الحاويات (Containers)

الحاوية هي نسخة قابلة للتشغيل من صورة Docker. يمكنك إنشاء الحاويات وتشغيلها وإيقافها وحذفها باستخدام واجهة Docker. الحاوية هي بيئة معزولة تعمل على نظام التشغيل المضيف، وتحتوي على كل ما يحتاجه التطبيق للعمل.

الصور (Images)

الصورة (Image) هي قالب للقراءة فقط يحتوي على تعليمات لإنشاء حاوية Docker. غالبًا ما تكون الصورة مبنية على صورة أخرى، مع بعض التخصيصات الإضافية. على سبيل المثال، قد تبني صورة تعتمد على صورة ubuntu، ولكنها تثبت خادم الويب Apache وتطبيقك، بالإضافة إلى تفاصيل التكوين اللازمة لتشغيل تطبيقك.

# سحب صورة من Docker Hub
docker pull nginx

# عرض الصور المتوفرة محليًا
docker images
                            

Dockerfile

Dockerfile هو ملف نصي يحتوي على جميع الأوامر التي يمكن للمستخدم استدعاؤها من سطر الأوامر لتجميع صورة. باستخدام docker build، يمكن للمستخدمين إنشاء عملية مؤتمتة تنفذ عدة أوامر متتالية في سطر الأوامر.

# استخدام صورة Node.js الأساسية
FROM node:14

# تعيين دليل العمل
WORKDIR /app

# نسخ ملفات التبعيات
COPY package*.json ./

# تثبيت التبعيات
RUN npm install

# نسخ كود المصدر
COPY . .

# تعريض المنفذ 3000
EXPOSE 3000

# أمر بدء التشغيل
CMD ["npm", "start"]
                            

Docker Hub

Docker Hub هو خدمة سحابية مقدمة من Docker تتيح للمستخدمين نشر صورهم المخصصة ومشاركتها مع الآخرين. يحتوي على آلاف الصور العامة من مصادر مجتمعية يمكن استخدامها كأساس لبناء تطبيقات وخدمات مخصصة.

Docker Compose

Docker Compose هي أداة لتعريف وتشغيل تطبيقات Docker متعددة الحاويات. باستخدام Compose، يمكنك استخدام ملف YAML لتكوين خدمات التطبيق المختلفة وتشغيلها جميعًا بأمر واحد.

تثبيت Docker على نظام Windows

1. قم بزيارة موقع Docker Desktop
2. انقر على زر "Download for Windows" لتنزيل المثبت
3. قم بتشغيل الملف الذي تم تنزيله (.exe) واتبع تعليمات المعالج
4. بعد التثبيت، أعد تشغيل نظامك إذا طُلب منك ذلك
5. قم بتشغيل Docker Desktop من قائمة البرامج

# للتحقق من التثبيت، افتح موجه الأوامر واكتب:
docker --version

# يجب أن ترى شيئًا مثل:
# Docker version 20.10.14, build a224086
                            

تثبيت Docker على نظام macOS

1. قم بزيارة موقع Docker Desktop
2. انقر على زر "Download for Mac" لتنزيل المثبت
3. قم بتثبيت التطبيق بسحبه إلى مجلد التطبيقات
4. قم بتشغيل Docker Desktop من مجلد التطبيقات

تثبيت Docker على نظام Linux (Ubuntu)

يمكنك تثبيت Docker على Ubuntu باستخدام مدير الحزم apt:

# تحديث قائمة الحزم
sudo apt-get update

# تثبيت الحزم المطلوبة
sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl gnupg lsb-release

# إضافة مفتاح GPG الرسمي لـ Docker
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg

# إضافة مستودع Docker
echo "deb [arch=amd64 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

# تحديث قائمة الحزم مرة أخرى
sudo apt-get update

# تثبيت Docker Engine
sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

# التحقق من التثبيت
sudo docker run hello-world
                            

سحب الصور من Docker Hub

Docker Hub هو مستودع عام لصور Docker. يمكنك استخدام الأمر docker pull لسحب صور من Docker Hub:

# صيغة الأمر الأساسية
docker pull [اسم_الصورة]:[الإصدار]

# سحب صورة nginx بإصدار محدد
docker pull nginx:1.21

# سحب أحدث إصدار من صورة (latest)
docker pull ubuntu
                            

إدارة الصور المحلية

يمكنك عرض وإدارة الصور المخزنة محليًا على جهازك:

