Fonaments Docker

Què és docker i per què usar-ho?

Docker és una plataforma per paquetitzar aplicacions amb totes les seves dependències dins de containers lleugers i portables.
Els containers aïllen l’aplicació i el seu entorn del sistema host — solucionant problemes de “a casa em funciona però no a producció”.
Pots executar el mateix container a qualsevol lloc: portàtil, servidors o al núvol.

Concepte	Descripció
Image	Plantilla només lectura amb l’aplicació i l’entorn (com una fotografia).
Container	Instància en execució d’una image (com una màquina virtual lleugera).
Dockerfile	Fitxer amb la recepta per crear una image.
Volumes	Directoris compartits entre host i container per emmagatzematge persistent.
Ports	Ports de xarxa mapejats del container a l’host per comunicar-se.

Tasca	Comanda	Explicació
Executar un container nou	`docker run -it --rm -p 8888:8888 -v "$(pwd)":/home/jovyan/work quay.io/jupyter/base-notebook`	Crea i executa un container interactiu: - `-it` permet interacció amb el terminal. - `--rm` elimina el container quan acaba. - `-p` redirigeix ports. - `-v` munta una carpeta local dins el container.
Accedir a un container en execució	`docker exec -it <nom_o_id> bash`	Obre una shell `bash` dins d’un container ja en execució.
Executar un container existent (aturat)	`docker start -i <nom_o_id>`	Reinicia un container aturat i obre la seva sessió interactiva (`-i`).

Tasca	Comanda	Explicació
Llistar containers actius	`docker ps`	Mostra només els containers que s’estan executant actualment.
Llistar tots els containers	`docker ps -a`	Inclou tant els actius com els aturats o finalitzats.
Llistar imatges Docker	`docker images`	Mostra les imatges disponibles localment, amb nom, tag i ID.

Tasca	Comanda	Explicació
Aturar un container	`docker stop <nom_o_id>`	Atura l’execució del container de forma segura (enviar senyal `SIGTERM`).
Reiniciar un container aturat	`docker start <nom_o_id>`	Torna a posar en marxa un container prèviament aturat.
Eliminar un container	`docker rm <nom_o_id>`	Esborra un container aturat del sistema (no una imatge).

Tasca	Comanda	Explicació
Construir una imatge	`docker build -t image-ml .`	Crea una nova imatge des del Dockerfile del directori actual (`.`). El tag (`-t`) serveix per donar-li nom.
Llistar totes les imatges	`docker images`	Mostra totes les imatges que tens descarregades o creades.

Tasca	Comanda	Explicació
Llistar xarxes Docker	`docker network ls`	Mostra totes les xarxes definides a Docker, incloent les per defecte (`bridge`, `host`, `none`).
Crear una xarxa personalitzada	`docker network create my-network`	Crea una nova xarxa Docker amb nom propi, útil per connectar diversos containers.
Connectar un container a una xarxa	`docker network connect my-network <nom_o_id>`	Afegeix un container existent a una xarxa Docker.
Desconnectar un container d'una xarxa	`docker network disconnect my-network <nom_o_id>`	Treu un container d'una xarxa Docker sense aturar-lo.

Tasca	Comanda	Explicació
Crear un volum nou	`docker volume create nom-volum`	Crea un volum Docker persistent per guardar dades entre execucions.
Llistar volums	`docker volume ls`	Mostra tots els volums existents al sistema.
Utilitzar un volum en un container	`docker run -v nom-volum:/ruta/dins/container ...`	Munta el volum dins del container per a persistència de dades.
Inspeccionar un volum	`docker volume inspect nom-volum`	Mostra detalls com la ubicació física del volum i configuració.
Eliminar un volum	`docker volume rm nom-volum`	Esborra un volum (només si no està en ús per cap container).

Tasca	Comanda	Explicació
Eliminar imatges no utilitzades	`docker image prune`	Elimina imatges que no estan associades a cap container.
Eliminar containers aturats	`docker container prune`	Neteja containers que ja no s’estan executant.
Netejar tot el que no s’utilitza	`docker system prune`	Allibera espai eliminant tot el que no s’utilitza: imatges, containers, xarxes, etc.

Images oficials com quay.io/jupyter/base-notebook ofereixen un entorn preconfigurat amb Python, Jupyter, conda i llibreries ML comunes.
Munta la teva carpeta local dins del container per conservar notebooks i dades.
Mapeja el port 8888 per accedir a la interfície web de Jupyter.

L’extensió Remote - Containers de VSCode et permet desenvolupar dins de containers Docker de forma transparent.
Defineixes una carpeta .devcontainer amb la configuració (devcontainer.json, Dockerfile).
VSCode arrenca el container i connecta tot l’entorn de l’editor:
- Terminal integrat dins el container
- Depuració completa
- Extensions executant-se dins el container

No cal gestionar terminals o shells separats.
El depurador i l’editor funcionen directament dins l’entorn del container.
Facilita que els estudiants utilitzin un entorn homogeni i consistent.
Permet canviar fàcilment entre notebooks ML i desenvolupament backend (FastAPI, etc.).

Executar container per notebooks ML:


docker run -it --rm -p 8888:8888 -v "$(pwd)":/home/jovyan/work quay.io/jupyter/base-notebook

Accedir a Jupyter a http://localhost:8888
Desenvolupar backend FastAPI:
- Crea un Dockerfile amb la teva app i dependències.
- Compila i executa:
```
docker build -t fastapi-app .
docker run -it --rm -p 8000:8000 -v "$(pwd)":/app fastapi-app
```
Usar Dev Container a VSCode:
- Afegeix .devcontainer/devcontainer.json apuntant a la image base o Dockerfile.
- Obre projecte a VSCode → Reobrir en container → Desenvolupa amb IDE complet dins del container.

Aspecte	Docker CLI + Images	Dev Containers de VSCode
Configuració	Manual amb comandes `docker run`	Configuració `.devcontainer` + VSCode
Gestió entorn	Images + volums + exec manual	Totalment integrat dins VSCode
Experiència de desenvolupament	Editor fora + terminal separat	Editor, terminal, depurador dins container
Ideal per	Proves ràpides i entorns lleugers	Flux complet de desenvolupament i col·laboració