Module 3 : Docker Avancé

Cours Docker et Kubernetes pour Ingénieurs en Électronique

Durée : 60 minutes

Slide 1 : Module 3 - Docker Avancé 🚀

Objectifs du module

Ce que vous allez apprendre :

Créer des images personnalisées avec Dockerfile
Optimiser la taille des images
Utiliser Docker Compose pour applications multi-conteneurs
Gérer les volumes et la persistance
Bonnes pratiques de sécurité
Publier vos images sur Docker Hub

Format :

20 min : Théorie Dockerfile et Docker Compose
40 min : Travaux pratiques intensifs

Slide 2 : Docker Compose - Introduction 🎼

Orchestration multi-conteneurs

Qu'est-ce que Docker Compose ?

Docker Compose est un outil pour définir et exécuter des applications Docker multi-conteneurs. Avec Compose, vous utilisez un fichier YAML pour configurer les services de votre application. Ensuite, avec une seule commande, vous créez et démarrez tous les services depuis votre configuration.

Cas d'usage typique : WordPress + MySQL

Avantages :

Configuration déclarative (fichier YAML)
Gestion simplifiée de plusieurs conteneurs
Réseaux et volumes automatiques
Reproductibilité garantie
Idéal pour développement et tests

Slide 3 : Exercice 2 - Docker Compose 📝

Déployer WordPress + MySQL

Fichier docker-compose.yaml :

services:

  wordpress:
    image: wordpress
    restart: always
    ports:
      - 8080:80
    environment:
      WORDPRESS_DB_HOST: db
      WORDPRESS_DB_USER: exampleuser
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: examplepass
      WORDPRESS_DB_NAME: exampledb
    volumes:
      - wordpress:/var/www/html
    networks:
     - db
  db:
    image: mysql:8.0
    restart: always
    environment:
      MYSQL_DATABASE: exampledb
      MYSQL_USER: exampleuser
      MYSQL_PASSWORD: examplepass
      MYSQL_RANDOM_ROOT_PASSWORD: '1'
    volumes:
      - db:/var/lib/mysql
    networks:
     - db
volumes:
  wordpress:
  db:

networks:
  db:
  # Specity driver options
    driver: bridge
    driver_opts:
      com.docker.network.bridge.host_binding_ipv4: "127.0.0.1"

Source : https://hub.docker.com/_/wordpress

Slide 4 : Exercice 2 - Étapes 📋

Démarrer la topologie

1. Créer le fichier docker-compose.yaml

# Créer un répertoire pour le projet
mkdir wordpress-app
cd wordpress-app

# Créer le fichier (copier le contenu du slide précédent)
notepad docker-compose.yaml  # Windows
nano docker-compose.yaml     # Linux/Mac
code docker-compose.yaml     # Les deux ...

2. Démarrer la topologie (WordPress + MySQL)

⚠️ ATTENTION : Bien arrêter le container utilisé en Exercice 1 : docker stop some-wordpress

docker compose up

Options utiles :

# Mode détaché (background)
docker compose up -d

# Reconstruire les images avant de démarrer
docker compose up --build

# Voir les logs en temps réel
docker compose up --no-start && docker compose logs -f

3. Accéder au site

Ouvrir http://localhost:8080
Suivre l'assistant d'installation WordPress

Slide 5 : Exercice 2 - Commandes Docker Compose 🔧

Gérer votre application

Voir les logs de la topologie :

# Tous les services
docker compose logs

# Suivre les logs en temps réel
docker compose logs -f

# Logs d'un service spécifique
docker compose logs wordpress
docker compose logs db

# Dernières 50 lignes
docker compose logs --tail=50

Lister les conteneurs :

docker compose ps

# Sortie :
# NAME                    IMAGE              STATUS         PORTS
# wordpress-app-db-1      mysql:8.0          Up 2 minutes   3306/tcp
# wordpress-app-wordpress-1 wordpress:latest Up 2 minutes   0.0.0.0:8080->80/tcp

Autres commandes utiles :

