Docker Image и Docker Container: в чем разница и как использовать

В мире современной разработки Docker стал неотъемлемой частью технологического стека — от стартапов до корпоративных гигантов все чаще полагаются на контейнеризацию для развертывания приложений. Однако несмотря на широкое распространение этой технологии, многие разработчики до сих пор путают базовые концепции Docker, что нередко приводит к ошибкам в архитектуре и неэффективному использованию ресурсов.

Центральный вопрос, который возникает у каждого, кто начинает работать с Docker: в чем принципиальная разница между образом (image) и контейнером (container)? На первый взгляд может показаться, что это просто разные названия одной и той же сущности, но на практике понимание этого различия критически важно для эффективной работы с контейнерной инфраструктурой.

В этом курсе мы детально разберем, что представляют собой Docker образы и контейнеры, как они взаимодействуют друг с другом, и покажем практические примеры их использования. Наша цель — дать вам четкое понимание архитектуры Docker, которое поможет избежать типичных ошибок и оптимизировать процессы разработки.

Что такое Docker Image

Docker Image (образ докер) представляет собой неизменяемый файл-шаблон, который содержит все необходимые компоненты для запуска приложения: исходный код, системные библиотеки, зависимости, переменные окружения и конфигурационные файлы. По своей сути image — это статичный снимок (snapshot) определенного состояния системы, который можно сравнить с ISO-образом операционной системы или фотографией — раз созданный, он остается неизменным.

Архитектурно Docker image построены по принципу слоев (layers). Каждый слой представляет собой набор изменений файловой системы, а итоговый образ формируется как результат наложения всех слоев друг на друга. Такой подход обеспечивает эффективное использование дискового пространства — если несколько образов используют одинаковые базовые слои (например, одну и ту же версию Ubuntu), то эти слои хранятся только в одном экземпляре.

Диаграмма показывает, как образ формируется из нескольких слоёв: базовой системы, зависимостей, кода и конфигураций. Каждый слой переиспользуется при сборке, что ускоряет развертывание и экономит место.

Важно понимать, что image существуют независимо от контейнеров и служат исключительно в качестве шаблонов для их создания. Сам по себе он не выполняет никаких операций — он просто хранит инструкции о том, как должна быть настроена среда выполнения.

Основные характеристики Docker image:

• Неизменяемость (immutable) — после создания образ нельзя модифицировать.
• Многослойная структура для оптимизации хранения.
• Портативность — работают одинаково в любой среде с докер.
• Версионирование через теги (tags).
• Возможность наследования от базовых image.

Как создается

Процесс создания Docker image начинается с написания Dockerfile — текстового файла, содержащего последовательность инструкций для сборки образа. Каждая инструкция в Dockerfile создает новый слой в образе, что позволяет докер оптимизировать процесс сборки и переиспользовать уже существующие слои.

Рассмотрим минимальный пример Dockerfile для простого веб-приложения на Node.js:

FROM node:18-alpine

WORKDIR /app

COPY package*.json ./

RUN npm install

COPY . .

EXPOSE 3000

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

Для создания image из этого Dockerfile используется команда docker build, которая интерпретирует инструкции и формирует итоговый образ:

docker build -t my-app:latest .

В процессе сборки Docker последовательно выполняет каждую инструкцию, создавая промежуточные слои и кешируя результаты для ускорения повторных сборок. Финальный image получает указанный тег (my-app:latest) и становится готовым для создания контейнеров.

Что такое Docker Container

Docker Container (контейнер докер) — это запущенный экземпляр образа, представляющий собой изолированную среду выполнения для приложений. Если image можно сравнить с чертежом здания, то контейнер — это уже построенный и функционирующий дом. В отличие от статичного образа, контейнер является динамической сущностью: в нем выполняются процессы, изменяются файлы, происходит взаимодействие с сетью.

Ключевое отличие контейнеров от виртуальных машин заключается в уровне виртуализации. Виртуальные машины эмулируют аппаратное обеспечение и требуют полноценной операционной системы для каждого экземпляра, что делает их ресурсоемкими. Контейнеры же виртуализируются на уровне операционной системы, совместно использую ядро хостовой системы, что обеспечивает значительно меньшее потребление ресурсов и практически мгновенный запуск.

При создании контейнера докер добавляет поверх неизменяемых слоев образа новый записываемый слой (writable layer), в котором сохраняются все изменения, происходящие во время работы контейнера. Это позволяет приложению функционировать нормально, создавать временные файлы и изменять конфигурации, не затрагивая базовый image.

Преимущества Docker контейнеров:

• Высокая скорость запуска (секунды вместо минут для ВМ).
• Минимальное потребление ресурсов за счет общего ядра ОС.
• Строгая изоляция процессов, сети и файловой системы.
• Горизонтальная масштабируемость — легкое создание множественных экземпляров.
• Консистентность среды выполнения независимо от хостовой системы.
• Простота миграции между различными инфраструктурами.

