repositorio para almacenar y distribuir imágenes de Docker.
• Capa: Una modificación a una imagen, representada por una instrucción en el Dockerfile. Las capas se almacenan en caché durante las compilaciones para mayor eficiencia.
• Orquestación: La disposición, coordinación y gestión automatizadas de los contenedores, normalmente mediante herramientas como Docker Swarm o Kubernetes.
• Red de Puente: El controlador de red predeterminado para los contenedores de Docker, que permite que los contenedores del mismo host se comuniquen.
• Montaje de Enlace: Una asignación de un archivo o directorio host a un archivo o directorio de contenedor.
• Docker Swarm: La solución de agrupación en clústeres y orquestación nativa de Docker.
• Ciclo de Vida del Contenedor: Los diversos estados en los que puede estar un contenedor, desde la creación hasta la eliminación.
• Socket de Docker: El socket Unix en el que escucha el daemon de Docker de forma predeterminada.
• Compilación de Varias Etapas: Un patrón de Dockerfile que usa varias instrucciones FROM para optimizar el tamaño y la seguridad de la imagen.
• Comprobación de Estado: Un comando que Docker ejecuta para determinar si un contenedor está en buen estado.
• Contexto de Docker: El conjunto de archivos y directorios que se envían al daemon de Docker durante el proceso de compilación.

Lecturas Adicionales

• Documentación Oficial de Docker
• Prácticas Recomendadas de Seguridad de Docker
• Documentación de Docker Compose
• Base de Conocimiento de TildaVPS: Optimización del Servidor
• Guía de Redes de Docker
• Gestión de Volúmenes de Docker
• Contenerización vs. Virtualización: Elegir el Enfoque Correcto