Qu'est-ce que Docker : définition, formations, métiers

Dans l'univers des plateformes de containers, Docker occupe une place de choix. En effet, cette solution de containerisation est sans doute la plus populaire et la plus utilisée. Découvrez l'essentiel à savoir sur la technologie Docker à travers sa définition, son mode de fonctionnement, ses avantages et inconvénients ainsi que quelques cas concrets d'utilisation.

Docker : qu'est-ce que c'est en réalité ?

Docker est un logiciel open source développé en 2013 par Solomon Hykes. Cet outil informatique est utilisé pour la création, le déploiement et la gestion d'applications virtualisées sur un système d'exploitation spécifique. Pour être plus explicite, Docker se charge de réunir les services ou fonctions, les différentes bibliothèques, les fichiers de configuration, les dépendances et autres composants d'une application au sein d'un container. Chaque container exécuté partage tous les services du système d'exploitation qui accueille l'application virtualisée par la plateforme Docker.

Dans ses toutes premières versions, Docker était uniquement compatible avec Linux. Aujourd'hui, l'outil peut fonctionner avec d'autres systèmes d'exploitation comme Apple macOS ou Microsoft Windows. Par ailleurs, il est à noter que certaines versions de Docker sont spécialement conçues pour Microsoft Azure et Amazon Web Services.

Lorsqu'on évoque Docker, on fait généralement référence à plusieurs termes qui peuvent paraître floues voire incompréhensibles pour les personnes non initiées. La clarification de ces concepts importants permet toutefois de mieux comprendre les contours de l'outil.

Définition des termes clés liés à Docker

Plusieurs terminologies sont spécifiques au logiciel Docker. Voici une définition de quelques-unes de ces notions incontournables pour approfondir la connaissance de cet outil.

Conteneur

Encore appelé container, le conteneur est très proche des machines virtuelles. En réalité, il s'agit d'un ensemble de processus logiciels légers et indépendants, qui rassemble tous les fichiers que requiert l'exécution des processus : code, bibliothèque et paramètres, runtime, outils système… Les conteneurs peuvent être utilisés pour exécuter une ou plusieurs applications Linux ou Windows. L'avantage avec les conteneurs est qu'ils simplifient réellement la virtualisation. En effet, à la base, la virtualisation consiste en l'exécution de nombreux systèmes d'exploitation sur un seul et même système.

Les conteneurs utilisent le même noyau de système d'exploitation et procèdent aussi à l'isolement des processus de l'application du reste du système qu'ils se partagent entre eux. Ils sont donc plus efficaces en matière de consommation de ressources système. Ainsi, l'utilisateur a la possibilité d'exécuter environ 4 à 6 fois plus d'instances d'applications en se servant des conteneurs.

Images du conteneur

Les images du conteneur désignent un package composé de dépendances et d'informations indispensables pour créer un conteneur. Chaque image dispose de l'ensemble des dépendances (les frameworks par exemple) ainsi que des paramètres de configuration de déploiement et d'exécution à mettre en œuvre par un environnement d'exécution de conteneur. Dans la pratique, une image est dérivée de plusieurs images de base qui sont des couches superposées les unes sur les autres pour former le système de fichiers du container.

Référentiel

Également désigné par le terme dépôt, le référentiel est une collection d'images de Docker associées et étiquetées avec une balise qui précise clairement la version de l'image. Certains référentiels peuvent contenir plusieurs variantes d'une image spécifique. L'image en question peut être composée des SDK (plus lourdes ou volumineuses) ou des runtimes qui ont la particularité d'être plus légères.

Dockerfile

Le dockerfile désigne le fichier texte qui contient les étapes à suivre pour créer une image Docker. Il se présente comme un script batch. La première ligne du texte précise l'image de base pour commencer. Ensuite, les instructions à respecter pour réussir l'installation des programmes requis, copier les fichiers et effectuer les autres opérations sont indiquées. Les instruments fournis par le dockerfile permettent d'obtenir l'environnement de travail dont l'utilisateur a besoin.

Cluster

Le cluster est une collection d'hôtes. Les hôtes sont exposés comme s'il ne s'agissait que d'un seul et unique hôte Docker virtuel. Cela permet notamment de faire évoluer l'application vers plusieurs instances des services partagés sur de nombreux hôtes à l'intérieur du cluster. Les clusters Docker ont la possibilité d'être créées avec Azure Service Fabric, Docker Swarm, Kubernetes ou encore Mesosphere DC/OS.

Comment fonctionne Docker ?

