Контейнеры — популярный термин в отрасли, который помогает разработчикам разрабатывать и развертывать приложения намного быстрее. В то время как с помощью виртуализации вы можете запускать различные операционные системы на вашем оборудовании, контейнеризация позволяет запускать несколько экземпляров или развертывать несколько приложений с использованием одной и той же операционной системы на одной виртуальной машине или сервере.
Такая возможность запуска нескольких приложений на одном ресурсе позволяет сделать жизненный цикл разработки эффективным. В этой статье мы расскажем все, что вы должны знать об этих незнакомых словах и о том, как именно контейнеризация облегчает нам жизнь.
Что такое контейнеризация?
Контейнеризация — это просто упаковка всех необходимых сред, библиотек, фреймворков, каталогов и кода приложения для создания контейнера. Citrix определяет ее следующим образом:
Контейнеризация определяется как форма виртуализации операционной системы, при которой приложения запускаются в изолированных пользовательских пространствах, называемых контейнерами, использующих одну и ту же общую операционную систему (ОС). По сути, контейнер — это полностью упакованная и переносимая вычислительная среда, в которой уже есть все необходимые пакеты для запуска приложения.
Вакуумные контейнеры. Программа «Жить здорово».
Проще говоря, процесс создания контейнеров называется контейнеризацией.
Что такое контейнер?
Слово контейнер имеет форму происхождения contain, и оно делает то же самое, т.е. содержит все необходимое для запуска приложения.
Контейнеры упаковывают и содержат код и все его зависимости, поэтому приложение быстро, переносимо и надежно запускается из одной вычислительной среды в другую.
Как работает контейнер?
Контейнеры запускаются с помощью механизма контейнеризации на одной операционной системе хоста, разделяя ядро операционной системы с другими контейнерами. Такое совместное использование достигается путем ограничения части ОС в режиме только для чтения. Такое совместное использование делает контейнеры чрезвычайно легкими по ресурсам, поскольку вам не нужно настраивать новую операционную систему для каждого нового контейнера.
Docker — механизм контейнеризации, запускающий несколько контейнеров. Кредиты изображений: Docker
Как видите, контейнеры сильно отличаются от виртуальных сред (здесь для каждой системы нужна отдельная ОС), и если вы хотите узнать больше, мы разместили блог, в котором подробно обсуждаем основные различия.
В этом же блоге мы обсудим, почему виртуальные машины более безопасны, чем контейнеры, и другие недостатки.
Зачем нужны контейнеры?
Разработка — сложная задача, и как разработчику, вам нужно решать проблемы и помнить о многих вещах во время разработки. Контейнеры помогают вам сосредоточиться на коде и меньше заботиться о других вещах, таких как окружающая среда, во время разработки.
ЗАЧЕМ НУЖЕН .CONTAINER ► Html и Css верстка сайта
Вот несколько причин, по которым вам следует использовать контейнер, чтобы облегчить жизнь разработчика:
Постоянная среда
Разработка — это ответственная задача, и при развертывании приложения необходимо учитывать множество факторов, начиная от библиотек, фреймворков и заканчивая конфигурацией сети или управлением каталогами. Подумайте о том, как разные Linux и windows управляют своими директориями.
Проблемы возникают, когда среда поддерживающего программного обеспечения не идентична, говорит создатель Docker Соломон Хайкс. «Вы собираетесь тестировать, используя Python 2.7, а потом в продакшене запустите его на Python 3, и произойдет что-то странное. Или вы будете полагаться на поведение определенной версии библиотеки SSL, а будет установлена другая. Вы запускаете тесты на Debian, а в продакшене — на Red Hat, и происходят всякие странные вещи».
Контейнеры дают разработчикам возможность создавать предсказуемые среды, изолированные от других приложений. Программные зависимости приложения также могут быть заключены в контейнерах, например, определенные версии программ для языков программирования и других программных библиотек.
Все это оборачивается в пользу разработчика. В центре внимания остается качественный код, а не ошибки, которые могут закрасться при переносе кода с его системы на сервер.
