Utilisation de Docker

0. Remarques

Résumé

En plus de la machine virtuelle nous allons utiliser docker pour séparer les différentes applications. Le but de ce TP est d'installer 5 conteneurs :

  1. un docker mysql qui servira de base de donnée;
  2. un docker phpmyadmin pour piloter cette base;
  3. un docker nginx qui sera le serveur web de base et servira aussi en tant que proxy inverse en assurant la répartition des requêtes dans les différents conteneurs;
  4. un docker owncloud qui servira de serveur de partage de fichiers
  5. et éventuellement un docker onlyoffice qui permettra l'édition en ligne des fichiers.

Objectifs

Avant de commencer

Vous devez détruire vos VMs créées la dernière fois (sauf cas particuliers). À partir de maintenant, merci de ne pas faire de snapshot de vos machines ni de volumes, normalement, vous conservez dans vos rapports les commandes nécessaires au bon fonctionnement du TP.

I. Installation d'un premier docker : mysql

Comme pour beaucoup de serveurs connus, il existe plusieurs images qui permettent l'installation de mysql très simplement.

Il faut savoir reconnaître rapidement la qualité d'une image, dans l'exemple de mysql vous avez 2 possibilités (nous excluons mariadb)1). :

  1. l'image officielle de mysql par l'entreprise oracle;
  2. l'image de mysql par l'entreprise docker.

La documentation de la seconde est beaucoup plus fournie et elle semble proposer un grand nombre d'options de configuration, c'est cette dernière que vous allez choisir.

Notez le mot de passe de l'administrateur.

Lors du lancement un grand nombre d'informations sont affichées. En fait, par défaut le lancement bloque le terminal et affiche tous les résultats de la commande. Parmi ces derniers vous pouvez noter la ligne GENERATED ROOT PASSWORD: … qui contient le mot de passe administrateur de la base. Dans la suite, vous utilisez sans doute l'option -d pour lancer le docker de manière détachée, les informations ne seront plus affichées, mais conservées et disponible via la commande docker log ….

Il est toujours possible d'installer le client mysql sur votre VM, mais ici, on va utiliser celui qui se trouve dans le docker. En effet, on peut toujours ajouter un processus au conteneur via la commande docker exec …

Partage de volumes

mysql est une base de données qui stocke ces données dans le répertoire /var/lib/mysql. Dans la configuration actuelle, ce répertoire est interne au docker et difficile d'accès. Cela peut poser des problèmes si vous souhaitez changer le docker sans perdre les données stockées. Pour éviter cela, vous allez donc recréer le docker en partageant le répertoire de stockage avec la machine hôte. Pour cela il faut utiliser l'option -v du docker run.

II. Gestion des adresses et installation d'une interface à mysql : phpMyAdmin

mysql n'est qu'un serveur de base de donnée, on ne peut l'utiliser que via des commandes SQL. Pour simplifier son utilisation, on ajoute en général une interface comme le logiciel phpMyAdmin. C'est une interface web permettant simplement de faire la plupart des opérations sur le serveur. Il est basé sur un code en php et donc un serveur capable de l'interpréter.

Vous allez utiliser le docker phpMyAdmin pour mettre en place l'interface. Dans la documentation ne suivez pas la méthode Usage with linked server qui est dépréciée. Utilisez la méthode avec un serveur externe.

Gestion du réseau et liaison entre les dockers

Ce système de configuration n'est pas utilisable, car il demande d'entrer dans le docker ou ses fichiers de configuration une adresse qui est gérée par docker. Cela signifie par exemple que si vous programmez un service web pour utiliser la base de donnée, ce dernier devra être modifié si par hasard le docker est recrée avec une autre adresse. Pour remédier à cela vous allez utiliser la possibilité de créer des réseaux et de choisir les adresses des dockers.

En effet, il est possible de choisir les adresses IPs des dockers, de choisir la valeur de leurs variables d'environnement ou de paramétrer leur fichier /etc/hosts.

Ici, on vous à présenté plusieurs façon de lier les docker entre eux. Via des adresse que l'on impose et via les alias. A l'avenir, il faut privilégier les alias car ils permettent un fonctionnement plus souple.

III. Configuration des dockers

En général pour configurer un service, il est nécessaire de modifier des fichiers. Mais ces fichiers sont internes au docker donc difficiles d'accès. De plus, les outils d'édition les plus courants (nano, vim, emacs …) ne font pas parti d'un conteneur classique ce qui complique encore cette modification. Pour résoudre le problème, on peut :

  1. Pré-configurer le docker via le Dockerfile ou les outils de création (voir plus tard);
  2. Copier des fichiers entre la VM et le docker;
  3. Utiliser le partage des répertoires entre la VM et le docker.

