راهنمای ساخت داکر فایل به‌صورت گام به گام

وقتی توسعه‌دهندگان نرم‌افزار روی پروژه‌های خود کار می‌کنند، یکی از دغدغه‌های بزرگ آن‌ها این است که برنامه‌ها در هر محیطی، از توسعه تا تولید، بدون مشکل اجرا شوند. اینجا است که داکر (Docker) به کمک می‌آید. داکر این امکان را می‌دهد که برنامه‌ها و همه وابستگی‌هایشان در قالب بسته‌های کوچکی به نام کانتینر (Container) اجرا شوند که به این فرایند Containerization گفته می‌شود و به لطف داکر فایل (Dockerfile)، این کار به‌ شکل کاملا خودکار و ساده انجام می‌شود.

داکر فایل به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد که تمام مراحل نصب و تنظیم نرم‌افزارها را به‌صورت دقیق و قابل تکرار بنویسند. با استفاده از این فایل، نرم‌افزارها دیگر نیازی به تنظیمات دستی ندارند و در هر سیستمی که داکر پشتیبانی می‌کند، بدون دغدغه اجرا می‌شوند. به این ترتیب، هم فرآیند توسعه ساده‌تر می‌شود و هم استقرار نرم‌افزار در محیط‌های مختلف سریع‌تر و مطمئن‌تر انجام می‌شود.

در این مقاله به‌طور جامع با ساخت و استفاده از Dockerfile، گام به گام از صفر تا صد آشنا می‌شوید و می‌توانید با استفاده از این راهنمای گام‌به‌گام، کانتینرهای خود را به راحتی ایجاد و مدیریت کنید.

داکر فایل چیست؟

داکر فایل یک فایل متنی ساده است که حاوی دستورات لازم برای ساخت یک ایمیج (Image) داکر است. این فایل به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد که تمامی مراحل نصب و پیکربندی نرم‌افزار را به صورت اتوماتیک و بهینه‌ شده در داخل کانتینر تعریف کنند. با استفاده از داکر فایل، می‌توان محیطی کاملا مشابه برای توسعه، تست و تولید ایجاد کرد که بدون نگرانی از ناسازگاری‌ها روی هر سیستمی که از داکر پشتیبانی می‌کند، قابل اجرا است.

کاربردهای داکر فایل

استفاده از داکر فایل در پروژه‌های نرم‌افزاری می‌تواند به شکل قابل توجهی کارایی تیم‌های توسعه را افزایش دهد. برخی از کاربردهای مهم داکر فایل عبارتند از:

• ایجاد ایمیج‌های سفارشی: توسعه‌دهندگان می‌توانند ایمیج‌های مخصوص به خود را که شامل تمامی تنظیمات و وابستگی‌های نرم‌افزار است، ایجاد کنند.
• تسهیل استقرار نرم‌افزار: با استفاده از داکر فایل، استقرار نرم‌افزارها در محیط‌های مختلف به راحتی امکان‌پذیر است، چرا که تمام مراحل نصب و پیکربندی در این فایل مشخص می‌شود.
• کاهش خطاهای انسانی: با اتوماتیک کردن فرایند ساخت ایمیج، احتمال بروز خطاهای انسانی در حین نصب و تنظیمات کاهش می‌یابد.

پیش‌نیازها برای شروع کار با داکر فایل

• نصب داکر: شما می‌توانید نرم‌افزار داکر را که توسط Docker Inc توسعه یافته، از سایت رسمی دانلود کنید و دستورالعمل‌های مربوط به سیستم‌عامل خود را دنبال کنید. 
• آشنایی با خط فرمان: کار با خط فرمان و یک ویرایشگر متنی در طول این فرآیند به شما کمک می‌کند تا دستورات داکر مورد نیاز را در طول ساخت و مدیریت داکر فایل به‌صورت مستقیم و کارآمد اجرا کنید.
• ایجاد حساب در سرویس‌های ابری (اختیاری): در صورتی که قصد استفاده از مثال‌های مربوط به استقرار ابری را دارید، داشتن حساب در پلتفرم‌هایی مانند AWS مفید خواهد بود.

مراحل ساخت داکر فایل از صفر

ساخت داکر فایل در یک نگاه

برای ساخت داکر فایل از ابتدا، مراحل زیر را دنبال کنید:

مرحله 1: برای شروع یک فایل جدید با نام Dockerfile در دایرکتوری اصلی پروژه خود ایجاد کنید. دقت کنید که این فایل نباید پسوند داشته باشد (مثلا .txt). این فایل حاوی دستورالعمل‌هایی است که داکر از آن برای ساخت ایمیج استفاده می‌کند.

مرحله 2: تعیین ایمیج پایه دستور FROM پایه‌ای‌ترین ایمیج را برای ساخت کانتینر شما تعیین می‌کند. این معمولا اولین دستور در داکر فایل است و می‌توانید یک ایمیج پایه از مخازنی مانند Docker Hub انتخاب کنید. به عنوان مثال:

FROM ubuntu:latest

این دستور می‌گوید از آخرین نسخه اوبونتو به عنوان پایه استفاده کنید.