# Arrêter les services
docker compose stop

# Démarrer les services arrêtés
docker compose start

# Redémarrer les services
docker compose restart

# Arrêter et supprimer les conteneurs
docker compose down

# Arrêter et supprimer conteneurs + volumes
docker compose down -v

Slide 6 : Exercice 2 - Explorer le conteneur 🔍

Trouver le fichier wp-config.php

Étape 1 : Identifier le service WordPress

docker compose ps

# Noter le nom du service : wordpress

Étape 2 : Entrer dans le conteneur

docker compose exec -ti wordpress bash

Étape 3 : Chercher le fichier

# Dans le conteneur
find / -name "wp-config.php" 2>/dev/null

# Résultat attendu :
# /var/www/html/wp-config.php

Étape 4 : Sortir du conteneur

exit

Slide 7 : Exercice 2 - Copier des fichiers 📂

Extraire le fichier de configuration

Utiliser docker compose cp :

# Voir l'aide
docker compose cp --help

# Copier du conteneur vers l'hôte
docker compose cp wordpress:/var/www/html/wp-config.php ./wp-config.php

# Vérifier que le fichier a été copié
ls -l wp-config.php  # Linux/Mac
dir wp-config.php    # Windows

Copier dans l'autre sens (hôte → conteneur) :

docker compose cp ./mon-fichier.php wordpress:/var/www/html/

Alternative avec docker cp :

# Obtenir le nom complet du conteneur
docker compose ps

# Copier avec docker cp
docker cp wordpress-app-wordpress-1:/var/www/html/wp-config.php ./

Slide 8 : Exercice 2 - Statistiques 📊

Vérifier les ressources utilisées

Voir les statistiques des conteneurs :

# Avec Docker
docker stats

# Sortie :
# CONTAINER ID   NAME                        CPU %   MEM USAGE / LIMIT
# abc123def456   wordpress-app-wordpress-1   0.5%    128MiB / 7.7GiB
# def456ghi789   wordpress-app-db-1          1.2%    256MiB / 7.7GiB

Commandes utiles :

# Stats sans streaming (une seule fois)
docker stats --no-stream

# Stats de conteneurs spécifiques
docker stats wordpress-app-wordpress-1 wordpress-app-db-1

# Format personnalisé
docker stats --format "table {{.Name}}\t{{.CPUPerc}}\t{{.MemUsage}}"

Analyser :

Utilisation CPU
Consommation mémoire
I/O réseau et disque
Identifier les conteneurs gourmands

Slide 9 : Exercice 2 - Changer le port 🔌

Modifier le port d'accès

Objectif : Rendre WordPress accessible sur http://localhost:9080

Étape 1 : Arrêter les services

docker compose down

Étape 2 : Modifier docker-compose.yaml

services:
  wordpress:
    # ... autres configurations ...
    ports:
      - "9080:80"  # Changé de 8080 à 9080

Étape 3 : Redémarrer

docker compose up -d

Étape 4 : Vérifier

Ouvrir http://localhost:9080
WordPress devrait être accessible

Note : Le port interne (80) reste inchangé, seul le port externe change.

Slide 10 : Exercice 3 - Serveur Web NGINX 🌐

Exécution d'un serveur web basique

Référence : https://www.docker.com/blog/how-to-use-the-official-nginx-docker-image/

⚠️ ATTENTION : Ne pas suivre la section "Setting up a reverse proxy server" du tutoriel Docker. Concentrez-vous uniquement sur les sections de base pour cet exercice.

Lancer NGINX :

docker run -it --rm -d -p 8080:80 --name web nginx

Explication des options :

-it : Mode interactif avec terminal
--rm : Supprimer automatiquement après arrêt
-d : Mode détaché (background)
-p 8080:80 : Mapper le port 80 du conteneur sur le port 8080 de l'hôte
--name web : Nommer le conteneur "web"

Tester :

Ouvrir http://localhost:8080
Vous devriez voir la page d'accueil NGINX

Page par défaut :

Welcome to nginx!
If you see this page, the nginx web server is successfully installed and working.

Slide 11 : Exercice 3 - HTML personnalisé 📄

Ajouter votre propre contenu

Arrêter le conteneur :

docker stop web

Créer un répertoire et un fichier HTML :

# Créer le répertoire
mkdir site-content
cd site-content

# Créer index.html
echo '<!doctype html>
<html>
<head>
    <title>Mon Site</title>
</head>
<body>
    <h1>Hello du container Nginx de votre-nom !</h1>
    <p>Ceci est mon site web personnalis&eacute; !</p>
</body>
</html>' > index.html

Lancer NGINX avec un volume monté :

docker run -it --rm -d -p 8080:80 --name web \
  -v ./site-content:/usr/share/nginx/html \
  nginx

Explication :

-v ./site-content:/usr/share/nginx/html : Monte le répertoire local dans le conteneur
Le contenu de site-content remplace le contenu par défaut de NGINX

Tester :

Ouvrir http://localhost:8080
Vous devriez voir votre HTML personnalisé

Slide 12 : Exercice 3 - Dockerfile Introduction 📝

Construire une image personnalisée

⚠️ ATTENTION : Utiliser des fichiers locaux plutôt que votre repértoire réseau pour cet exercice, quitte à copier/coller le contenu à la fin du TP.