Nous allons utiliser la dernière méthode pour configurer un proxy inverse nginx.

Le fichier de configuration principale de nginx est /etc/nginx/nginx.conf. Nous allons partir d'un fichier copié depuis un docker nginx fonctionnel .

Le fichier de configuration nginx qui est fourni a déjà prévu l'existence de plusieurs redirection (pour devenir proxy inverser). Vous remarquerez que l'URL http://IPDEVOTREVM/phpmyadmin/ est par exemple redirigée sur http://pma/ ce qui devrait être le docker phpMyAdmin grâce à vos alias précédents. Mais cela n'est pas suffisant. En effet, certains logiciels comme phpMyAdmin ont besoin de connaître l'url qui a servi à les contacter pour fonctionner. Beaucoup de leur pages nécessitent en effet des liens internes pour télécharger par exemple les fichier css ou js. Ils sont parfois capable de reconstruire cette url grâce à l'entête de la requête reçue. Mais c'est beaucoup plus difficile s'il y a un proxy inversé. Il faut donc corriger cela.

Ici, nginx est configuré en tant que proxy inverse. Vous pouvez voir ici les détails de ce type de configuration reverse proxy

IV. Création d'image : installation du docker owncloud

Vous allez maintenant ajouter un élément au site : owncloud. C'est un logiciel de partage de fichier. Il fonctionne un peu comme dropbox ou le drive de google. owncloud est un service web écrit en php. Il est disponible ici ou dans une version dockerisée. Attention, il y a plusieurs docker possible pour owncloud. Notamment un proposé par l'entreprise docker et un autre par owncloud elle même. Le premier est considéré déprécié il faut bien utiliser la version de l'entreprise owncloud pour ce TP, pas celle qui apparait en premier dans le docker hub.

La documentation propose d'utiliser en plus de ce docker un docker mysql et un docker redis. Nous n'utiliserons que mysql.

Création d'une première image

Certaines configurations ne sont pas proposées par le docker owncloud. Par exemple, celui-ci ne dispose pas de la commande sudo, or cette commande est utile pour la suite du TP4). Vous allez donc dans un premier temps modifier l'image owncloud/server

La modification d'une image se fait grâce à des fichiers de description Dockerfile. En fait, chaque création d'image correspond à un répertoire qui contient les données nécessaires à la modification ainsi que le fichier de description Dockerfile. Vous pouvez noter que la plupart des documentations de dockers sont en fait constituées par un dépôt git correspondant à ce répertoire. Comme vous pouvez le voir ici.

Nous vous proposons de commencer par ce répertoire de travail.

VI. Gestion de plusieurs dockers avec compose

Vous devez être capable de lancer un petit ensemble de services via des dockers. Mais cela n'est pas suffisant. En effet, avec la méthode actuelle, pour que le site fonctionne, il faut être capable de lancer les dockers avec les bonnes options, dans un ordre précis, avec des fichiers de configuration qui dépendent de ces options … Tout cela est difficile à faire pour un spécialiste et encore plus difficile à distribuer à des non spécialistes. Il est donc nécessaire de faire la même chose mais de manière automatique.

Pour automatiser les opérations sur les conteneurs, il est possible d'écrire une description des commandes utilisées dans un fichier, c'est le rôle de docker-compose. Docker compose est capable de faire à votre place toutes les commandes docker nécessaire à partir de ce que vous avez décrit dans un fichier docker-compose.yml.

Vous pouvez avoir une description de ces fichiers à cette adresse. Attention, l'api docker évolue rapidement, il est important de se limiter à une version pour travailler. De plus, il ne faut pas confondre la version de l'exécutable docker-compose, celle du logiciel docker et celle du fichier de description docker-compose.yml.

La version la plus importante est celle du fichier de description, elle est écrite au début du fichier : 

version: '2.4'
services:
  foo:
    image: busybox

Nous vous conseillons d'utiliser pour ce TP la version de l'exemple : 2.4. C'est la dernière de la version 2. En effet la version 3 est la version qui introduit l'utilisation de cluster ce qui sera vu plus tard. La documentation conseillée est donc celle de la version 2 et il est important de vérifier que la documentation que vous consultez est bien basée sur cette version pour expliquer les problèmes.

