Docker Images

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Chapter objectives

• Understand what a Docker image is
• Download and manage images
• Understand tags and layers
• Use Docker Hub effectively

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1 - What is a Docker image?

Definition

A Docker image is a read-only template containing:

• A filesystem (rootfs)
• The application's dependencies
• The runtime configuration
• The metadata

┌─────────────────────────────────────────────────┐
│                 Image Docker                     │
├─────────────────────────────────────────────────┤
│  Layer 4: Application code                       │
├─────────────────────────────────────────────────┤
│  Layer 3: Dependencies (npm, pip...)            │
├─────────────────────────────────────────────────┤
│  Layer 2: Runtime (Node.js, Python...)          │
├─────────────────────────────────────────────────┤
│  Layer 1: Base OS (Ubuntu, Alpine...)           │
└─────────────────────────────────────────────────┘

Image vs Container

Aspect	Image	Container
Nature	Static template	Running instance
State	Read-only	Read/write
Storage	Shared layers	Own writable layer
Lifetime	Permanent	Ephemeral

---

2 - Search for images

On Docker Hub

# Rechercher une image
docker search nginx

# Rechercher avec filtres
docker search --filter=stars=100 nginx
docker search --filter=is-official=true nginx

# Limiter les résultats
docker search --limit 5 nginx

Search result

NAME                     DESCRIPTION                STARS   OFFICIAL
nginx                    Official build of Nginx    18000   [OK]
bitnami/nginx            Bitnami nginx             150     
linuxserver/nginx        ...                       120     

Image types

Type	Example	Description
Official	nginx	Maintained by Docker
Verified	bitnami/nginx	Verified publisher
Community	user/image	Created by the community

Warning

Always prefer official or verified images for security.

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3 - Download images

The docker pull command

# Télécharger la dernière version
docker pull nginx

# Télécharger une version spécifique
docker pull nginx:1.25

# Télécharger une image Alpine (légère)
docker pull nginx:alpine

# Télécharger depuis un autre registre
docker pull gcr.io/google-containers/nginx

Anatomy of an image name

[registre/][utilisateur/]image[:tag][@digest]

Exemples:
nginx                           # Docker Hub, officiel, latest
nginx:1.25                      # Tag spécifique
bitnami/nginx:latest            # Utilisateur/organisation
gcr.io/project/app:v1           # Registre privé
nginx@sha256:abc123...          # Digest (hash)

Common tags

Tag	Description
latest	Latest version (default)
1.25, 1.25.3	Semantic version
alpine	Based on Alpine Linux (lightweight)
slim	Slimmed-down version
bullseye, bookworm	Debian version

Best practice

Avoid latest in production. Use versioned tags for reproducibility.

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4 - List and inspect images

List the images

# Lister toutes les images
docker images
# OU
docker image ls

# Format personnalisé
docker images --format "{{.Repository}}:{{.Tag}} - {{.Size}}"

# Filtrer par nom
docker images nginx

# Afficher les images intermédiaires
docker images -a

# Afficher uniquement les IDs
docker images -q

Typical output

REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
nginx        latest    a8758716bb6a   2 days ago     187MB
nginx        alpine    5685937b6bc1   2 days ago     40.7MB
ubuntu       22.04     3db8720ecbf5   3 weeks ago    77.9MB

Inspect an image

# Informations détaillées
docker image inspect nginx

# Extraire des informations spécifiques
docker image inspect nginx --format '{{.Config.ExposedPorts}}'
docker image inspect nginx --format '{{.Architecture}}'
docker image inspect nginx --format '{{json .Config.Env}}'

Layer history

# Voir les couches d'une image
docker history nginx

# Format détaillé
docker history nginx --no-trunc

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5 - Understanding layers

Layered architecture

┌─────────────────────────────────────────────────┐
│        Conteneur (Layer R/W)                     │
├─────────────────────────────────────────────────┤
│   ┌─────────────────────────────────────────┐   │
│   │  Layer: COPY app.js                     │   │
│   ├─────────────────────────────────────────┤   │
│   │  Layer: RUN npm install                 │   │  Image
│   ├─────────────────────────────────────────┤   │  (R/O)
│   │  Layer: WORKDIR /app                    │   │
│   ├─────────────────────────────────────────┤   │
│   │  Layer: Base image (node:18-alpine)     │   │
│   └─────────────────────────────────────────┘   │
└─────────────────────────────────────────────────┘