Pourquoi créer un Dockerfile ?

Les volumes sont parfaits pour le développement local
Pour déployer, il faut inclure les fichiers dans l'image
Le Dockerfile permet de créer une image portable

Créer un Dockerfile :

cd site-content
gedit Dockerfile

Contenu du Dockerfile :

FROM nginx:latest
COPY ./index.html /usr/share/nginx/html/index.html

Explication ligne par ligne :

FROM nginx:latest
- Image de base : dernière version de NGINX
- Télécharge l'image si elle n'existe pas localement
COPY ./index.html /usr/share/nginx/html/index.html
- Copie le fichier local index.html
- Vers le répertoire /usr/share/nginx/html/ dans l'image
- Écrase le fichier par défaut de NGINX

Slide 13 : Exercice 3 - Build de l'image 🔨

Construire l'image personnalisée

Commande de build :

docker build -t webserver .

Explication :

docker build : Commande pour construire une image
-t webserver : Tag (nom) de l'image
. : Contexte de build (répertoire courant)

Sortie attendue :

[+] Building 2.3s (7/7) FINISHED
 => [internal] load build definition from Dockerfile
 => => transferring dockerfile: 123B
 => [internal] load .dockerignore
 => [internal] load metadata for docker.io/library/nginx:latest
 => [1/2] FROM docker.io/library/nginx:latest
 => [internal] load build context
 => => transferring context: 234B
 => [2/2] COPY ./index.html /usr/share/nginx/html/index.html
 => exporting to image
 => => exporting layers
 => => writing image sha256:abc123...
 => => naming to docker.io/library/webserver

Vérifier l'image créée :

docker images webserver

# REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE
# webserver    latest    abc123def456   10 seconds ago   187MB

Slide 14 : Exercice 3 - Exécuter l'image 🚀

Lancer le conteneur depuis votre image

Arrêter l'ancien conteneur :

docker stop web

Lancer le nouveau conteneur :

docker run -it --rm -d -p 8080:80 --name web webserver

Différence importante :

Pas besoin de -v (volume) cette fois
Le HTML est inclus dans l'image
L'image est portable et peut être partagée

Tester :

Ouvrir http://localhost:8080
Votre page HTML personnalisée s'affiche

Avantages :

Image autonome et portable
Pas de dépendance externe
Peut être déployée n'importe où
Prête pour la production

Slide 15 : Exercice 3 - Publier sur Docker Hub 📤

Partager votre image

Étape 1 : Se connecter à Docker Hub

docker login

# Entrer votre nom d'utilisateur et mot de passe Docker Hub

Étape 2 : Tagger l'image

docker tag webserver <votre-utilisateur-Docker>/mywebserver

# Exemple :
# docker tag webserver jdupont/mywebserver

Étape 3 : Pousser l'image

docker push <votre-utilisateur-Docker>/mywebserver

# Exemple :
# docker push jdupont/mywebserver

Sortie attendue :

The push refers to repository [docker.io/jdupont/mywebserver]
abc123def456: Pushed
def456ghi789: Mounted from library/nginx
...
latest: digest: sha256:xyz789... size: 1234

Étape 4 : Vérifier sur Docker Hub

Aller sur https://hub.docker.com/r/votre-utilisateur/mywebserver
Votre image est maintenant publique !

Slide 16 : Exercice 3 - Tester l'image partagée 🔄

Récupérer une image d'un collègue

Supprimer votre image locale :

docker rmi votre-utilisateur/mywebserver
docker rmi webserver

Récupérer l'image d'un collègue :

# Demander le nom d'utilisateur d'un collègue
docker pull utilisateur-collegue/mywebserver

# Lancer le conteneur
docker run -d -p 8081:80 utilisateur-collegue/mywebserver

Tester :

Ouvrir http://localhost:8081
Vous voyez le site de votre collègue !