# عرض قائمة الصور المحلية
docker images

# البحث عن صورة محلية
docker images | grep nginx

# حذف صورة
docker rmi [اسم_الصورة]:[الإصدار]

# حذف جميع الصور
docker rmi $(docker images -q)
                            

إنشاء صور مخصصة

يمكنك إنشاء صور Docker مخصصة بطريقتين رئيسيتين:

1. باستخدام الأمر docker commit: عن طريق إنشاء حاوية، إجراء تغييرات عليها، ثم حفظها كصورة جديدة.
2. باستخدام Dockerfile: وهي الطريقة الموصى بها لأنها قابلة للتكرار ويمكن نسخها إلى مستودعات التحكم بالإصدار.

مثال على إنشاء صورة باستخدام docker commit:

# إنشاء حاوية وتشغيلها
docker run -it ubuntu bash

# [داخل الحاوية] تثبيت حزم
apt-get update
apt-get install -y nginx
exit

# حفظ التغييرات في صورة جديدة
docker commit [معرف_الحاوية] my-nginx-image:v1
                            

إنشاء صورة باستخدام Dockerfile (الطريقة المفضلة):

# إنشاء ملف Dockerfile
touch Dockerfile

# بناء الصورة
docker build -t my-app:v1 .
                            

دفع الصور إلى Docker Hub

يمكنك مشاركة صورك مع الآخرين عن طريق دفعها إلى Docker Hub:

# تسجيل الدخول إلى Docker Hub
docker login

# تسمية الصورة بالتنسيق المناسب
docker tag my-app:v1 username/my-app:v1

# دفع الصورة إلى Docker Hub
docker push username/my-app:v1
                            

إنشاء وتشغيل الحاويات

يمكنك استخدام الأمر docker run لإنشاء وتشغيل حاوية من صورة:

# الصيغة الأساسية
docker run [خيارات] [اسم_الصورة] [أمر]

# تشغيل حاوية في الخلفية
docker run -d nginx

# تسمية الحاوية
docker run --name my-container nginx

# ربط المنافذ (port mapping)
docker run -p 8080:80 nginx

# تحديد متغيرات البيئة
docker run -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=password mysql

# ربط مجلد من المضيف إلى الحاوية (volume)
docker run -v /host/path:/container/path nginx

# مثال كامل
docker run -d --name my-web -p 8080:80 -v $(pwd):/usr/share/nginx/html nginx
                            

إدارة دورة حياة الحاوية

يمكنك التحكم في حالة الحاويات بعد إنشائها:

# عرض الحاويات النشطة
docker ps

# عرض جميع الحاويات (النشطة وغير النشطة)
docker ps -a

# إيقاف حاوية
docker stop my-container

# تشغيل حاوية متوقفة
docker start my-container

# إعادة تشغيل حاوية
docker restart my-container

# حذف حاوية
docker rm my-container

# حذف جميع الحاويات المتوقفة
docker container prune
                            

التفاعل مع الحاويات

يمكنك التفاعل مع الحاويات النشطة بعدة طرق:

# الدخول إلى حاوية نشطة
docker exec -it my-container bash

# عرض سجلات الحاوية
docker logs my-container

# عرض السجلات بشكل مستمر
docker logs -f my-container

# عرض معلومات مفصلة عن الحاوية
docker inspect my-container

# نسخ ملفات من وإلى الحاوية
docker cp my-file.txt my-container:/path/in/container/
docker cp my-container:/path/in/container/file.txt ./my-file.txt
                            

تشغيل الحاويات بخيارات متقدمة

بعض الخيارات المتقدمة لتشغيل الحاويات:

# تحديد موارد الحاوية (CPU و RAM)
docker run --memory=512m --cpus=0.5 nginx

# تشغيل الحاوية مع إعادة التشغيل التلقائي في حالة الفشل
docker run --restart=always nginx

# إضافة الحاوية إلى شبكة محددة
docker run --network=my-network nginx

# تشغيل الحاوية في وضع معزول (privileged mode)
docker run --privileged nginx
                            

هيكل ملف Dockerfile الأساسي

# التعليقات تبدأ بعلامة #

# تحديد الصورة الأساسية
FROM base_image:tag

# تحديد إنشاء الملف
MAINTAINER Author Name 

# تنفيذ أوامر لتثبيت البرامج
RUN command

# نسخ الملفات من جهاز المضيف إلى الصورة
COPY source destination
ADD source destination

# تحديد دليل العمل داخل الحاوية
WORKDIR /path/to/directory

# تعريف متغيرات البيئة
ENV key=value

# كشف المنافذ
EXPOSE port

# تحديد الأمر الافتراضي عند تشغيل الحاوية
CMD ["executable", "param1", "param2"]
ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"]