مرحله 3: تنظیم دایرکتوری کاری (working directory) با استفاده از دستور WORKDIR، دایرکتوری کاری (working directory) را در داخل کانتینر تنظیم کنید. این دایرکتوری محل اجرای دستورات بعدی (subsequent commands) خواهد بود. برای مثال، اگر شما بخواهید تمامی دستورات بعدی در مسیر /app اجرا شوند، می‌توانید از دستور زیر استفاده کنید:

WORKDIR /app

مرحله 4: کپی کردن فایل‌ها دستور COPY فایل‌ها، را از ماشین محلی شما به فایل‌سیستم کانتینر کپی می‌کند. به عنوان مثال:

COPY . .

این دستور تمام فایل‌ها و دایرکتوری‌های موجود در دایرکتوری فعلی شما را به دایرکتوری فعلی کانتینر که به عنوان /app تنظیم شده است، کپی می‌کند.

مرحله 5: برای اجرای دستورات لازم در زمان ساخت ایمیج برای نصب نرم‌افزارها و بسته‌های مورد نیاز در کانتینر، از دستور RUN استفاده می‌شود. این دستور، بسته‌های مورد نیاز شما را در زمان ساخت ایمیج نصب می‌کند. برای مثال، برای به‌روز کردن لیست بسته‌ها و نصب Python 3 و Pip، می‌توانید از دستور زیر استفاده کنید:

RUN apt-get update && apt-get install -y python3 python3-pip

این دستور باعث می‌شود که Python 3 و pip در محیط کانتینر نصب شوند و آماده استفاده باشند.

مرحله 6: تنظیم متغیرهای محیطی دستور ENV متغیرهای محیطی را در داخل ایمیج تنظیم می‌کند. این متغیرها می‌توانند برای پیکربندی برنامه یا ارائه اطلاعات به فرآیندهای در حال اجرا استفاده شوند. برای مثال:

ENV FLASK_APP=app.py

این دستور متغیر محیطی FLASK_APP را تنظیم می‌کند که توسط فریم‌ورک وب Flask برای یافتن فایل اصلی برنامه استفاده می‌شود.

مرحله 7: نمایش پورت‌ها دستور EXPOSE به داکر اطلاع می‌دهد که کانتینر در زمان اجرا به یک پورت مشخص گوش می‌دهد. این دستور برای مستندسازی و ابزارهایی که به طور خودکار پورت‌ها را پیکربندی می‌کنند مفید است. برای مثال:

EXPOSE 5000

این دستور اعلام می‌کند که کانتینر به پورت 5000 گوش می‌دهد.

مرحله 8: دستور CMD مشخص می‌کند که در هنگام اجرای کانتینر چه دستوری باید اجرا شود. این دستور هدف و عملکرد اصلی کانتینر را تعریف می‌کند. تنها یک دستور CMD می‌تواند در داکر فایل وجود داشته باشد. به عنوان مثال:

CMD [python3, app.py]

این دستور به داکر می‌گوید که وقتی کانتینر شروع می‌شود، دستور python3 app.py اجرا شود که معمولا برای اجرای یک برنامه پایتون یا سرور وب استفاده می‌شود. برای ساخت یک داکر فایل، باید مراحل زیر را دنبال کنید:

1. ایجاد یک فایل جدید با نام داکر فایل: در دایرکتوری پروژه خود، یک فایل متنی با نام داکر فایل ایجاد کنید.
2. انتخاب یک پایه (Base Image): در اولین خط داکر فایل، باید یک ایمیج پایه را مشخص کنید. به عنوان مثال:

FROM ubuntu:latest

این خط تعیین می‌کند که ایمیج شما بر اساس نسخه آخر اوبونتو ساخته شود.

3. اضافه کردن دستورات نصب و تنظیمات: در این بخش، دستورات مورد نیاز برای نصب نرم‌افزارها و انجام تنظیمات را اضافه می‌کنید. به عنوان مثال:

RUN apt-get update && apt-get install -y nginx

این دستور، بسته nginx را نصب می‌کند.

4. کپی کردن فایل‌ها به داخل کانتینر: اگر نیاز دارید فایل‌های پروژه خود را به داخل کانتینر کپی کنید، از دستور COPY استفاده کنید:

COPY . /var/www/html

5. تعیین دستور اجرای نهایی: در نهایت، باید مشخص کنید که کانتینر پس از اجرا چه کاری انجام دهد. برای مثال:

CMD [nginx, -g, daemon off;]

این دستور تعیین می‌کند که پس از راه‌اندازی کانتینر، سرویس nginx شروع به کار کند.

ساختار کامل داکر فایل

یک داکر فایل از بخش‌های مختلفی تشکیل شده که هر یک از دستورات Dockerfile به نحوی به ساخت و پیکربندی کانتینر کمک می‌کنند:

• FROM: انتخاب ایمیج پایه.
• WORKDIR: تنظیم دایرکتوری کاری در داخل کانتینر.
• RUN: اجرای دستورات نصب و پیکربندی.
• COPY: کپی کردن فایل‌ها از سیستم محلی به داخل کانتینر.
• ENV: تعریف متغیرهای محیطی.
• EXPOSE: مشخص کردن پورت‌هایی که توسط کانتینر استفاده می‌شوند.
• CMD یا ENTRYPOINT: تعیین دستور نهایی برای اجرای کانتینر.

