Exercice 07 : Projet Capstone - Construire et Déployer une Image Docker Personnalisée

🎯 Objectifs

À la fin de cet exercice, vous serez capable de :

✅ Écrire un Dockerfile complet avec FROM, RUN, COPY, WORKDIR, ENV, EXPOSE, CMD
✅ Construire une image avec docker build en utilisant les bonnes pratiques de layers
✅ Persister les données avec un volume nommé
✅ Connecter plusieurs conteneurs via un réseau bridge personnalisé
✅ Déboguer avec docker exec et docker logs

Durée estimée : 45 minutes

Difficulté : ⭐⭐⭐⭐☆ (Avancé)

Prérequis :

Docker installé et fonctionnel
Module Docker Intermédiaire complété (Dockerfile, volumes, réseaux)
Notions Python de base (lecture, pas écriture)

📖 Contexte

Votre équipe développe une petite API Python (Flask) qui doit être conteneurisée. Vous devez écrire le Dockerfile, créer un réseau isolé pour connecter l'API à sa base de données, et configurer un volume pour persister les données PostgreSQL.

📋 Énoncé

Construisez une image Docker pour une API Flask, connectez-la à un conteneur PostgreSQL via un réseau bridge dédié, et persistez les données avec un volume nommé.

🧭 Déroulement de l'exercice

Tâche 1 : Créer l'application Python

Créez l'arborescence suivante dans un nouveau dossier flask-app/ :

app.py : une application Flask qui expose / et /health
requirements.txt : avec flask==3.0.3 et psycopg2-binary==2.9.9
.dockerignore : excluant __pycache__, *.pyc, venv/, .env

Indice : Le fichier .dockerignore fonctionne comme .gitignore - il empêche COPY de copier les fichiers inutiles et réduit la taille du build context.

Vérification : Les 3 fichiers existent dans flask-app/. cat flask-app/.dockerignore liste les exclusions.

Tâche 2 : Écrire le Dockerfile

Dans flask-app/, créez un Dockerfile respectant ces contraintes :

Image de base : python:3.12-slim
Répertoire de travail : /app
Variable d'environnement PYTHONDONTWRITEBYTECODE=1 et PYTHONUNBUFFERED=1
Installer les dépendances AVANT de copier le code source (optimisation du cache)
Port exposé : 5000
Utilisateur non-root : créer et utiliser l'utilisateur appuser
Commande de démarrage : python app.py

Indice : L'ordre des layers est crucial pour le cache. COPY requirements.txt . puis RUN pip install avant COPY . . : si seul le code change, Docker réutilise le layer des dépendances.

Vérification : docker build -t flask-app:v1 flask-app/ doit réussir sans erreur.

Tâche 3 : Créer le réseau et les volumes

Créez un réseau bridge nommé app-network et un volume nommé postgres-data pour la persistance.

Indice : docker network create --driver bridge app-network. docker volume create postgres-data. Vérifiez avec docker network ls et docker volume ls.

Vérification : docker network inspect app-network retourne les détails du réseau. docker volume inspect postgres-data confirme la création.

Tâche 4 : Lancer PostgreSQL sur le réseau

Lancez PostgreSQL en l'attachant au réseau app-network, avec le volume postgres-data monté sur /var/lib/postgresql/data.

Indice : docker run -d --name db --network app-network -v postgres-data:/var/lib/postgresql/data -e POSTGRES_PASSWORD=secret postgres:16-alpine. Sur le réseau app-network, le conteneur flask pourra joindre db par son nom (résolution DNS automatique).

Vérification : docker exec db pg_isready -U postgres retourne accepting connections.

Tâche 5 : Lancer l'API Flask et tester la communication réseau

Lancez le conteneur flask en l'attachant au réseau app-network, avec le port 5000 mappé sur l'hôte.

Indice : docker run -d --name flask --network app-network -p 5000:5000 flask-app:v1. Dans app.py, la connexion à PostgreSQL utilise host=db (nom du conteneur), qui est résolu automatiquement sur le réseau app-network.

