Что такое контейнеризация и почему вы должны использовать ее для своего бизнеса

Контейнеризация стала важным событием в сфере ИТ с тех пор, как Docker был выпущен в 2013 году и стал первым коммерчески успешным инструментом контейнеризации. Мы всегда слышим, как люди из ИТ говорят: «Ну, это работает на моей машине!». Но это не гарантирует, что приложение будет работать на других компьютерах. И здесь в игру вступает контейнеризация. Все в ИТ всегда говорят о контейнерах и контейнеризации, потому что они могут сэкономить время, деньги и усилия.

Но что это означает? Что он делает и каковы его преимущества? На все эти вопросы я отвечу в этой статье. Я также покажу вам, как это работает, и покажу различные типы контейнеризации и сервисов. Давайте начнем!

Что такое контейнеризация?

Контейнеризация — это когда приложение запускается в контейнере, изолированном от оборудования. Этот контейнер содержит отдельную среду, специфичную для приложения внутри него. Все, что нужно приложению для запуска , инкапсулировано и изолировано внутри его контейнера. Например, двоичные файлы, библиотеки, файлы конфигурации и зависимости находятся в контейнерах. Это означает, что вам не нужно вручную настраивать их на своем компьютере для запуска приложения.

Кроме того, вам не нужно настраивать контейнер несколько раз. Когда вы запускаете контейнерное приложение на локальном компьютере, оно будет работать так, как ожидалось. Это делает ваши приложения легко переносимыми. В результате вы не будете беспокоиться о том, будут ли приложения работать на чужих машинах.

Но как именно это происходит? Давайте рассмотрим, как работает технология контейнеризации.

Как работает технология контейнеризации?

Давайте разберем слои контейнера.

Думайте о контейнерном приложении как о верхнем слое многоярусного пирога. Теперь мы будем двигаться вверх снизу вверх.

• Уровень 1, инфраструктура. Сюда входят процессоры, дисковое хранилище, сетевые интерфейсы и т. д.
• Уровень 2, основная ОС и ядро. Это ядро является мостом между ОС и аппаратным обеспечением базовой системы.
• Уровень 3, контейнерный движок и минимальная гостевая ОС. Они специфичны для используемой технологии контейнеризации.
• Уровень 4, bin/lib и приложения. Этот последний уровень включает в себя двоичные файлы и библиотеки каждого приложения. У него также есть приложения, работающие в своих изолированных пользовательских пространствах.

Подводя итог, можно сказать, что каждый контейнер представляет собой исполняемый программный пакет. Этот пакет также работает поверх основной ОС. Хост может даже поддерживать несколько контейнеров одновременно.

Иногда вам могут понадобиться тысячи контейнеров. Например, это происходит в случае сложной микросервисной архитектуры. Как правило, в этой архитектуре используются многочисленные контейнерные контроллеры доставки приложений (ADC). Эта конфигурация работает так хорошо, потому что контейнеры запускают меньше процессов, изолированных от ресурсов. И вы не можете получить доступ к этим процессам вне контейнера.

Но зачем вам использовать технологию контейнеризации? Давайте посмотрим на его преимущества.

Каковы преимущества контейнеризации?

Технология контейнеризации предлагает множество преимуществ. Один из них, о котором я упоминал ранее, — это переносимость. Вам не нужно беспокоиться, если приложение не запустится из-за того, что среда отличается. Вы также можете легко доставлять контейнерные приложения пользователям в виртуальной рабочей области. Но давайте взглянем на 4 других преимущества контейнеризации:

1. Экономия затрат

Контейнеризация сокращает накладные расходы. Например, организации могут сократить некоторые расходы на серверы и лицензии. Контейнеры обеспечивают большую эффективность и экономичность серверов. Другими словами, вам не нужно покупать и обслуживать физическое оборудование. Вместо этого вы можете запускать контейнеры в облаке или на виртуальных машинах.

2. Поддержка DevOps

Контейнеризация обеспечивает большую гибкость жизненного цикла разработки программного обеспечения. Это также позволяет командам DevOps быстро запускать и отключать контейнеры. В свою очередь , это повышает продуктивность и эффективность разработчиков.

3. Инкапсуляция

Инкапсуляция — еще одно преимущество. Как так? Предположим, один контейнер выходит из строя или заражается вирусом. Все эти проблемы не распространятся ни на ядро, ни на другие контейнеры. Это потому, что каждый контейнер инкапсулирован. Вы можете просто удалить этот экземпляр и создать новый.

4. Поддержка Кубернета

Контейнеры позволяют организовать их с помощью Kubernetes. Можно автоматизировать развертывание и откат, организовать системы хранения, выполнить балансировку нагрузки и перезапустить любые неисправные контейнеры. Kubernetes также совместим с другими контейнерными инструментами. Вот почему он так популярен! Но вы также можете использовать другие инструменты оркестрации контейнеров, такие как OpenShift, Docker Swarm и Rancher.

Очевидно, что технология контейнеризации предлагает множество преимуществ. Но чем она отличается от виртуализации ? Давай выясним!

В чем разница между контейнеризацией и виртуализацией?