Organisation du fichier compose

Dans la version 2, le fichier est composé de 3 sections correspondant aux sous-commandes docker utilisées :

  1. services est la section qui donne la liste des dockers et de leurs options, cela correspond aux commandes docker run … ou docker create …
  2. networks est la section qui décrit les réseaux à utiliser. Cela correspond à la commande docker network …
  3. volumes est la section qui décrit les volumes à utiliser. Cela correspond à la commande docker volume …

Section volumes

Pour résumer, cette section correspond à la création de volumes en dehors des dockers. Jusqu'à présent, vous n'avez jamais utilisé la commande docker volumes … ce qui signifie que vous n'aurez pas à utiliser la section pour ce TP. Tous vos volumes seront des volumes de type bind, c'est à dire créés lors du docker run (section service) et partagée avec la machine hôte.

Les volumes sont des espaces de stockage persistants utilisés par les dockers. Vous pouvez les créer soit en les utilisant dans un docker soit en les créant à part via la commande docker volume…. La description de la section volumes d'un docker-compose est ici. Il faut aussi consulter la description de l'utilisation des volumes par les dockers grâce à la sous-section volumes d'un service. La documentation est là.

Dans un fichier docker-compose.yml

Section networks

C'est la section qui vous permettra de créer et configurer le réseau. Correspondant à ce que vous avez fait via la commande docker network …. Vous êtes invité à consulter cette documentation, notamment la partie ipam qui permet de gérer l'intervalle d'adresse utilisé.

Section services

Cette section décrit les dockers qui devront être créés. Pour cette version, chaque service correspond à un docker et une commande docker-run …. La documentation est très fournie, vous aurez notamment besoin :

  1. De pouvoir choisir l'image à partir de laquelle le docker est créé, cela peut être
    • une image utilisable via le mot clef image;
    • une image construite via le mot clef build.
  2. D'imposer le réseau utilisé via le mot clef networks. Regardez notamment comment choisir l'adresse ip et donner un alias à ce docker.
  3. D'ajouter au docker des partages de répertoires de type bind volumes.
  4. De déclarer des variables d’environnement dans le docker environment.
  5. De mettre en place des transferts de ports réseaux entre la VM et le docker ports.
  6. De spécifier des dépendances entre les dockers depends_on.

Travail à faire

Vous devez créer un ensemble de fichiers et un docker-compose.yml qui recrée l'architecture vue au début du TP.

Le répertoire doit être /home/ubuntu/compose/ et contenir tous les fichiers et partage nécessaires à cette architecture. 

  ./compose/
    |_ docker-compose.yml
    |_ data/
    |    |_ mysql/
    |    |_ owncloud/
    |    |_ onlyoffice/
    |_ logs/
    |    |_ onlyoffice/
    |_ nginx/
    |    |_ nginx.conf
    |_ owncloud/
         |_ Dockerfile
         |_ pinst.sh

Vous devez faire un fichier compose qui crée des dockers équivalents aux 4 dockers et au réseau créé auparavant. Ces dockers utiliseront les mêmes ports que les précédant. Vous devez donc les éteindre (docker stop dockbdd docknginx dockpma dockowncloud). Attention à ne pas les supprimer

Pour résumer il faut :

Vous constaterez que les dockers créés par compose n'ont pas le nom des services. En effet, s'il n'est pas précisé par le champ container_name, compose ajoute le nom du répertoire et un numéro unique. C'est utile pour que les noms de ces dockers soient différents de ceux que vous aviez crée auparavant. Gardez les noms par défauts.

Un peu plus difficile

Il est possible de donner à owncloud la possibilité d'éditer les documents en ligne. Pour cela, il faut utiliser un autre service : onlyoffice et ajouter le plugins onlyoffice à owncloud pour lui permettre de contacter ce dernier.

Pour faire fonctionner ce service de manière automatique, il faut savoir les choses suivantes :

1)
mariadb est un fork de mysql qui est apparu après le rachat de l'entreprise par la firme oracle, il est très proche de mysql et nous ne l'utiliserons pas ici
2)
il vaut mieux être root pour cette question : sudo su
3)
ici il faut bien penser à changer le répertoire de données. En effet, la création de table et d'utilisateur n'est fait que si la base de données est nouvelle donc sans rien dans son répertoire de stockage
4)
En effet, nous souhaitons utiliser l'utilitaire en ligne de commande occ qui permet de piloter le logiciel owncloud via des scripts. Or il est important que les commandes occ soient exécutées par l'utilisateur www-data qui est aussi celui utilisé par le serveur web. L'utilisateur par défaut du docker est root, sudo nous permettra de changer cela.