# تحديد حجم للبيانات المستمرة
VOLUME /path/in/container
                            

التعليمات الأساسية في Dockerfile

أمثلة على ملفات Dockerfile

مثال لـ Dockerfile لتطبيق Node.js:

# استخدام الصورة الرسمية لـ Node.js
FROM node:14

# تعيين دليل العمل
WORKDIR /app

# نسخ ملفات package.json وpackage-lock.json
COPY package*.json ./

# تثبيت التبعيات
RUN npm install

# نسخ باقي ملفات المشروع
COPY . .

# تعريض المنفذ 3000
EXPOSE 3000

# تعيين أمر بدء التشغيل
CMD ["npm", "start"]
                            

مثال لـ Dockerfile لتطبيق Python Flask:

# استخدام صورة Python الأساسية
FROM python:3.9-slim

# تعيين دليل العمل
WORKDIR /app

# نسخ ملف المتطلبات وتثبيتها
COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt

# نسخ باقي الملفات
COPY . .

# تعيين متغيرات البيئة
ENV FLASK_APP=app.py
ENV FLASK_RUN_HOST=0.0.0.0

# تعريض المنفذ 5000
EXPOSE 5000

# تشغيل التطبيق
CMD ["flask", "run"]
                            

أفضل الممارسات لكتابة Dockerfile

• استخدم صور أساسية رسمية: الصور الرسمية يتم صيانتها وتحديثها بشكل منتظم وتكون أكثر أمانًا.
• استخدم .dockerignore: لاستبعاد الملفات والمجلدات غير الضرورية من سياق البناء.
• ادمج أوامر RUN: استخدم && لدمج عدة أوامر في تعليمة RUN واحدة لتقليل عدد الطبقات.
• استخدم COPY بدلاً من ADD: الأمر COPY أكثر وضوحًا وبساطة في معظم الحالات.
• استخدم تعليمات متعددة لـ COPY: ضع الملفات التي تتغير بشكل أقل تكرارًا في البداية.
• حدد إصدارات محددة: استخدم إصدارات محددة للصور الأساسية بدلاً من استخدام العلامة latest.

ملف docker-compose.yml

يحدد ملف docker-compose.yml خدمات التطبيق والشبكات والمجلدات المشتركة:

# إصدار Docker Compose
version: '3'

# تعريف الخدمات
services:
  # اسم الخدمة الأولى
  web:
    # بناء من Dockerfile في الدليل الحالي
    build: .
    # ربط المنافذ
    ports:
      - "5000:5000"
    # ربط المجلدات
    volumes:
      - ./app:/app
    # الاعتماد على خدمات أخرى
    depends_on:
      - redis
  
  # اسم الخدمة الثانية
  redis:
    # استخدام صورة جاهزة
    image: redis:alpine

# تعريف الشبكات
networks:
  default:
    driver: bridge

# تعريف المجلدات المستمرة
volumes:
  data:
                            

الأوامر الأساسية لـ Docker Compose

# تشغيل الخدمات المحددة في docker-compose.yml
docker-compose up

# تشغيل الخدمات في الخلفية
docker-compose up -d

# عرض حالة الخدمات
docker-compose ps

# عرض سجلات جميع الخدمات
docker-compose logs

# عرض سجلات خدمة محددة
docker-compose logs web

# إيقاف الخدمات
docker-compose stop

# إيقاف وإزالة الحاويات والشبكات
docker-compose down

# تشغيل أمر داخل حاوية
docker-compose exec web bash

# بناء أو إعادة بناء الخدمات
docker-compose build
                            

مثال عملي لـ Docker Compose

مثال لـ docker-compose.yml لتطبيق ويب مع قاعدة بيانات:

version: '3'

services:
  # تطبيق واجهة المستخدم
  frontend:
    build: ./frontend
    ports:
      - "3000:3000"
    volumes:
      - ./frontend:/app
      - /app/node_modules
    environment:
      - REACT_APP_API_URL=http://backend:5000
    depends_on:
      - backend