Жизненный цикл контейнера

Жизненный цикл докер контейнера включает четыре основных этапа: создание, запуск, остановка и удаление. Понимание этих фаз критически важно для эффективного управления контейнерной инфраструктурой.

Создание контейнера происходит на основе существующего образа с помощью команды docker create, которая подготавливает контейнер к запуску, но не запускает его немедленно. Альтернативно, можно использовать docker run, которая объединяет создание и запуск в одной команде.

Запущенный контейнер можно мониторить с помощью docker ps, которая показывает список активных контейнеров с информацией о их состоянии, портах и времени работы. Остановка контейнера выполняется командой docker stop, которая отправляет сигнал SIGTERM процессу, а при необходимости — SIGKILL.

Создание и запуск контейнера

docker run -d --name web-app -p 3000:3000 my-app:latest

Просмотр запущенных контейнеров

docker ps

Остановка контейнера

docker stop web-app

Удаление контейнера

docker rm web-app

Важно отметить, что после остановки контейнера все данные в записываемом слое сохраняются до момента явного удаления контейнера. Это позволяет перезапускать контейнеры с сохранением состояния, однако для критически важных данных рекомендуется использовать Docker volumes.

В чем разница между Docker Image и Container

Различие между Docker Image и Container часто объясняют через метафору строительства: если image — это архитектурный чертёж здания со всеми техническими спецификациями, то контейнер — это реально построенный дом, в котором живут люди и происходят повседневные процессы. Эта аналогия точно отражает суть различий между этими концепциями.

Фундаментальное различие заключается в изменяемости. Docker image являются полностью неизменяемыми (immutable) — после создания их нельзя модифицировать. Любые попытки изменения приводят к созданию нового образа с дополнительными слоями. Контейнеры же, напротив, представляют изменяемую среду выполнения, где процессы могут записывать файлы, изменять конфигурации и взаимодействовать с внешними системами.

Другое ключевое отличие — это соотношение «один ко многим». Из одного образа можно создать неограниченное количество контейнеров, каждый из которых будет работать независимо. Например, образ веб-приложения может служить основой для десятков контейнеров, обслуживающих различные запросы пользователей или работающих в разных окружениях (разработка, тестирование, продакшн).

Диаграмма Венна визуально показывает различия и пересечения между образами и контейнерами. Образы — это неизменяемые шаблоны, контейнеры — запущенные экземпляры, а общая часть — зависимость контейнеров от образов.

Сравнение по ключевым критериям:

Важно понимать, что image существуют независимо от контейнеров — вы можете иметь множество образов без единого запущенного контейнера. Однако контейнеры не могут существовать без базового образа, поскольку именно он определяет, что будет запущено и как будет настроена среда выполнения.

Эта взаимозависимость формирует основу архитектуры докер: образы служат стабильными, переносимыми шаблонами для развертывания, а контейнеры обеспечивают изолированную среду выполнения с возможностью масштабирования и управления ресурсами.

Как из контейнера сделать образ

В процессе разработки нередко возникают ситуации, когда необходимо сохранить изменения, внесенные в работающий контейнер, для дальнейшего использования. Это может потребоваться при отладке приложения, когда вы вручную устанавливаете дополнительные пакеты, изменяете конфигурационные файлы или выполняете другие настройки среды. Также создание image из контейнера полезно для быстрого прототипирования, когда нужно зафиксировать определенное состояние системы без написания полноценного Dockerfile.

Докер предоставляет команду docker commit, которая создает новый образ на основе текущего состояния контейнера. Эта операция захватывает все изменения в записываемом слое контейнера и добавляет их в виде нового слоя к базовому image.

Рассмотрим практический пример. Предположим, мы запустили контейнер Ubuntu и установили в него дополнительные пакеты:

Запускаем интерактивный контейнер Ubuntu

docker run -it --name my-container ubuntu:20.04 /bin/bash

Внутри контейнера устанавливаем curl и git

apt update && apt install -y curl git

Выходим из контейнера (Ctrl+D)

exit

Создаем новый образ из измененного контейнера

docker commit my-container my-ubuntu-with-tools:v1.0

После выполнения команды docker commit мы получаем новый image my-ubuntu-with-tools:v1.0, который содержит все установленные пакеты и может использоваться для создания новых контейнеров с предустановленными инструментами.

Однако важно понимать, что использование docker commit считается антипаттерном для продакшн-среды. Предпочтительным подходом является создание образов через Dockerfile, поскольку это обеспечивает воспроизводимость сборки, прозрачность изменений и возможность контроля версий. Команду commit лучше использовать только для экспериментов и быстрого прототипирования.

Этапы: Dockerfile → Image → Container

Понимание полной цепочки создания и запуска контейнеров помогает разработчикам эффективно управлять жизненным циклом приложений и избегать типичных ошибок при работе с Докер. Весь процесс можно представить как последовательность трех взаимосвязанных этапов, каждый из которых выполняет свою специфическую роль.