Vérification : curl http://localhost:5000/health retourne {"status": "ok"}.

Tâche 6 : Valider la persistance du volume

Arrêtez et supprimez le conteneur db, puis relancez-le avec le même volume. Vérifiez que les données sont toujours présentes.

Indice : docker stop db && docker rm db, puis relancez avec le même -v postgres-data:/var/lib/postgresql/data. Le volume est indépendant du conteneur : ses données survivent à la suppression du conteneur.

Vérification : docker volume inspect postgres-data affiche le Mountpoint. Les données écrites avant la suppression du conteneur sont toujours accessibles après relancement.

🗂️ Mini-Projet : Stack Flask + PostgreSQL avec réseau isolé

Arborescence finale :

flask-app/
├── app.py
├── requirements.txt
├── Dockerfile
└── .dockerignore

Commandes de déploiement complet :

bash

# Infrastructure réseau et stockage
docker network create --driver bridge app-network
docker volume create postgres-data

# Base de données
docker run -d \
  --name db \
  --network app-network \
  -v postgres-data:/var/lib/postgresql/data \
  -e POSTGRES_USER=devops \
  -e POSTGRES_PASSWORD=secret \
  -e POSTGRES_DB=appdb \
  postgres:16-alpine

# Build et lancement de l'API
docker build -t flask-app:v1 flask-app/
docker run -d \
  --name flask \
  --network app-network \
  -p 5000:5000 \
  flask-app:v1

# Vérification
sleep 3
docker ps
curl http://localhost:5000/health
docker exec flask curl -s http://db:5432 2>&1 | head -2

Checkpoints de validation :

docker build -t flask-app:v1 flask-app/ réussit sans erreur
docker network inspect app-network liste les deux conteneurs
curl http://localhost:5000/health retourne {"status": "ok"}
docker exec flask curl -s db:5432 montre que la communication réseau fonctionne
Après docker rm db + relancement, les données PostgreSQL sont intactes
docker exec flask whoami retourne appuser (utilisateur non-root)

Exercice 07 : Projet Capstone - Construire et Déployer une Image Docker Personnalisée

🎯 Objectifs

À la fin de cet exercice, vous serez capable de :

✅ Écrire un Dockerfile complet avec FROM, RUN, COPY, WORKDIR, ENV, EXPOSE, CMD
✅ Construire une image avec docker build en utilisant les bonnes pratiques de layers
✅ Persister les données avec un volume nommé
✅ Connecter plusieurs conteneurs via un réseau bridge personnalisé
✅ Déboguer avec docker exec et docker logs

Durée estimée : 45 minutes

Difficulté : ⭐⭐⭐⭐☆ (Avancé)

Prérequis :

Docker installé et fonctionnel
Module Docker Intermédiaire complété (Dockerfile, volumes, réseaux)
Notions Python de base (lecture, pas écriture)

📖 Contexte

📋 Énoncé

Construisez une image Docker pour une API Flask, connectez-la à un conteneur PostgreSQL via un réseau bridge dédié, et persistez les données avec un volume nommé.

🧭 Déroulement de l'exercice

Tâche 1 : Créer l'application Python

Créez l'arborescence suivante dans un nouveau dossier flask-app/ :

app.py : une application Flask qui expose / et /health
requirements.txt : avec flask==3.0.3 et psycopg2-binary==2.9.9
.dockerignore : excluant __pycache__, *.pyc, venv/, .env

Indice : Le fichier .dockerignore fonctionne comme .gitignore - il empêche COPY de copier les fichiers inutiles et réduit la taille du build context.

Vérification : Les 3 fichiers existent dans flask-app/. cat flask-app/.dockerignore liste les exclusions.