  # خدمة واجهة برمجة التطبيقات
  backend:
    build: ./backend
    ports:
      - "5000:5000"
    volumes:
      - ./backend:/app
    environment:
      - DATABASE_URL=mongodb://db:27017/myapp
    depends_on:
      - db

  # قاعدة البيانات
  db:
    image: mongo:latest
    ports:
      - "27017:27017"
    volumes:
      - mongodb_data:/data/db

volumes:
  mongodb_data:
                            

ميزات متقدمة في Docker Compose

version: '3.8'

services:
  web:
    build: 
      context: ./app
      dockerfile: Dockerfile.dev
    ports:
      - "8000:8000"
    environment:
      - NODE_ENV=development
    # إعادة تشغيل تلقائية
    restart: always
    # تحديد موارد الحاوية
    deploy:
      resources:
        limits:
          cpus: '0.5'
          memory: 512M
    # صحة الحاوية
    healthcheck:
      test: ["CMD", "curl", "-f", "http://localhost:8000/health"]
      interval: 30s
      timeout: 10s
      retries: 3
                            

يمكنك أيضًا استخدام متغيرات البيئة في ملفات Docker Compose:

version: '3'

services:
  web:
    image: nginx
    ports:
      - "${NGINX_PORT:-80}:80"
    environment:
      - DEBUG=${DEBUG:-false}
                            

أنواع الشبكات

إدارة الشبكات

يمكنك إنشاء وإدارة شبكات Docker باستخدام الأوامر التالية:

# عرض قائمة الشبكات
docker network ls

# إنشاء شبكة جديدة
docker network create my_network

# إنشاء شبكة مع إعدادات مخصصة
docker network create --driver bridge --subnet=192.168.0.0/24 --gateway=192.168.0.1 my_custom_network

# التفاصيل المتعلقة بشبكة
docker network inspect my_network

# توصيل حاوية بشبكة
docker network connect my_network my_container

# فصل حاوية من شبكة
docker network disconnect my_network my_container

# حذف شبكة
docker network rm my_network
                            

الاتصال بين الحاويات

في Docker، يمكن للحاويات التواصل بعدة طرق:

1. باستخدام اسم الحاوية: الحاويات على نفس الشبكة يمكنها التواصل عبر أسماء الحاويات.
2. عبر ربط المنافذ: يمكن ربط منافذ الحاوية بمنافذ المضيف لجعلها متاحة للتطبيقات الخارجية.
3. باستخدام شبكات مخصصة: تنظيم الحاويات في شبكات مختلفة لتحسين الأمان والأداء.

مثال على التواصل بين الحاويات في Docker Compose:

version: '3'

services:
  web:
    image: nginx
    ports:
      - "80:80"
    networks:
      - frontend
    depends_on:
      - api

  api:
    image: my-api
    networks:
      - frontend
      - backend
    environment:
      - DB_HOST=database
    depends_on:
      - database

  database:
    image: postgres
    networks:
      - backend
    volumes:
      - db-data:/var/lib/postgresql/data

networks:
  frontend:
  backend:

volumes:
  db-data:
                            

في هذا المثال، يمكن للخدمة web الوصول إلى api عبر اسمها، ويمكن للخدمة api الوصول إلى database عبر اسمها، ولكن web لا يمكنها الوصول مباشرة إلى database.

أنواع التخزين في Docker

إدارة المجلدات (Volumes)

المجلدات هي الطريقة المفضلة لإدارة البيانات المستمرة في Docker:

# إنشاء مجلد
docker volume create my_data

# عرض قائمة المجلدات
docker volume ls

# عرض تفاصيل مجلد
docker volume inspect my_data

# حذف مجلد
docker volume rm my_data

# حذف المجلدات غير المستخدمة
docker volume prune
                            

استخدام المجلدات مع الحاويات:

# استخدام مجلد عند تشغيل حاوية
docker run -v my_data:/path/in/container nginx

# استخدام bind mount لربط دليل محلي
docker run -v /host/path:/container/path nginx

# أمثلة شائعة لاستخدام المجلدات
docker run -v mysql_data:/var/lib/mysql mysql
docker run -v postgres_data:/var/lib/postgresql/data postgres
docker run -v mongodb_data:/data/db mongo
                            

استراتيجيات النسخ الاحتياطي واستعادة البيانات

حماية بيانات المجلدات والتعامل معها:

# نسخ احتياطي لمجلد Docker إلى ملف مضغوط
docker run --rm -v my_data:/source -v $(pwd):/backup alpine tar czf /backup/my_data_backup.tar.gz -C /source .