Constats :

Partage facile d'applications
Reproductibilité garantie
Collaboration simplifiée
Base du DevOps moderne

Slide 17 : Dockerfile - Commandes principales 📚

Instructions essentielles

Instruction	Description	Exemple
`FROM`	Image de base	`FROM node:18-alpine`
`WORKDIR`	Répertoire de travail	`WORKDIR /app`
`COPY`	Copier fichiers	`COPY . /app`
`ADD`	Copier + extraire archives	`ADD app.tar.gz /app`
`RUN`	Exécuter commande (build)	`RUN npm install`
`CMD`	Commande par défaut	`CMD ["node", "app.js"]`
`ENTRYPOINT`	Point d'entrée	`ENTRYPOINT ["python"]`
`ENV`	Variable d'environnement	`ENV NODE_ENV=production`
`EXPOSE`	Documenter port	`EXPOSE 3000`
`VOLUME`	Point de montage	`VOLUME /data`
`USER`	Utilisateur	`USER node`
`ARG`	Argument de build	`ARG VERSION=1.0`

Exemple complet :

FROM node:18-alpine
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY . .
EXPOSE 3000
USER node
CMD ["node", "server.js"]

Slide 18 : Optimisation des images 🎯

Bonnes pratiques

1. Utiliser des images de base légères

# ❌ Lourd (1.2 GB)
FROM ubuntu:latest

# ✅ Léger (5 MB)
FROM alpine:latest

# ✅ Optimisé pour Node.js (50 MB)
FROM node:18-alpine

2. Multi-stage builds

# Stage 1: Build
FROM node:18 AS builder
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY . .
RUN npm run build

# Stage 2: Production
FROM node:18-alpine
WORKDIR /app
COPY --from=builder /app/dist ./dist
COPY package*.json ./
RUN npm install --production
CMD ["node", "dist/server.js"]

3. Minimiser les layers

# ❌ Plusieurs layers
RUN apt-get update
RUN apt-get install -y curl
RUN apt-get install -y git

# ✅ Un seul layer
RUN apt-get update && \
    apt-get install -y curl git && \
    rm -rf /var/lib/apt/lists/*

4. Utiliser .dockerignore

node_modules
npm-debug.log
.git
.env
*.md

Slide 19 : Sécurité des images 🔒

Bonnes pratiques de sécurité

1. Ne pas exécuter en tant que root

FROM node:18-alpine

# Créer un utilisateur non-root
RUN addgroup -g 1001 -S nodejs && \
    adduser -S nodejs -u 1001

# Changer de propriétaire
COPY --chown=nodejs:nodejs . /app

# Utiliser l'utilisateur non-root
USER nodejs

CMD ["node", "server.js"]

2. Scanner les vulnérabilités

# Avec Docker Scout (intégré)
docker scout cves nginx:latest

# Avec Trivy
trivy image nginx:latest

3. Utiliser des versions spécifiques

# ❌ Version flottante
FROM node:latest

# ✅ Version fixe
FROM node:18.19.0-alpine3.19

4. Minimiser les privilèges

# Copier seulement ce qui est nécessaire
COPY --chown=nodejs:nodejs package*.json ./
COPY --chown=nodejs:nodejs src/ ./src/

# Pas de COPY . . qui copie tout

5. Ne jamais inclure de secrets

# ❌ JAMAIS faire ça
ENV API_KEY=secret123
ENV DB_PASSWORD=password

# ✅ Utiliser des secrets Docker ou variables d'environnement au runtime

Slide 20 : Docker Compose avancé 🎼

Fonctionnalités avancées

Variables d'environnement avec fichier .env :

# Fichier .env
MYSQL_ROOT_PASSWORD=secret123
WORDPRESS_VERSION=6.4

# docker-compose.yaml
services:
  wordpress:
    image: wordpress:${WORDPRESS_VERSION}
    environment:
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: ${MYSQL_ROOT_PASSWORD}

Dépendances et healthchecks :

services:
  db:
    image: mysql:8.0
    healthcheck:
      test: ["CMD", "mysqladmin", "ping", "-h", "localhost"]
      interval: 10s
      timeout: 5s
      retries: 5

  wordpress:
    depends_on:
      db:
        condition: service_healthy

Réseaux personnalisés :

services:
  frontend:
    networks:
      - frontend-net
  
  backend:
    networks:
      - frontend-net
      - backend-net

networks:
  frontend-net:
  backend-net:

Slide 21 : Récapitulatif Module 3 📋

Ce que nous avons appris

✅ Docker Compose

Configuration multi-conteneurs avec YAML
Commandes : up, down, logs, ps, exec
Gestion des volumes et réseaux

✅ Dockerfile

Création d'images personnalisées
Instructions principales (FROM, COPY, RUN, CMD)
Build et tag d'images

✅ Optimisation

Images légères (Alpine)
Multi-stage builds
Réduction des layers

✅ Sécurité

Utilisateurs non-root
Scan de vulnérabilités
Versions spécifiques

✅ Partage

Publication sur Docker Hub
Collaboration entre équipes

Slide 22 : Questions ? 🙋

Discussion

Points à clarifier ?