Меньше накладных расходов
Размер контейнера может составлять всего десятки мегабайт, в то время как размер виртуальной машины со всей операционной системой может составлять несколько гигабайт. Поэтому на одном сервере поместится гораздо больше контейнеров, чем виртуальных машин, что означает меньшее потребление ресурсов для одного отдельного контейнера.
Точно в срок
Виртуальным машинам может потребоваться несколько минут, чтобы загрузить операционную систему и начать работу с приложениями хоста. В то же время контейнерные приложения можно запускать практически мгновенно. Это означает, что когда они необходимы, контейнеры могут быть созданы в режиме «точно в срок» и могут исчезнуть, когда они больше не нужны, освобождая ресурсы на хосте.
Модульность
Контейнеры могут разделять приложения на модули (такие как база данных, фронт-энд приложения и так далее) вместо того, чтобы запускать все сложное приложение в рамках одного контейнера.
Это метод так называемых микросервисов. С приложениями, разработанными таким образом, работать проще, поскольку каждый модуль относительно легок, и в модули можно вносить улучшения без необходимости перестройки всего приложения. Поскольку контейнеры настолько легки, что отдельные модули (или микросервисы) можно инстанцировать только по мере необходимости и почти сразу же сделать доступными.
Запуск в любом месте
Контейнеры могут работать практически везде, что значительно упрощает разработку и развертывание: на операционных системах Linux, Windows и Mac; на виртуальных или «голых» машинах; на машине разработчика или в центрах обработки данных на месте; и, конечно, в публичном облаке.
Образы контейнеров, такие как docker, помогают повысить переносимость, поскольку они широко распространены и хорошо поддерживаются.
Вы можете использовать контейнеры везде, где хотите запустить свои приложения.
Что такое образ контейнера?
Чтобы пересобрать контейнер, вам нужен некий файл или шаблон, содержащий инструкции о том, что должна включать в себя репликация.
Образы контейнеров — это те же шаблоны, которые помогают вам перестроить контейнер. Шаблон состоит из неизменяемых статических файлов, которые можно использовать совместно, и при сборке, используя общий образ, получается аналогичный контейнер.
Docker Image — пример образа контейнера, используемого для сборки контейнеров.
Образ может пригодиться, когда вам нужно воссоздать согласованную рабочую среду внутри другого контейнера, не прибегая к традиционным долгим и скучным ручным настройкам.
Какие популярные механизмы создания контейнеров?
Docker
Движок контейнеризации с открытым исходным кодом Docker является первой и до сих пор самой популярной контейнерной технологией среди различных конкурентов. Docker работает с большинством коммерческих/предпринимательских продуктов, а также со многими инструментами с открытым исходным кодом.
Вы можете прочитать больше о docker и docker images в этой статье для начинающих.
CRI-O
CRI-O, легкая альтернатива docker, позволяет запускать контейнеры без лишнего кода или конфигурации, непосредственно из Kubernetes, системы управления контейнерами.
Kata Containers
Kata Containers — это среда выполнения контейнеров с открытым исходным кодом с легкими виртуальными машинами, которые ощущаются и функционируют как контейнеры, но используют технологию аппаратной виртуализации в качестве второго уровня защиты для обеспечения более надежной изоляции рабочей нагрузки.
Контейнеры Microsoft
Позиционируемые как альтернатива Linux, Microsoft Containers поддерживают ОС Windows в очень специфических условиях. Как правило, они запускаются на реальной виртуальной машине, а не на кластерном менеджере, как Kubernetes.
Заключительные мысли ⭐
Контейнеры становятся незаменимыми, поскольку направление развития движется в сторону облачных решений. Преимущества использования контейнеров, такие как гибкость и маневренность, не имеют себе равных, и их внедрение растет.
Надеюсь, этот блог помог вам понять суть контейнеризации и контейнеров, и если вы хотите поэкспериментировать с контейнерами, вам необходимо узнать больше о лучших практиках, используемых различными компаниями всех размеров при внедрении контейнеров.