هر یک از این دستورات به منظور تسهیل ساخت، پیکربندی و اجرای کانتینرهای سفارشی با استفاده از داکر فایل استفاده می‌شوند. یک داکر فایل معمولا از بخش‌های زیر تشکیل شده است:

• FROM: انتخاب ایمیج پایه.
• RUN: اجرای دستورات نصب و پیکربندی.
• COPY: کپی کردن فایل‌ها از سیستم محلی به داخل کانتینر.
• CMD یا ENTRYPOINT: تعیین دستور نهایی برای اجرای کانتینر
• EXPOSE: مشخص کردن پورت‌هایی که توسط کانتینر استفاده می‌شوند.
• ENV: تعریف متغیرهای محیطی.

نکات مهم در نوشتن داکر فایل برای کانتینر

• استفاده از ایمیج‌های سبک: همیشه سعی کنید از ایمیج‌های سبک مانند alpine استفاده کنید تا حجم کانتینر کاهش یابد و سرعت استقرار بالا رود.
• کاهش تعداد لایه‌ها: هر دستور RUN، COPY یا ADD یک لایه جدید به لایه ایمیج اضافه می‌کند. سعی کنید دستورات خود را ترکیب کنید تا تعداد لایه‌ها کاهش یابد.
• استفاده از کش: داکر از کش برای افزایش سرعت ساخت ایمیج‌ها استفاده می‌کند. برای بهره‌گیری بهتر از کش، دستورات خود را بهینه بنویسید تا داکر بتواند از کش استفاده کند.

جمع‌بندی

داکر فایل یک ابزار قدرتمند برای ساخت و مدیریت ایمیج‌های داکر است که به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد نرم‌افزارها و وابستگی‌هایشان را در قالبی استاندارد و قابل حمل بسته‌بندی کنند. با داکر فایل می‌توان محیطی یکپارچه و یکسان برای توسعه، تست و تولید ایجاد کرد، که این امر منجر به کاهش ناسازگاری‌های محیطی و بهبود قابل توجه در فرایند استقرار نرم‌افزار می‌شود. با استفاده از داکر فایل، شما می‌توانید تمامی وابستگی‌ها و تنظیمات نرم‌افزار را به صورت دقیق تعریف کرده و آن را به روشی خودکار و تکرارپذیر استقرار دهید.

این دستورات به اجرای Dockerfile کمک می‌کنند تا کانتینر به‌درستی عمل کند. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که تیم‌های توسعه بتوانند به شکلی موثرتر و سریع‌تر به اهداف خود دست یابند و نرم‌افزارها را با کیفیت و کارایی بیشتری عرضه کنند. اگر به دنبال یادگیری بیشتر در مورد نحوه ایجاد و استفاده از داکر فایل و همچنین بهره‌گیری از مثال‌های عملی در این زمینه هستید، پیشنهاد می‌کنیم به وب‌سایت Docker.ir مراجعه کنید و از مطالب آموزشی آن بهره‌مند شوید.

سوالات متداول

داکر فایل چیست و چه کاربردی دارد؟

داکر فایل یک فایل متنی است که شامل دستوراتی برای ساخت یک ایمیج سفارشی داکر است. این فایل به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد محیطی استاندارد و قابل تکرار برای توسعه و استقرار نرم‌افزار ایجاد کنند.

چگونه یک داکر فایل ایجاد کنیم؟

برای ایجاد یک داکر فایل، یک فایل متنی با نام داکر فایل در دایرکتوری پروژه ایجاد کنید و دستورات لازم برای ساخت ایمیج را در آن بنویسید. اولین دستور معمولا تعیین یک ایمیج پایه با استفاده از FROM است.

تفاوت بین دستورهای CMD و ENTRYPOINT در داکر فایل  چیست؟

هر دو دستور برای تعیین دستوری که هنگام اجرای کانتینر اجرا می‌شود، استفاده می‌شوند. CMD می‌تواند توسط کاربر هنگام اجرای کانتینر تغییر یابد، اما ENTRYPOINT قابل تغییر نیست و به عنوان دستور اصلی کانتینر عمل می‌کند.

چگونه می‌توان پورت‌ها را در داکر فایل  تعریف کرد؟

از دستور EXPOSE برای مشخص کردن پورت‌هایی که کانتینر در زمان اجرا به آنها گوش می‌دهد، استفاده کنید. این دستور به داکر کمک می‌کند تا پورت‌های مناسب را برای ارتباط با کانتینر تنظیم کند.

RUN و CMD چه تفاوتی دارند؟

دستور RUN برای اجرای دستورات در زمان ساخت ایمیج استفاده می‌شود و نتایج آن به عنوان بخشی از ایمیج ذخیره می‌شود. در حالی که CMD برای اجرای دستورات در زمان اجرای کانتینر است و به عنوان دستور پیش‌فرض کانتینر عمل می‌کند.