Docker fonctionne suivant un principe simple à comprendre. L'outil comprend plusieurs fonctionnalités intéressantes pour offrir des rendements satisfaisants.

Le mode de fonctionnement

Le logiciel open source Docker exploite le noyau Linux et de nombreuses fonctions de ce noyau comme les groupes de contrôle « cgroups » et les espaces de noms. Ces différents éléments permettent à l'outil d'opérer la séparation des processus pour que ces derniers puissent s'exécuter de manière autonome ou indépendante. Cette indépendance est notamment l'objectif des conteneurs Docker qui se chargent d'exécuter plusieurs processus et applications séparément les uns des autres. La finalité recherchée est d'optimiser l'utilisation de l'infrastructure des utilisateurs de Docker tout en garantissant un même niveau de sécurité que celui offert par des systèmes distincts.

Les outils de conteneurs, le logiciel Docker y compris, sont connectés à un modèle de déploiement basé sur une image spécifique. Ceci étant, le partage d'une application ou d'un ensemble de services avec toutes leurs dépendances et entre différents environnements est relativement simple et facile. Par ailleurs, il est à noter que Docker réalise aussi l'automatisation du déploiement des applications à l'intérieur d'un environnement de conteneurs.

L'installation de l'outil

Avant d'utiliser Docker, il est bien évidemment nécessaire de l'installer. Pour ce faire, l'utilisateur doit procéder au lancement et à l'exécution de certaines commandes (sudo yum check-update, sudo curl –fsSL | sh). Celles-ci sont spécifiques à la distribution Linux Centos 7. Pour accéder aux autres distributions, il convient de se référer à la documentation officielle de l'outil. À la fin de l'installation, l'utilisateur lance le service Docker en exécutant la commande ci-après : sudo systemctl start docker. Ensuite, la commande sudo systemctl status docker doit être lancée pour que l'outil tourne bien.

Les fonctionnalités

L'outil de conteneurisation Docker se base sur sept (7) principaux composants. Pour ce qui est du Docker Engine, il s'agit d'un outil client-serveur muni de la technologie de container. Ainsi, il s'occupe des tâches de création d'applications basées container. Le moteur génère un processus daemon server-side qui héberge les images, les volumes de stockage, les containers ainsi que les réseaux.

Tous les conteneurs créés sont nommés Dockerfiles. L'élément Docker Compose détermine la composition des composants qui se trouvent au sein d'un conteneur dédié. Quant au Docker Hub, il permet aux utilisateurs d'assurer le partage et la publication des applications basées container à partir d'une bibliothèque commune.

Le Docker Engine comprend un mode Docker Swarm qui assure principalement l'équilibrage des charges des clusters. Par conséquent, les ressources de plusieurs hôtes peuvent être réunies afin d'agir ou de fonctionner comme un seul ensemble. Les utilisateurs de l'outil Docker auront donc plus de facilité à échelonner rapidement le déploiement des conteneurs.

Formation Docker : comment avoir la maîtrise de l'outil ?

Aujourd'hui, la plateforme Docker est très plébiscitée pour le développement des applications et logiciels. Il est donc important pour les personnes qui aspirent à ce métier de savoir utiliser cet outil de conteneurisation qui procure des avantages intéressants. Les compétences et connaissances nécessaires à acquérir pour maîtriser Docker sont enseignées ou transmises au cours des formations de Data Engineer.

Quel que soit le niveau initial de l'apprenant, la formation docker permet de maîtriser l'utilisation du logiciel en un temps raisonnable. Au terme de l'apprentissage, le titulaire de la certification en Data Engineer dispose du savoir-faire requis pour l'ingénierie des données et le Machine Learning. En tant que Data Scientist, il peut donc se servir aisément de Docker pour implémenter divers projets digitaux.

Généralement, la formation est dispensée par une équipe de professeurs compétents et qualifiés choisis par un comité d'admissions émérite. Ces professionnels de la Data et de la Cybersécurité possèdent la pédagogie nécessaire pour former à la technologie de Docker.

Les avantages de Docker

Si cette technologie a connu un franc succès quelques années après son lancement, ce n'est pas le fruit d'un hasard. En effet, l'outil possède une bonne réputation en raison de sa grande efficacité et des actions intéressantes qu'il permet aux professionnels de réaliser assez simplement.

Un outil très flexible

Le premier avantage de Docker est qu'il fait preuve d'une très grande flexibilité. Concrètement, peu importe le type ou la taille de l'application, elle peut être transformée en conteneur grâce à Docker. Par ailleurs, l'outil offre la possibilité aux utilisateurs de créer, déployer et démarrer des conteneurs sur leurs ordinateurs, sur ceux des clients ou un serveur distant.