И виртуальные машины, и контейнеры предоставляют среду выполнения, но они все же разные. Чтобы упростить задачу, я создал эту таблицу ниже.

Теперь вы знаете разницу между виртуализацией и контейнеризацией. Но где можно использовать контейнеры? И почему вы должны их использовать? Посмотрим.

Какие сервисы контейнеризированы?

Помимо приложений, вы также можете контейнеризовать некоторые сервисы. Это может облегчить их доставку в контейнерах. Давайте рассмотрим все сервисы, которые вы можете контейнеризовать.

1. Микросервисы

Это большой и, возможно, наиболее часто используемый. Раньше при разработке программного обеспечения использовалась монолитная кодовая база. Это означало включение всего в одно репо. Но этим методом было трудно управлять. Вместо этого более эффективно разбивать сервисы (функции или любые данные, отправляемые через сторонние API) на отдельные части. После этого мы можем внедрить их в приложение. Как правило, этими микросервисами владеют отдельные команды разработчиков, которые взаимодействуют с основным приложением через API.

2. Базы данных

Базы данных могут быть контейнеризированы для предоставления приложениям выделенной базы данных . В результате вам не нужно будет подключать все приложения к монолитной базе данных. Это делает подключение к базе данных выделенным и более простым в управлении из контейнера.

3. Веб-серверы

Веб-серверы быстро настраиваются и развертываются с помощью всего нескольких команд в интерфейсе командной строки. Для разработки также лучше отделить сервер от хоста. И вы можете добиться этого с помощью контейнера. Он будет инкапсулировать сервер.

4. ВМ

Вы также можете запускать контейнеры внутри виртуальной машины. Это помогает максимизировать безопасность, общаться с выбранными службами или максимально использовать физическое оборудование. Это почти как картинка внутри картинки внутри другой картинки. Контейнеризация виртуальных машин позволяет максимально использовать оборудование.

5. АЦП

Контроллер доставки приложений управляет производительностью и безопасностью приложения. Если вы контейнерируете ADC, сервисы уровней 4–7 станут более доступными в средах DevOps. Эти сервисы обеспечивают хранение данных, манипулирование ими и связь. Это способствует общей эффективности разработки.

Далее давайте рассмотрим некоторых ведущих поставщиков контейнеров.

Четыре ведущих поставщика контейнеров

Если вы хотите использовать технологию контейнеризации, вам понадобится помощь стороннего решения. С этой целью я составил этот список из 4 лучших поставщиков на рынке. (Примечание: я классифицировал их в алфавитном порядке, а не от лучшего к худшему).

1. Реестр эластичных контейнеров Amazon (ECR)

ECR — это продукт Amazon Web Services, который хранит, управляет и развертывает образы Docker. Это управляемые кластеры экземпляров Amazon EC2 (вычисления). Amazon ECR также размещает образы с высокой доступностью и масштабируемой архитектурой. В свою очередь, ваша команда может легко развернуть контейнеры для ваших приложений.

Цены на инструменты AWS варьируются в зависимости от количества используемых вами инструментов и стоимости подписки. Чтобы узнать актуальные цены, обратитесь в AWS.

2. Месяцы апачей

Mesos — менеджер кластера с открытым исходным кодом. Как и Kubernetes, он управляет запущенными контейнерами. Вы также можете интегрировать свои собственные системы мониторинга, чтобы следить за своими контейнерами. Кроме того, Mesos отлично справляется с управлением многочисленными кластерами в больших средах.

Mesos — это инструмент с открытым исходным кодом.

3. Служба Azure Kubernetes (AKS)

AKS — это служба оркестрации контейнеров Microsoft Azure, основанная на системе Kubernetes с открытым исходным кодом. Если ваша организация использует Azure, вам обязательно нужно использовать AKS. По сути, он легко интегрирует Kubernetes в Azure. Ваша команда разработчиков может использовать AKS для развертывания, масштабирования и управления контейнерами Docker и приложениями на основе контейнеров в кластере узлов контейнеров.

Службы Azure также предоставляются по подписке. Обратитесь в Azure за последними ценами на эти услуги.

4. Движок Google Kubernetes

Этот инструмент оркестрации контейнеров Google создает управляемую, готовую к работе среду для развертывания ваших приложений. Он упрощает развертывание, обновление и управление приложениями и службами. Это также обеспечивает быструю разработку и итерацию приложений.

Облачные сервисы Google также предоставляются по подписке. Обратитесь в Google за обновленными ценами.

Это одни из ведущих поставщиков контейнеров. Но вы заметили, что мы много говорим о Kubernetes и Docker? Давайте поговорим об этих инструментах подробнее и посмотрим, почему они работают вместе, как PB и J!

Кубернетес и Докер

Docker Engine, пожалуй, самый известный во всем мире инструмент для работы с контейнерами. Это основной компонент контейнерной архитектуры. Кроме того, Docker — это инструмент с открытым исходным кодом на базе ядра Linux. Он отвечает за создание контейнеров внутри ОС.

Kubernetes обычно работает вместе с Docker. Он специально организует все контейнеры Docker, работающие на различных узлах и кластерах. Это обеспечивает максимальную доступность приложений.

