Containerizarea în DevOps: tot ce trebuie să știți

Containerizarea permite companiilor să virtualizeze sistemul de operare și să instaleze aplicații în regiuni izolate numite containere.

Containerizarea este o modalitate modernă de a crea aplicații.

Să vedem cum sistemul moștenit și arhitectura sa au lovit un obstacol până la punctul în care oamenii au început să citeze: „Codul meu nu funcționează; Nu știu de ce! Codul funcționează, dar nu știu sigur de ce!”

Pe măsură ce aplicația a crescut, definiția unei aplicații s-a schimbat de la doar o bucată de cod la un set de cod, binare, configurații și un mediu de rulare.

Imaginați-vă o situație în care am fost frecvent în zilele noastre de început. Pe laptop, dezvoltatorul a dezvoltat un cod Java 8. Același cod nu a funcționat pe un server web/VM. După multe depanare, s-a constatat că versiunea Java a serverului era JDK11.

Confuz?

Codul a rămas același, dar software-ul care acceptă codul a avut o configurație diferită. Din cauza a ceva mic, dezvoltatorii au avut multe probleme. Același lucru poate fi spus în timp ce transferați o bucată de cod de la Linux la sistemul de operare Windows.

Taxa generală de gestionare a sistemului moștenit, scalabilitatea și ineficiența costurilor au condus la adoptarea cloud computingului, în care volumul de lucru a fost găzduit pe VM furnizate de diverși furnizori de cloud. Asta nu este altceva decât virtualizare.

Virtualizarea, în termeni simpli, reprezintă mai multe sisteme de operare (OS) pe un singur server/VM furnizate de furnizorul de cloud/centrul de date. Virtualizarea izolează aplicațiile fără a fi nevoie de hardware fizic sau de a ști ce se află în interior.

Cu toate acestea, nici această arhitectură nu a rezistat timpului și a intervenit containerizarea.

Containerizarea se concentrează pe descompunerea sistemelor de operare în bucăți care pot fi utilizate mai eficient, având sistemul lor de operare. Este un mic mini mediu care rulează cod de aplicație fără să vă faceți griji cu privire la sistemul de operare sau hardware-ul care rulează în VM.

Acum, să discutăm în detaliu despre containerizarea.

Ce este containerizarea?

Containerizarea este un fel de virtualizare a sistemului de operare în care toate componentele aplicației, inclusiv mediul, adică sistemul de operare în care va rula, sunt împachetate în spațiu izolat pe VM numit containere. Sistemul de operare de bază pentru aceste containere este același, dar au propriul lor ca parte a configurației lor.

Containerele nu sunt sisteme extinse, grele. În schimb, sunt mici, portabile și ușor de rulat sau configurat. Când un dezvoltator containerizează o aplicație, containerul este separat de sistemul de operare gazdă și are acces limitat la resursele sistemului, cum ar fi o mașină virtuală ușoară. Aplicația containerizată poate rula pe diferite infrastructuri, cum ar fi bare metal, cloud sau VM, fără a fi nevoie să fie rescrisă.

Cum funcționează tehnologia de containerizare?

Containerizarea funcționează prin punerea tuturor pieselor de care are nevoie o aplicație într-o singură unitate virtuală.

Containerizarea le permite dezvoltatorilor să combine codul aplicației cu fișierele de configurare, dependențele și bibliotecile sale. Separați acel singur pachet software (containerul) de sistemul de operare gazdă. Ambalajul permite containerului să stea singur și să devină portabil, astfel încât să poată rula fără probleme pe orice platformă sau nor. Considerați-o ca pe o mică piesă lego dintr-o tablă lego.

Cu toate acestea, containerele nu folosesc resurse hardware sau kernel direct care sunt virtualizate. Containerelor nu le pasă sau își fac griji cu privire la sistemul de operare care rulează pe VM.

În schimb, containerele rulează „pe deasupra” unei platforme special concepute pentru a gestiona containerele și a ascunde resursele de bază. Containerele sunt superioare alternativelor, cum ar fi mașinile virtuale și serverele bare metal, ca viteză și dimensiune, deoarece cuprind doar cele mai importante componente și dependențe ale unei aplicații. Ele permit, de asemenea, executarea aceleiași aplicații în diferite contexte, fără a se ocupa de problemele asociate.

Containerizare vs. virtualizare

Oamenii care nu sunt bine versați cu ciclul de viață al aplicației nu știu întotdeauna diferența dintre containerizare, pe care software-ul ca Docker îl face și virtualizarea tradițională a serverelor (ceea ce permit hipervizorii precum HyperV și VMware ESXi). Cu toate acestea, iată ce face diferența:

În virtualizarea serverului, hardware-ul este ascuns, iar deasupra acestuia este rulat un sistem de operare. Containerizarea este o modalitate de a rula o aplicație deasupra unui sistem de operare. Virtualizarea depinde de sistemul de operare gazdă de bază, dar nu își face griji cu privire la hardware decât dacă are suficiente resurse. Iată o listă completă a diferențelor.