# استعادة مجلد من نسخة احتياطية
docker run --rm -v my_data:/target -v $(pwd):/backup alpine tar xzf /backup/my_data_backup.tar.gz -C /target

# نقل البيانات بين مجلدين
docker run --rm -v source_vol:/from -v destination_vol:/to alpine cp -av /from/. /to/
                            

أفضل الممارسات لإدارة البيانات:

1. استخدم المجلدات للبيانات المستمرة: المجلدات أكثر كفاءة وسهلة الإدارة من ربط المجلدات (bind mounts).
2. ضع خطة للنسخ الاحتياطي: اعمل نسخ احتياطية منتظمة للبيانات المهمة.
3. استخدم تصريح وصول مناسب: تأكد من تعيين صلاحيات صحيحة للملفات والمجلدات.
4. استخدم التسميات المناسبة: اختر أسماء وصفية للمجلدات تشير إلى محتواها.
5. افصل البيانات عن التطبيق: يجعل تحديث التطبيق أو نقله أسهل دون فقدان البيانات.

أفضل الممارسات الأمنية

• استخدم صور موثوقة: استخدم صور رسمية من مصادر موثوقة مثل Docker Hub الرسمي.
• تشغيل كمستخدم غير root: تشغيل التطبيقات داخل الحاوية كمستخدم غير المستخدم الجذر.
• تحديث الصور بانتظام: للحصول على آخر تصحيحات الأمان والإصلاحات.
• مسح الثغرات الأمنية: استخدم أدوات مثل Docker Bench Security أو Clair لفحص الثغرات.
• تقييد الوصول: تحديد الوصول إلى عفريت (daemon) Docker فقط للمستخدمين المعتمدين.
• تقييد الموارد: تحديد موارد (CPU، الذاكرة) للحاويات لمنع هجمات حجب الخدمة.

إعدادات أمنية متقدمة

# تشغيل الحاوية كمستخدم غير المستخدم الجذر
docker run --user 1000:1000 nginx

# تشغيل الحاوية في وضع القراءة فقط
docker run --read-only nginx

# تعطيل امتيازات إضافية
docker run --security-opt=no-new-privileges nginx

# تقييد القدرات (capabilities)
docker run --cap-drop=ALL --cap-add=NET_BIND_SERVICE nginx

# استخدام ملفات AppArmor أو SELinux
docker run --security-opt apparmor=docker-default nginx
                            

أدوات التشخيص

# عرض سجلات الحاوية
docker logs container_name

# متابعة السجلات بشكل مباشر
docker logs -f container_name

# عرض معلومات وإحصائيات مفصلة عن الحاوية
docker stats container_name

# عرض عمليات التشغيل داخل الحاوية
docker top container_name

# الدخول إلى الحاوية لتنفيذ أوامر تشخيصية
docker exec -it container_name bash

# عرض معلومات النظام
docker system info

# عرض استخدام الموارد
docker system df
                            

المشاكل الشائعة وحلولها

أفضل ممارسات استكشاف الأخطاء

1. راجع السجلات أولاً: غالبًا ما تكون سجلات الحاوية هي أفضل مصدر لمعرفة سبب المشكلة.
2. تحقق من حالة الحاوية: استخدم docker ps -a لمعرفة حالة الحاوية والتحقق مما إذا كانت تعمل.
3. تحقق من متطلبات النظام: تأكد من وجود موارد كافية (ذاكرة، مساحة تخزين) للحاويات.
4. جرب الحاوية البسيطة: إذا كانت هناك مشكلة في الاتصال أو التكوين، جرب تشغيل حاوية بسيطة للتحقق من عمل Docker بشكل صحيح.
5. استخدم وضع التصحيح: قم بتشغيل عفريت Docker في وضع التصحيح للحصول على معلومات أكثر تفصيلاً.

الخطوات التالية

• استكشاف Docker Swarm و Kubernetes لإدارة وتنسيق مجموعات الحاويات.
• تعلم ممارسات CI/CD لأتمتة نشر الحاويات.
• تحسين Dockerfile للحصول على صور أصغر وأكثر أمانًا.
• استكشاف خدمات الحاويات المدارة من مزودي الخدمة السحابية.
• المساهمة في مشاريع Docker مفتوحة المصدر أو بناء أدوات خاصة بك.