Источник: procodings.ru
11 причин начать контейнеризировать приложения в 2023 году
Повсеместное распространение облачно-нативной разработки привело к резкому росту популярности контейнеров. Так, согласно исследованию Gartner (текст на английском языке), рост числа контейнеризированных приложений в бизнесе будет продолжаться и ускоряться как минимум до 2024 года.
До сих пор верите в непревзойденность виртуальных машин? Узнайте 11 причин, по которым уже давно следовало внедрить контейнеризацию в корпоративную разработку.
- 11 кейсов, когда стоит использовать контейнеры
- При деплое в облако
- Для снижения совокупной стоимости владения (TCO)
- При написании микросервисов
- Для создания единой среды для тестирования и прода
- Для приложений в гибридном облаке
- Для улучшения практик DevOps
- При использовании стороннего ПО
- Для ускорения разработки и тестирования
- Для упрощения процесса сборки
- Для унификации стека технологий
- Для сокращения времени подготовки приложения
11 кейсов, когда стоит использовать контейнеры
Подробное обсуждение разницы между контейнерами и виртуальными машинами не является темой данной статьи, но вы можете почитать сравнительный обзор на сайте Microsoft. Ниже приведены ключевые области применения контейнеров и проблемы, которые они решают. Возможно, какая-то из описанных ситуаций будет вам знакома!
1. При деплое в облако
Вне зависимости от того, хотите вы перенести существующее приложение в облако или начали разрабатывать облачно-нативное решение, контейнеры — незаменимые инструменты для быстрой и надежной доставки. Ключевые облачные платформы, такие как Yandex Cloud, поддерживают контейнеры и предоставляют сервисы, упрощающие деплой, управление и масштабирование контейнеризованных приложений. Вместо того, чтобы осваивать несколько технологий виртуализации, разработчики упаковывают приложение стандартизированным способом, а облачные администраторы знают, как его запустить, потому что у контейнеров стандартный API.
2. Для снижения совокупной стоимости владения (TCO)
Контейнеры используют единое ядро ОС хоста и специальные сетевые интерфейсы для осуществления взаимодействия между приложениями и ядром. У каждой виртуальной машины — собственное ядро. Она запускается поверх хоста в качестве гостевой ОС посредством гипервизора.
Ядро хоста (гипервизор) управляет виртуализацией аппаратного обеспечения (CPU) и помогает эмулировать работу таких устройств, как сетевые адаптеры. Контейнеры весят гораздо меньше, чем виртуальные машины, мегабайты по сравнению с гигабайтами, и поэтому потребляют меньше памяти. Это крайне важно в условиях облачного деплоя, где сокращение объема потребляемых ресурсов ведет к уменьшению счета за облачное хранилище. Но при переходе на контейнеры вы также сократите количество серверов для хранения данных, поэтому затраты на аппаратное обеспечение тоже уменьшатся. А чем меньше контейнер, тем больше экономия!
3. При написании микросервисов
Контейнеры идеально сочетаются с микросервисами. Контейнеризованные микросервисы легко изолировать, деплоить и масштабировать. Обновление или отладка сервисов также упрощаются: нет необходимости сворачивать приложение целиком. Просто замените неисправный контейнер на новый. А поскольку ПО в контейнере сформировано в виде стека, при обновлении верхнего уровня нижние кэшированные уровни используются повторно, что ускоряет процесс обновления.
Что такое контейнер?
Точно так же, как судоходные компании используют физические контейнеры для изоляции различных грузов для транспортировки на судах и поездах, технологии разработки программного обеспечения все чаще используют концепцию, называемую контейнеризация. Стандартный пакет программного обеспечения, известный как контейнер, объединяет код приложения с соответствующими файлами конфигурации, библиотеками и зависимостями, необходимыми для запуска приложения. Это позволяет разработчикам и ИТ-специалистам без проблем развертывать приложения в разных средах.
