Docker у CI/CD: як інтегрувати контейнеризацію у процес розробки

Контейнери давно стали стандартом у розробці, а Docker — це інструмент, без якого важко уявити сучасний пайплайн. Він спрощує запуск, тестування й деплой застосунків, робить середовище стабільним і передбачуваним. HBJ розбирався, що таке контейнеризація, як саме Docker інтегрується у CI/CD-процеси, та що потрібно знати новачкам. Ілля Ільїн, DevOps Engineer в Jiji розповів, які інструменти обрати на старті, яких помилок уникати і які практики допоможуть побудувати чисту, надійну інфраструктуру.

Що таке контейнери і яку роль відіграє Docker у сучасній розробці

Контейнеризація — це варіант ізоляції процесів від хостової системи, який запускає застосунок разом з усіма потрібними бібліотеками та залежностями. Він працює поверх операційної системи, але не має власного ядра, завдяки чому стартує швидко й споживає мінімум ресурсів. 

Історично контейнеризація виникла як відповідь на конфлікти між сервісами, що вимагали різних версій бібліотек або середовищ. Наприклад, один сервіс працював із версією бібліотеки X, а інший — із Y, і розгорнути їх поруч на одному сервері було проблематично. Контейнеризація розв’язала цю проблему, створивши систему абстракції, де кожен сервіс працює у власному просторі з власними залежностями, не заважаючи іншим.

Самі контейнери запускаються через механізми ядра Linux — namespaces (для ізоляції процесів) і cgroups (для контролю ресурсів). Завдяки цьому вони стартують швидко й споживають менше ресурсів, ніж віртуальні машини, які вимагають окремого ядра та повної ОС.

Системи на кшталт Docker працюють як контейнерні рушії (container engines), що встановлюються на операційну систему хоста й надають зручні інструменти для створення, запуску й управління контейнерами. Docker зробив контейнеризацію доступною для повсякденної розробки: він спрощує збірку образів через декларативний Dockerfile, забезпечує стандартизоване середовище для тестів і деплою та підтримує сумісність між різними платформами. Завдяки передбачуваності середовища, Docker став основою сучасних процесів CI/CD.

CI/CD: базове визначення та роль у життєвому циклі продукту

CI/CD — це підхід до автоматизації всього процесу розробки, тестування й розгортання програмного забезпечення.

Завдяки правильно побудованому CI кожна зміна в коді автоматично перевіряється одразу після коміту — запускаються тести, збірка, аналіз коду, і команда миттєво бачить, чи не зламав хтось існуючу логіку. Це дозволяє виявляти помилки ще до етапу релізу, коли їх виправлення коштує значно дешевше. CD, своєю чергою, відповідає за автоматичну доставку або розгортання застосунку: після успішних тестів продукт потрапляє у staging чи production середовище без ручного втручання. Такий підхід пришвидшує оновлення, знижує ризики людських помилок і підтримує стабільність — кожен реліз стає повторюваним і контрольованим. Це дозволяє команді швидше експериментувати, впевненіше впроваджувати нові фічі й підтримувати високу якість продукту.

Як Docker вписується у процес CI/CD

Щоб зрозуміти, як Docker працює в CI/CD, спершу варто розібратись із його базовими об’єктами.

• Dockerfile — це файл, у якому декларативно описуються інструкції для створення образу. 

• Image — це готовий шаблон, який містить код, бібліотеки, залежності та змінні середовища, необхідні для запуску застосунку. Він побудований на файловій системі, що працює за принципом Copy-on-Write, коли змінюються лише ті файли, які справді модифікуються.

• Контейнер — це вже запущений екземпляр образу, ізольований процес, який виконує ваш застосунок. 

Як це працює:

Docker перетворює застосунок на єдиний артефакт конвеєра — образ, який із моменту збірки залишається незмінним до самого продакшену. У CI цей образ створюється з Dockerfile у відтворюваному середовищі, проходить автоматичні тести, лінтинг і базове сканування безпеки, після чого публікується у реєстр. У CD далі використовується саме цей тег, відповідно до політик релізів і доступів.

«Головна зміна, яку Docker вносить у процес CI/CD, полягає у повній стандартизації та ізоляції робочого середовища. Фактично, це ключовий момент і основна роль Docker у CI/CD. Стає абсолютно неважливо, де саме запускається контейнер: локально, на серверах продакшену, стейджу, пре-продакшену чи в процесі тестів. Усюди буде те саме оточення, код і версії всіх бібліотек, які використовує проєкт. Команда уникає класичних проблем «на моїй машині працює», оскільки середовище виконання коду є гарантовано однаковим на всіх етапах CI/CD. Використання Docker значно спрощує запуск застосунку, скорочуючи процес деплою до мінімуму», — пояснює Ілля Ільїн, DevOps Engineer в Jiji.