Benefits of layers

1. Sharing between images

# Deux conteneurs basés sur la même image partagent les couches
docker run -d nginx  # Télécharge les couches
docker run -d nginx  # Réutilise les couches (instantané)

2. Build cache

# Couches mises en cache si non modifiées
FROM node:18
WORKDIR /app
COPY package*.json ./    # Cache si inchangé
RUN npm install          # Cache si inchangé
COPY . .                 # Invalide le cache si modifié

3. Optimized transfer

# Seules les couches manquantes sont téléchargées
docker pull nginx:1.25
# Already exists: sha256:abc123...
# Pull complete: sha256:def456...

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6 - Manage images

Delete images

# Supprimer une image
docker rmi nginx
# OU
docker image rm nginx

# Supprimer par ID
docker rmi a8758716bb6a

# Forcer la suppression
docker rmi -f nginx

# Supprimer plusieurs images
docker rmi nginx ubuntu python

# Supprimer toutes les images non utilisées
docker image prune

# Supprimer TOUTES les images
docker image prune -a

Tag images

# Créer un nouveau tag
docker tag nginx:latest mon-nginx:v1

# Taguer pour un registre privé
docker tag nginx:latest mon-registre.io/nginx:v1

# Vérifier
docker images

Save and load images

# Exporter une image vers un fichier tar
docker save nginx > nginx.tar
docker save -o nginx.tar nginx:latest

# Importer une image depuis un fichier tar
docker load < nginx.tar
docker load -i nginx.tar

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7 - Docker Hub

Log in

# Connexion interactive
docker login

# Connexion avec identifiants
docker login -u username -p password

# Vérifier la connexion
docker info | grep Username

Push an image

# 1. Taguer l'image avec votre username
docker tag mon-app:latest username/mon-app:v1

# 2. Pousser vers Docker Hub
docker push username/mon-app:v1

# 3. Pousser toutes les versions
docker push username/mon-app --all-tags

Private registries

# Se connecter à un registre privé
docker login registry.example.com

# Pousser vers un registre privé
docker tag mon-app registry.example.com/mon-app:v1
docker push registry.example.com/mon-app:v1

# Tirer depuis un registre privé
docker pull registry.example.com/mon-app:v1

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8 - Disk space management

Analyze usage

# Vue d'ensemble
docker system df

# Vue détaillée
docker system df -v

Typical output

TYPE            TOTAL     ACTIVE    SIZE      RECLAIMABLE
Images          15        5         2.5GB     1.8GB (72%)
Containers      8         2         500MB     450MB (90%)
Local Volumes   10        3         1.2GB     800MB (66%)
Build Cache     25        0         512MB     512MB (100%)

Clean up

# Nettoyer les images non utilisées
docker image prune

# Nettoyer les images danglings (sans tag)
docker image prune -f

# Nettoyer TOUT (images, conteneurs, volumes, cache)
docker system prune -a --volumes

# Nettoyer les images de plus de 24h
docker image prune -a --filter "until=24h"

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9 - Multi-architecture images

Understanding architectures

Architecture	Description	Examples
amd64	Intel/AMD 64-bit	PC, Servers
arm64	ARM 64-bit	Mac M1/M2, Raspberry Pi 4
arm/v7	ARM 32-bit	Raspberry Pi 3

Download for a specific architecture

# Télécharger pour une plateforme spécifique
docker pull --platform linux/amd64 nginx
docker pull --platform linux/arm64 nginx

# Vérifier l'architecture d'une image
docker image inspect nginx --format '{{.Architecture}}'

Multi-architecture manifests

# Voir les architectures disponibles
docker manifest inspect nginx

# Docker sélectionne automatiquement la bonne architecture
docker pull nginx  # Télécharge pour votre plateforme

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Summary

Command	Description
docker pull	Download an image
docker images	List the images
docker image inspect	Inspect an image
docker history	View the layers
docker rmi	Delete an image
docker tag	Create a new tag
docker push	Push to a registry
docker image prune	Clean up images

Key points

• Images are read-only templates
• Layers enable sharing and caching
• Use versioned tags in production
• Regularly clean up unused images

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Hands-on exercises

1. Download the python:3.11-alpine image and inspect it
2. List all the layers of the nginx image
3. Create a new tag for an existing image
4. Calculate the disk space used by Docker

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