Для чего нужны контейнеры
Проблема неправильного запуска приложения при перемещении из одной среды в другую так же стара, как и сама разработка программного обеспечения. Такие проблемы обычно возникают из-за различий в требованиях базовой библиотеки конфигурации и других зависимостей.
Контейнеры позволяют решить эту проблему, предоставляя упрощенную неизменяемую инфраструктуру для упаковки и развертывания приложений. Приложение или служба, их зависимости и конфигурация упаковываются вместе в виде образа контейнера. Контейнерное приложение можно протестировать как модуль и развернуть в виде экземпляра образа контейнера в операционной системе узла. Таким образом, контейнеры позволяют разработчикам и ИТ-специалистам развертывать приложения в разных средах с минимальными изменениями или вообще без них. Узнайте больше о развитии и преимуществах контейнеров.
Контейнер и виртуальная машина
Виртуализация часто ассоциируется у пользователей с виртуальными машинами. На самом деле виртуализация может принимать множество форм, и контейнеры — одна из них. В чем же разница между виртуальными машинами и контейнерами? В общем виртуальные машины виртуализируют базовое оборудование, чтобы на оборудовании могли работать несколько экземпляров операционной системы.
Каждая виртуальная машина работает под управлением ОС и имеет доступ к виртуализированным ресурсам, представляющим базовое оборудование. У виртуальных машин есть много преимуществ. К ним относятся возможность запуска различных операционных систем на одном сервере, более эффективное и экономичное использование физических ресурсов и ускоренная подготовка серверов.
С другой стороны, каждая виртуальная машина содержит образ ОС, библиотеки, приложения и многое другое, поэтому ее размер может быть довольно большим. Контейнер виртуализирует базовую ОС и заставляет контейнерное приложение «думать», что в нем самом есть операционная система, включая ЦП, память, хранилище файлов и сетевые подключения.
Различия в базовой ОС и инфраструктуре абстрагированы (при условии, что базовый образ является согласованным), поэтому контейнер можно развернуть и запустить в любом расположении. Для разработчиков это очень большой плюс. Так как контейнеры совместно используют операционную систему узла, им не нужно загружать или запускать библиотеки ОС.
Это обеспечивает гораздо большую эффективность и простоту использования контейнеров. Контейнерные приложения могут запускаться за несколько секунд, а на компьютер может поместиться гораздо больше дополнительных экземпляров приложения по сравнению со сценарием с использованием виртуальной машины. Подход с совместно используемой ОС имеет дополнительное преимущество в виде снижения затрат, когда речь идет об обслуживании, например исправлении и установке обновлений. Хотя контейнеры можно переносить, они ограничены операционной системой, для которой предназначены. Например, контейнер для Linux не может работать в Windows и наоборот.
Преимущества контейнеров
Динамичность
Когда разработчики создают и упаковывают свои приложения в контейнеры и предоставляют их ИТ-специалистам для запуска на стандартизированной платформе. Это сокращает общий объем работы по развертыванию приложений, а также позволяет упростить весь цикл разработки и тестирования. Кроме того, это повышает эффективность совместной работы и сотрудничества между группами разработки и эксплуатации, а также ускоряет доставку приложений.
Переносимость
Контейнеры предоставляют стандартизированный формат для упаковки и хранения всех компонентов, необходимых для запуска нужного приложения. Это позволяет решить распространенную проблему, условно называемую «у меня на компьютере это работает», а также обеспечивает переносимость между платформами ОС и облаками. Каждый раз, когда контейнер развертывается в каком-либо расположении, он выполняется в согласованной среде, которая остается неизменной от одного развертывания к другому. Теперь у вас есть единый формат, и его можно использовать на всех этапах — от разработки до запуска в производство.
Быстрое масштабирование
Так как использование контейнеров не влечет за собой издержек, характерных для виртуальных машин, включая отдельные экземпляры ОС, в одной и той же инфраструктуре может поддерживаться множество других контейнеров. Упрощенный характер контейнеров означает, что их можно быстро запускать и останавливать, а это позволяет быстро увеличивать и уменьшать масштаб.
Источник: azure.microsoft.com