Un outil de travail léger

Docker est une plateforme assez souple et légère qui facilite réellement la vie à ses utilisateurs. À l'inverse de la virtualisation classique, cet outil exploite et partage le kernel du système d'exploitation de l'hôte. Ce fonctionnement particulier permet à Docker d'être très efficace lorsqu'il s'agit d'utiliser des ressources du système.

Docker est autonome et indépendant

Avec le logiciel Docker, installer ou désinstaller des conteneurs ne dépend nullement des autres conteneurs précédemment installés. Cela permet notamment de faire la mise à jour ou de remplacer un conteneur sans être contraint de modifier les autres.

Docker est une plateforme sécurisée

Cet outil crée des conteneurs par défaut en appliquant des règles de sécurité strictes. De même, il isole efficacement l'ensemble des processus.

Les faiblesses de Docker

La plateforme Docker ne possède pas que des avantages. Elle présente certaines faiblesses qu'il faut connaître.

D'abord, l'outil peut connaître de sérieuses difficultés pour gérer de manière efficiente et simultanée un nombre important de containers. Ensuite, même si le niveau de sécurité de Docker est globalement satisfaisant, certaines failles de sécurité peuvent survenir lors de l'utilisation de la plateforme. À titre illustratif, bien qu'étant isolés, les conteneurs Docker utilisent un système d'exploitation unique. En raison de ce mode de fonctionnement, une cyberattaque dirigée contre l'OS ou une simple faille de sécurité peut compromettre tous les containers Docker. D'ailleurs, il y a peu, la plateforme a subi une faille de sécurité ayant affecté environ 5% d'utilisateurs. Parmi eux, près de 190 000 personnes ont vu les données de leurs conteneurs exposées à la suite d'un accès non autorisé à la base de données Hub. À l'époque, Docker Inc. avait suggéré aux utilisateurs concernés (entreprises et personnes physiques) de modifier leur mot de passe.

Toutefois, il existe une solution toute simple pour réduire les problèmes de sécurité auxquels le logiciel peut être confronté. En effet, il suffit d'exécuter les conteneurs Docker au sein d'une machine virtuelle.

Les métiers qui utilisent la plateforme Docker

Les développeurs web et les administrateurs système utilisent régulièrement le logiciel Docker pour réaliser certaines tâches importantes.

Les développeurs

L'utilisation de Docker présente un réel intérêt pour les développeurs web et d'applications mobiles. En effet, en se servant de ce logiciel, ils s'assurent que les applications conçues fonctionneront, peu importe le système d'exploitation et l'environnement auquel ils seront soumis. Docker permet donc aux développeurs de gagner du temps et de ne plus se soucier du système sur lequel l'application va fonctionner.

Les administrateurs système

Le logiciel est également exploité par les administrateurs de systèmes pour combler divers besoins. Comme expliqué plus haut, Docker facilite l'installation et le démarrage des conteneurs qui fonctionnent ensembles. Les administrateurs système le combinent avec docker-compose pour déployer une application entière et ses dépendances à l'aide d'une commande unique.

Use case du logiciel Docker

Pour mieux appréhender le rôle ou l'importance de Docker, voici trois (3) cas d'utilisation de cet outil.

Gestion de code

Les codes que les programmeurs créent sont appelés à intégrer des environnements différents des cadres où ils ont été conçus. Or, chaque environnement présente sa spécificité et donc une légère variation par rapport à l'autre. La plateforme Docker élimine cette différence et fournit un environnement cohérent qui rend la programmation et le codage beaucoup plus accessibles et confortables. En effet, les images containers Docker sont immuables et n'affichent donc aucun changement, peu importe la nature des environnements.

Simplification de la configuration

La plateforme Docker permet aux utilisateurs de placer le fichier de configuration dans le code. Elle assure la transmission des variables d'environnement afin de répondre à des environnements variés. Concrètement, c'est cela qui justifie la possibilité d'utiliser une image du docker dans un environnement complètement différent.

Déploiement rapide

Le logiciel Docker rend possible le déploiement rapide des conteneurs. Autrefois, les développeurs avaient besoin de plusieurs jours pour installer du nouveau matériel, assurer son fonctionnement, l'approvisionner et le rendre disponible. Grâce aux conteneurs du logiciel Docker, il est possible de réaliser cette action en quelques secondes.