Dockerfile pas clair ?
Problèmes avec Docker Compose ?
Questions sur l'optimisation ?

Prochaine étape : Module 4 - Introduction à Kubernetes

Slide 23 : Pause ☕

Pause de 15 minutes

Avant de continuer :

Assurez-vous d'avoir réussi les exercices
Votre image est-elle sur Docker Hub ?
Testez les commandes Docker Compose

Prochaine étape : Kubernetes - L'orchestration à grande échelle !

Rendez-vous dans 15 minutes ! 🚀

Notes pour le formateur 👨‍🏫

Timing suggéré

Slides 1-9 : Docker Compose (25 min)
Slides 10-16 : Dockerfile et build (25 min)
Slides 17-21 : Optimisation et sécurité (10 min)

Points d'attention

Vérifier que docker-compose.yaml est correct
Aider au dépannage des problèmes de build
S'assurer que tout le monde peut publier sur Docker Hub
Encourager l'expérimentation

Problèmes courants

Erreurs de syntaxe YAML (indentation)
Port déjà utilisé
Problèmes de permissions sur les volumes
Échec de connexion à Docker Hub

Exercices bonus

Créer un Dockerfile pour une application Python
Ajouter un service Redis à docker-compose.yaml
Optimiser une image existante

FilesExpand file tree

module3_docker_avance.md

Latest commit

History

module3_docker_avance.md

File metadata and controls

Module 3 : Docker Avancé

Cours Docker et Kubernetes pour Ingénieurs en Électronique

Durée : 60 minutes

Slide 1 : Module 3 - Docker Avancé 🚀

Objectifs du module

Slide 2 : Docker Compose - Introduction 🎼

Orchestration multi-conteneurs

Slide 3 : Exercice 2 - Docker Compose 📝

Déployer WordPress + MySQL

Slide 4 : Exercice 2 - Étapes 📋

Démarrer la topologie

Slide 5 : Exercice 2 - Commandes Docker Compose 🔧

Gérer votre application

Slide 6 : Exercice 2 - Explorer le conteneur 🔍

Trouver le fichier wp-config.php

Slide 7 : Exercice 2 - Copier des fichiers 📂

Extraire le fichier de configuration

Slide 8 : Exercice 2 - Statistiques 📊

Vérifier les ressources utilisées

Slide 9 : Exercice 2 - Changer le port 🔌

Modifier le port d'accès

Slide 10 : Exercice 3 - Serveur Web NGINX 🌐

Exécution d'un serveur web basique

Slide 11 : Exercice 3 - HTML personnalisé 📄

Ajouter votre propre contenu

Slide 12 : Exercice 3 - Dockerfile Introduction 📝

Construire une image personnalisée

Slide 13 : Exercice 3 - Build de l'image 🔨

Construire l'image personnalisée

Slide 14 : Exercice 3 - Exécuter l'image 🚀

Lancer le conteneur depuis votre image

Slide 15 : Exercice 3 - Publier sur Docker Hub 📤

Partager votre image

Slide 16 : Exercice 3 - Tester l'image partagée 🔄

Récupérer une image d'un collègue

Slide 17 : Dockerfile - Commandes principales 📚

Instructions essentielles

Slide 18 : Optimisation des images 🎯

Bonnes pratiques

Slide 19 : Sécurité des images 🔒

Bonnes pratiques de sécurité

Slide 20 : Docker Compose avancé 🎼

Fonctionnalités avancées

Slide 21 : Récapitulatif Module 3 📋

Ce que nous avons appris

Slide 22 : Questions ? 🙋

Discussion

Slide 23 : Pause ☕

Pause de 15 minutes

Notes pour le formateur 👨‍🏫

Timing suggéré

Points d'attention

Problèmes courants

Exercices bonus