Кроки інтеграції Docker у CI/CD‑процеси

1. Підготуйте Dockerfile

Створіть у корені проєкту файл Dockerfile, у якому опишіть, як саме збирається застосунок — які залежності встановлюються, як копіюється код і яка команда запускає сервіс. 

2. Додайте .dockerignore

Це аналог .gitignore, але для Docker. Укажіть у ньому файли, які не потрібно копіювати в образ — наприклад, .git, tests або тимчасові дані. Це зменшить розмір образу й пришвидшить збірку.

3. Налаштуйте CI-систему

Використовуйте GitHub Actions, GitLab CI або іншу систему. Створіть пайплайн, який автоматично запускається після кожного коміту. У ньому передбачте кроки для:

• перевірки коду;

• збірки Docker-образу командою docker build;

• завантаження зібраного образу у контейнерний реєстр (docker push).

4. Підключіть container registry

Використайте Docker Hub, GitHub Container Registry або Google Artifact Registry. Це місце, де зберігатимуться ваші готові образи. Створіть токен доступу та додайте його у налаштування CI як секрет, щоб система могла безпечно пушити образи.

5. Додайте етап деплою

Після публікації образу CI може виконувати деплой автоматично.

6. Перевірте роботу контейнера

Після деплою переконайтеся, що сервіс працює через healthcheck сервера.

7. Автоматичні перевірки

Додайте health-check або окремий крок у CI, щоб перевірити доступність сервісу після деплою.

Обмеження базового деплою у «ванільному» Docker

Коли ви працюєте без оркестратора, процес деплою залишається досить примітивним: старий контейнер потрібно зупинити, перш ніж запустити новий. Це створює короткі простої та ускладнює безперервні оновлення. Саме тому більшість команд з часом переходять до стратегій, що забезпечують безперервність, або додають інструменти оркестрації.

«Коли команда використовує «ванільний Docker», деплой стає одночасно найпростішим і найскладнішим етапом. З одного боку, достатньо команди docker run, а з іншого — немає механізмів оновлення без простоїв. Старий контейнер треба зупинити, щоб запустити новий, тож користувачі на цей час втрачають з’єднання. У production це вирішують через стратегії на кшталт Blue-Green Deployment: поки нова версія проходить health-check, трафік ще обслуговує стара, а потім просто перемикається. У «чистому» Docker цього немає з коробки — тому він підходить радше для локальної розробки чи простих середовищ, ніж для безперервного продакшн-деплою» — пояснює Ілля Ільїн.

Популярні інструменти для роботи з Docker у CI/CD

На думку Іллі, для початкових команд, що інтегрують Docker, варто надавати перевагу контейнерно-орієнтованим інструментам, які мають хорошу документацію. «З мого досвіду, найпростішими інструментами для CI/CD є GitLab CI/CD та CircleCI. Їхня архітектура передбачає, що воркери виконують усі стадії в контейнері. Це ідеально узгоджується з філософією Docker. Крім того, ці системи мають багато документації, мануалів та варіантів запуску. Для найпростішого деплою достатньо написати буквально один YAML-файл, і система виконає всі абстракції самостійно», — каже Ілля.

Якщо команда з нуля вивчає системи CI/CD, і всі репозиторії знаходяться на GitHub, то може мати сенс дивитися в його сторону. Однак, GitHub Actions може бути трохи заскладним для початкового розуміння порівняно з GitLab CI/CD та CircleCI.

«Найменш бажаний інструмент для команд, що будують систему з нуля  — Jenkins. Це застарілий легасі інструмент, з яким не варто зав'язуватись. Частину плагінів підтримує основна команда, а частину — спільнота. Через деякі з них можуть бути несумісними після оновлень Jenkins, що ускладнює міграцію та підтримку CI/CD», — пояснює Ілля.

Типові помилки при використанні Docker у CI/CD

Типові помилки, які трапляються у новачків та нових команд при роботі з Docker у CI/CD, здебільшого стосуються ефективності використання контейнерів та безпек.

1. Новий контейнер для кожної стадії (збірки, тестування, деплою), тобто його перезбирання. Це вважається докорінно невірним і загалом паплюжить систему. Найважливіша практика – образ повинен бути зібраний один раз і використовуватися для всіх стадій. Якщо потрібно щось змінити, команда повертається на початок, перезбирає контейнер і проводить його знову по всіх стадіях, щоб переконатися, що все працює.