Tâche 2 : Écrire le Dockerfile

Dans flask-app/, créez un Dockerfile respectant ces contraintes :

Image de base : python:3.12-slim
Répertoire de travail : /app
Variable d'environnement PYTHONDONTWRITEBYTECODE=1 et PYTHONUNBUFFERED=1
Installer les dépendances AVANT de copier le code source (optimisation du cache)
Port exposé : 5000
Utilisateur non-root : créer et utiliser l'utilisateur appuser
Commande de démarrage : python app.py

Indice : L'ordre des layers est crucial pour le cache. COPY requirements.txt . puis RUN pip install avant COPY . . : si seul le code change, Docker réutilise le layer des dépendances.

Vérification : docker build -t flask-app:v1 flask-app/ doit réussir sans erreur.

Tâche 3 : Créer le réseau et les volumes

Créez un réseau bridge nommé app-network et un volume nommé postgres-data pour la persistance.

Indice : docker network create --driver bridge app-network. docker volume create postgres-data. Vérifiez avec docker network ls et docker volume ls.

Vérification : docker network inspect app-network retourne les détails du réseau. docker volume inspect postgres-data confirme la création.

Tâche 4 : Lancer PostgreSQL sur le réseau

Lancez PostgreSQL en l'attachant au réseau app-network, avec le volume postgres-data monté sur /var/lib/postgresql/data.

Indice : docker run -d --name db --network app-network -v postgres-data:/var/lib/postgresql/data -e POSTGRES_PASSWORD=secret postgres:16-alpine. Sur le réseau app-network, le conteneur flask pourra joindre db par son nom (résolution DNS automatique).

Vérification : docker exec db pg_isready -U postgres retourne accepting connections.

Tâche 5 : Lancer l'API Flask et tester la communication réseau

Lancez le conteneur flask en l'attachant au réseau app-network, avec le port 5000 mappé sur l'hôte.

Indice : docker run -d --name flask --network app-network -p 5000:5000 flask-app:v1. Dans app.py, la connexion à PostgreSQL utilise host=db (nom du conteneur), qui est résolu automatiquement sur le réseau app-network.

Vérification : curl http://localhost:5000/health retourne {"status": "ok"}.

Tâche 6 : Valider la persistance du volume

Arrêtez et supprimez le conteneur db, puis relancez-le avec le même volume. Vérifiez que les données sont toujours présentes.

Indice : docker stop db && docker rm db, puis relancez avec le même -v postgres-data:/var/lib/postgresql/data. Le volume est indépendant du conteneur : ses données survivent à la suppression du conteneur.

Vérification : docker volume inspect postgres-data affiche le Mountpoint. Les données écrites avant la suppression du conteneur sont toujours accessibles après relancement.

🗂️ Mini-Projet : Stack Flask + PostgreSQL avec réseau isolé

Arborescence finale :

flask-app/
├── app.py
├── requirements.txt
├── Dockerfile
└── .dockerignore

Commandes de déploiement complet :

bash

# Infrastructure réseau et stockage
docker network create --driver bridge app-network
docker volume create postgres-data

# Base de données
docker run -d \
  --name db \
  --network app-network \
  -v postgres-data:/var/lib/postgresql/data \
  -e POSTGRES_USER=devops \
  -e POSTGRES_PASSWORD=secret \
  -e POSTGRES_DB=appdb \
  postgres:16-alpine

# Build et lancement de l'API
docker build -t flask-app:v1 flask-app/
docker run -d \
  --name flask \
  --network app-network \
  -p 5000:5000 \
  flask-app:v1

# Vérification
sleep 3
docker ps
curl http://localhost:5000/health
docker exec flask curl -s http://db:5432 2>&1 | head -2

Checkpoints de validation :

docker build -t flask-app:v1 flask-app/ réussit sans erreur
docker network inspect app-network liste les deux conteneurs
curl http://localhost:5000/health retourne {"status": "ok"}
docker exec flask curl -s db:5432 montre que la communication réseau fonctionne
Après docker rm db + relancement, les données PostgreSQL sont intactes
docker exec flask whoami retourne appuser (utilisateur non-root)