Первый этап — создание Dockerfile — представляет собой декларативное описание того, как должен быть построен image. Dockerfile содержит инструкции по установке зависимостей, копированию файлов, настройке переменных окружения и определению команды запуска. Этот файл служит своеобразным «рецептом» для автоматизированной сборки образа.

Схема наглядно демонстрирует, как из Dockerfile с помощью команды docker build создаётся образ, а затем с помощью docker run — контейнер. Эта визуализация помогает быстро понять логику всего процесса.

Второй этап — сборка image с помощью команды docker build — интерпретирует инструкции Dockerfile и создает неизменяемый образ. Docker выполняет каждую инструкцию последовательно, формируя слои image и кешируя промежуточные результаты для оптимизации повторных сборок.

Третий этап — создание и запуск контейнера — превращает статичный образ в работающую среду выполнения. Команда docker run инициализирует новый контейнер на основе указанного image, добавляет записываемый слой и запускает определенный в образе процесс.

Практический workflow:

1. Создаем Dockerfile

echo 'FROM nginx:alpine

COPY index.html /usr/share/nginx/html/

EXPOSE 80' > Dockerfile

2. Собираем образ

docker build -t my-website:v1.0 .

3. Запускаем контейнер

docker run -d -p 8080:80 my-website:v1.0

Эта схема демонстрирует важный принцип: каждый этап имеет четко определенную ответственность и может выполняться независимо. Например, один образ может использоваться для создания множества контейнеров в разных окружениях, а Dockerfile может многократно применяться для пересборки образа при изменении кода.

Понимание этой последовательности критически важно для DevOps-практик, поскольку позволяет оптимизировать CI/CD пайплайны и эффективно управлять версионированием приложений.

Best practices работы

Эффективная работа с Докер требует понимания не только базовых концепций, но и применения проверенных практик, которые помогают избежать типичных проблем производительности, безопасности и управляемости. Наш опыт показывает, что соблюдение этих рекомендаций существенно упрощает поддержку контейнерной инфраструктуры в долгосрочной перспективе.

Первое правило касается выбора между docker commit и пересборкой через Dockerfile. Команду commit следует использовать исключительно для экспериментов и отладки, когда необходимо быстро зафиксировать состояние контейнера. Для всех production-сценариев предпочтительнее создавать новый Dockerfile — это обеспечивает воспроизводимость, контроль версий и прозрачность изменений для команды.

Минимизация размера image критически важна для ускорения развертывания и снижения потребления ресурсов. Используйте многоэтапную сборку (multi-stage builds) для исключения инструментов сборки из финального образа, выбирайте минимальные базовые образы (alpine, distroless), объединяйте RUN-инструкции для уменьшения количества слоев.

Переиспользование слоев — еще один ключевой аспект оптимизации. Докер кеширует слои образов, поэтому правильное упорядочивание инструкций в Dockerfile может значительно ускорить сборку. Размещайте часто изменяющиеся инструкции (копирование исходного кода) ближе к концу файла, а стабильные операции (установка зависимостей) — в начале.

Практические советы:

• Используйте .dockerignore для исключения ненужных файлов из контекста сборки.
• Применяйте теги для версионирования image вместо latest в production.
• Регулярно обновляйте базовые образы для получения security-патчей.
• Сканируйте образы на уязвимости перед развертыванием.
• Настройте автоматическую очистку неиспользуемых image и контейнеров.
• Используйте health checks для мониторинга состояния контейнеров.
• Ограничивайте ресурсы контейнеров (CPU, память) для предотвращения конфликтов.

При работе с Docker Hub и другими реестрами image важно следовать принципам безопасности: использовать приватные репозитории для корпоративных приложений, настраивать правильную аутентификацию и применять сканирование образов на этапе CI/CD. Также рекомендуется создавать собственные базовые образы для стандартизации среды разработки в команде.

Заключение

Понимание различий между Docker image и контейнерами представляет собой фундаментальную основу для эффективной работы с контейнерными технологиями. Как мы выяснили, образы служат неизменяемыми шаблонами, которые определяют состав и конфигурацию среды выполнения, в то время как контейнеры представляют динамические экземпляры этих шаблонов, обеспечивающие изолированную среду для работы приложений. Подведем итоги:

• Docker image — это неизменяемый шаблон, содержащий всё необходимое для запуска приложения. Он служит базой для создания контейнеров.
• Контейнер — это динамическая среда выполнения, основанная на образе. В нём происходят реальные процессы и изменения.
• Различия между image и container критичны для оптимизации инфраструктуры. Понимание архитектуры помогает эффективно использовать ресурсы и избегать ошибок.
• Создание образов через Dockerfile обеспечивает воспроизводимость и контроль версий. Использование commit подходит лишь для экспериментов.

Если вы только начинаете осваивать профессию DevOps или хотите глубже понять контейнеризацию, рекомендуем обратить внимание на подборку курсов по DevOps. В них есть как теоретическая, так и практическая часть — вы сможете отработать навыки создания образов и работы с контейнерами на реальных примерах.