2. Нехтування зниженням прав у контейнері. Це означає, що команди часом не використовують нового користувача (new user) і залишають процес працювати під root. Це є проблемою безпеки. Щоби цього запобігти, необхідно змінити юзера та зменшити права до мінімальних. Це можна реалізувати в Dockerfile лише двома командами: run user user (для створення користувача) та директивою user user (для використання цього користувача). Зміну користувача слід робити наприкінці збірки.

Найкращі практики роботи з Docker

На думку Іллі Ільїна, на першому етапі справді достатньо навчитися збирати робочий image, розуміти базову структуру Dockerfile і запускати контейнер командами docker build та docker run. Без цього жодні оптимізації не мають сенсу — спершу важливо просто зрозуміти, як ваш застосунок потрапляє всередину контейнера і як його звідти запустити.

Це базова механіка, на якій тримається все інше.

Також є низка практик, які хоч і не критичні для перших кроків, проте саме вони формують культуру «чистого білду». 

1. Використовуйте .dockerignore. Він допоможе не копіювати у контейнер тимчасові дані, репозиторій .git, node_modules або логи. Так ви зменшите контекст збірки та прискорите білд.

2. Використовуйте multistage build. Якщо застосунок спочатку компілюється, а потім запускається — розділіть ці етапи. Збирайте код у першому шарі, а у фінальний копіюйте лише готовий артефакт. Це суттєво зменшить розмір образу й зробить його безпечнішим.

3. Оптимізуйте кеш і шари. Кожна команда RUN, COPY чи ADD створює окремий шар. Об’єднуйте пов’язані команди, щоб зменшити розмір образу. Так ви уникнете проблем із кешем, застарілими версіями пакетів і прискорите збірку.

4. Забезпечуйте стабільність і передбачуваність. Тегайте образи номерами версій або коротким SHA коміту, щоб точно знати, який код запущено. Додавайте HEALTHCHECK до Dockerfile, щоб система могла автоматично виявити, коли контейнер не відповідає.

5. Зберігайте дані поза контейнером. Контейнери мають бути одноразовими. Якщо ваш сервіс працює з файлами чи базами даних — використовуйте volumes або зовнішні сховища, щоб не втрачати дані при оновленнях чи перезапусках.

6. Виводьте логи у stdout/stderr. Не записуйте логи у файли всередині контейнера. Docker автоматично збирає стандартний потік логів, і це спрощує моніторинг та інтеграцію з будь-якими системами збору логів.

7. Тестуйте збірку локально. Перед інтеграцією Docker у CI/CD завжди перевіряйте, що контейнер успішно збирається і запускається на вашій машині. Це допоможе знайти помилки ще до запуску пайплайна.

Часті запитання (FAQ)

Чи можна використовувати Docker без CI/CD?

Для локальної розробки чи ручного деплою — так. Але без CI/CD втрачається автоматизація: кожен етап — від тестів до оновлення продакшну — доведеться виконувати вручну, що підвищує ризик помилок і робить процес повільнішим.

Які інструменти найкраще підходять на старті?

Як стартовий стек оберіть те, де живе ваш код: GitHub Actions або GitLab CI/CD. Регістр — GHCR або Docker Hub. Для простого деплою — Docker Compose; коли з’являться кілька сервісів і потреба в безперервних оновленнях — переходьте до Kubernetes.

Як забезпечити базову безпеку контейнерів у пайплайнах?

Базову безпеку контейнерів у пайплайнах забезпечують прості принципи: використовуйте мінімальні офіційні образи, запускайте процеси не від root-користувача, не пакуйте секрети в образ (додавайте їх лише на етапі деплою через менеджер секретів), а кожен білд перевіряйте на вразливості за допомогою сканерів на кшталт Trivy. Це зменшує ризики і робить ваші контейнери безпечними навіть у найпростішому CI/CD-процесі.

Чи підходить Docker для великих проєктів і коли варто переходити на Kubernetes?

Так, Docker підходить і для великих проєктів — він залишається основою контейнеризації. Але коли сервісів стає кілька, з’являються вимоги до масштабування, відмовостійкості чи оновлень без простоїв, потрібен оркестратор. Саме тоді варто переходити на Kubernetes: він автоматично керує контейнерами, розподіляє навантаження, виконує health-check й спрощує деплой у великих середовищах.