Разработчики обычно создают контейнеры из образов Docker. Как правило, они имеют статус только для чтения, но Docker создает контейнер, добавляя файловую систему для чтения и записи. Он создает сетевой интерфейс для обеспечения связи между контейнером и локальным хостом. Затем он добавляет IP-адрес и выполняет указанный процесс.

Наконец, давайте взглянем на некоторые варианты, необходимые для начала работы с контейнерами.

На что обратить внимание при выборе платформы контейнеризации

Вы должны помнить об этих 7 пунктах, когда выбираете платформу для контейнеризации.

1. Архитектура приложений: ваши приложения не имеют или сохраняют состояние? Являются ли они монолитными или используют микросервисы? Убедитесь, что платформа контейнеризации отвечает всем архитектурным потребностям ваших приложений. Помните о потребностях в хранении для приложений с отслеживанием состояния.
2. Рабочий процесс и совместная работа: какие изменения в рабочем процессе? Будет ли платформа обеспечивать сотрудничество с командами и заинтересованными сторонами?
3. DevOps: Вы перешли на метод работы DevOps? Каковы требования к интерфейсу самообслуживания для развертывания ваших приложений с помощью конвейера DevOps?
4. Упаковка: какое форматирование и инструменты будут использовать код приложения, зависимости и контейнеры? Это важно учитывать, чтобы обеспечить правильную посадку упаковки.
5. Мониторинг и ведение журнала. Соответствуют ли параметры мониторинга и ведения журнала требованиям контейнерной платформы? Хорошо ли они работают в ваших рабочих процессах разработки? Убедитесь, что у вас есть надлежащий план использования правильной инфраструктуры, мониторинга приложений и инструментов ведения журналов для сбора различных показателей и данных для анализа.
6. Миграция устаревших приложений. Может ли контейнерная платформа поддерживать какие-либо устаревшие приложения, которые необходимо перенести в контейнеры? Это может быть сложно, но в большинстве случаев выполнимо. Однако иногда вы не можете этого сделать, в зависимости от типа приложения и его возраста.
7. Обновления приложений и стратегии отката: каков ваш подход к обновлениям и откатам? Работайте с вашей командой разработчиков, чтобы определить это.

Вот некоторые из вещей, которые следует учитывать перед выбором поставщика. Давайте закругляться!

Нижняя линия

Подводя итог, можно сказать, что контейнеризация предлагает множество преимуществ. Прежде всего, это экономит ваши деньги и время на ИТ-операции. Это также значительно упрощает работу в сфере ИТ. Тем не менее, вы должны рассмотреть многие вещи, прежде чем выбрать правильные инструменты.

Часто лучшая комбинация — это Docker и Kubernetes. Но в зависимости от вашей среды вы можете выбрать AWS, Azure, Google или инструменты с открытым исходным кодом. Я не рекомендую, чтобы только один человек принимал это решение. Ваши команды разработчиков и DevOps должны собраться вместе и выбрать лучшее решение.

Есть ли у вас еще вопросы? Вы ищете дополнительную информацию? Ознакомьтесь с разделами часто задаваемых вопросов и ресурсов ниже!

Часто задаваемые вопросы

Что такое Докер?

Docker — инструмент контейнеризации, выпущенный в 2013 году. Это произвело революцию в том, как приложения и службы обрабатываются виртуально. Docker также значительно упростил разработчикам перенос своих приложений на разные системы и машины. Это потому, что Docker создает образы приложения и среды. Затем он помещает их в контейнер, который может быть на любой машине.

Что такое Кубернетес?

Kubernetes — это инструмент оркестрации контейнеров с открытым исходным кодом. Он помогает управлять приложениями и развертывать их локально или в облаке. Kubernetes также работает на уровне контейнера, а не на уровне оборудования. Он предлагает такие функции, как развертывание, масштабирование и балансировка нагрузки. Это также позволяет вам интегрировать собственное ведение журнала и мониторинг.

Что такое виртуализация?

Виртуализация позволяет создавать виртуальная машина или изолированная среда. Это помогает использовать среды для запуска более одного проекта на одном компьютере. Изоляция сред даже предотвращает конфликты переменных между зависимостями. Это также обеспечивает более чистый процесс разработки с меньшим количеством ошибок.

Что такое контейнеризация?

Контейнеризация — это форма виртуализации. Но вместо того, чтобы запускать виртуальную машину, вы можете создавать множество контейнеров и запускать множество приложений в своих собственных средах. Контейнеризация позволяет передавать программы между командами и разработчиками. Это также позволяет вам использовать преимущества вашего оборудования, размещая множество приложений на одном сервере. Кроме того, вы можете запускать все виды сред на одном сервере без конфликтов.

Что такое сетевая оркестрация?

Оркестрация сети создает абстракцию между администратором и облачными сетевыми решениями. Администраторы могут легко выделять ресурсы и инфраструктуру динамически в нескольких сетях. Инструменты оркестрации очень полезны, если у вас есть несколько приложений, работающих в контейнерах. Чем больше у вас контейнеров, тем сложнее управлять ими без надлежащего программного обеспечения для оркестровки.