Straturi de containerizare

Infrastructura hardware: Fundamentul fiecărei aplicații este o colecție de resurse tangibile care pot fi folosite în mod productiv. Pentru ca containerele să funcționeze corect, aceste resurse trebuie să fie prezente. Ar putea rula pe un laptop sau la unul dintre numeroasele centre de date conectate la cloud.

Sistem de operare gazdă: După stratul hardware vine următorul strat, sistemul de operare gazdă. Ca și în cazul stratului hardware, acest lucru poate fi la fel de simplu ca instalarea Windows sau *nix pe orice computer personal, sau poate fi gestionat în întregime de un furnizor de servicii cloud.

Motorul containerului: Aici lucrurile încep să ia o turnură interesantă: motorul containerului. Motoarele de containere sunt software instalate deasupra sistemului de operare gazdă și sunt responsabile pentru virtualizarea resurselor necesare aplicațiilor containerizate.

Acest strat este cel mai ușor de înțeles atunci când Docker este executat pe un computer. Acest strat asigură că containerul este în funcțiune și își gestionează ciclul de viață general.

Containere: aplicațiile în containere sunt fragmente de cod care includ toate bibliotecile, binarele și setările de configurare pe care o aplicație trebuie să le execute. Containerele sunt cunoscute și ca containere Docker. O aplicație care a fost containerizată funcționează ca proces în „spațiul utilizatorului”, care este diferit de nucleul sistemului de operare.

Beneficiile containerizării

Portabilitate : Oamenii se plâng de o aplicație care funcționează bine într-un mediu (de exemplu, punere în scenă), dar nu în altul. Este o dilemă DevOps. De obicei, problema este o diferență de mediu. Poate că a fost actualizată o dependență. Aceleași imagini de container, inclusiv dependențe, pot fi executate peste tot cu containerizarea.

Rapid : Containerele pornesc mai repede decât mașinile virtuale sau serverele bare metal. Containerele pornesc în câteva secunde, în timp ce mașinile virtuale durează câteva minute, în funcție de resurse și de dimensiunea aplicației.

Eficienta resurselor : Containerele sunt mai eficiente decât mașinile virtuale, deoarece includ numai fișiere specifice aplicației. Mașinile virtuale sunt gigaocteți, în timp ce containerele sunt megaocteți. Containerele permit echipelor să utilizeze eficient resursele serverului.

Simplitate de implementare-dezvoltare : Containerele portabile pot fi folosite oriunde. Aplicațiile în containere sunt rapide, mici și ușor de implementat.

Containerizarea permite echipei dvs. să construiască aceeași imagine la nivel local și în producție. Aplicațiile pentru containere pot reduce situațiile în care ceva funcționează într-o locație, dar nu în alta. Conductele CI/CD sprijină construcția containerelor. Aceste beneficii îmbunătățesc productivitatea echipei.

Depanare : Containerizarea izolează și separă aplicațiile. Defecțiunea unui container nu afectează funcționalitatea celorlalți. Echipele de dezvoltare pot identifica și repara un container defect fără a-i afecta pe alții. Motorul containerului poate folosi controlul accesului SELinux pentru a găsi și izola problemele containerului.

Securitate : programele de containerizare împiedică malware-ul să dăuneze altor aplicații sau sistemului gazdă. Permisiunile de securitate specificate sunt setate pentru a opri componentele nedorite să intre în alte containere sau pentru a limita comunicațiile.

Gestionabilitate : Automatizați încărcăturile de lucru și serviciile containerizate folosind o platformă de orchestrare a containerelor. Orchestrarea containerelor simplifică treburile de administrare, inclusiv lansarea de noi versiuni de aplicații, scalarea programelor containerizate și monitorizarea, înregistrarea în jurnal și depanarea.

Continuitate : Defecțiunea unui container nu le va afecta pe celelalte. Dezvoltatorii pot repara un container fără a-i afecta pe alții. Containerizarea garantează continuitatea operațională.

Concluzie

Containerizarea este un concept recent de dezvoltare software care va deveni mai eficient cu timpul. Susținătorii săi cred că îi ajută pe dezvoltatori să creeze și să implementeze software și aplicații mai rapid și mai sigur.

Pe măsură ce ecosistemele de containerizare se maturizează și cresc, participanții din industrie se așteaptă să scadă prețurile. Cu toate acestea, problema de funcționare este rezolvată, dar cheltuielile de întreținere cu atâtea medii minuscule ocupă un loc din spate. Următorul lucru important pentru containerizare este orchestrarea.

Aplicațiile moderne nu se vor opri aici. Kubernetes este următorul lucru important în containerizare și microservicii. Kubernetes facilitează extinderea și gestionarea instalărilor de containere. K8s gestionează implementările de containere care sunt mai mari decât Docker sau LXC. K8s este un instrument foarte apreciat pentru gestionarea containerelor.

Acum că containerul este de domeniul trecutului, recomandarea generală este să treceți la K8-uri.