Со временем, поскольку спрос на быстрое тестирование и развертывание приложений рос вместе с более быстрым бизнесом циклы, организации были вынуждены вводить новшества, чтобы идти в ногу с быстро развивающимся бизнесом. окружающая обстановка.
Стремление модернизировать приложения и создавать новые для создания гибких рабочих процессов привело к концепции использования контейнеров. Технология контейнеризации почти так же стара, как виртуализация. Однако контейнеры не вызывали особого ажиотажа до тех пор, пока Докер взорвалась в 2013 году и вызвала бешеный интерес у разработчиков и других ИТ-специалистов.
В настоящее время все гигантские технологические компании, такие как Google, Амазонка, Microsoft, и Красная Шапка не говоря уже о некоторых из них.
Одна из проблем, с которыми столкнулись разработчики, - это различие в вычислительных средах на каждом этапе разработки программного обеспечения. Проблемы возникают, когда программная среда меняется от одного этапа к другому.
Например, приложение может беспрепятственно работать в тестовой среде, используя запуск
Python 3.6. Однако приложение ведет себя странно, возвращает некоторые ошибки или вообще дает сбой при переносе в производственную среду. Python 3.9.Контейнеры пришли на сцену, чтобы решить эту проблему и обеспечить надежную работу приложений при перемещении с одного компьютера. среды к следующему на каждом этапе разработки программного обеспечения - от ПК разработчика до производства окружающая обстановка. И не только программная среда может вызвать такие несоответствия, но и различия в топология сети и политики безопасности.
А контейнер это изолированный программный модуль, который объединяет весь двоичный код, библиотеки, исполняемые файлы, зависимости и файлы конфигурации. в единый пакет таким образом, чтобы приложение работало без сбоев при переносе из одной вычислительной среды в Другой. У него нет образа операционной системы, что делает его легким и легко переносимым.
Образ контейнера - это автономный, легкий и исполняемый пакет, который объединяет все необходимое для выполнения приложения. Во время выполнения образ контейнера трансформируется в контейнер. На случай, если Докер, например, образ Docker становится контейнером докера при выполнении на Docker Engine. Докер это среда выполнения, используемая для создания контейнерных приложений.
Контейнеры работают в полной изоляции от базовой операционной системы, а контейнерные приложения всегда будут работать согласованно, независимо от вычислительной среды или инфраструктуры. По этой причине разработчик может разработать приложение, не выходя из этого ноутбука, и легко развернуть его на сервере.
Последовательность и надежность работающих контейнеров дают разработчикам уверенность в том, что их приложения будут работать должным образом, независимо от того, где они развернуты.
Обычно контейнеры и виртуальные машины работают в виртуализированной среде. В некотором смысле контейнеризация - это форма виртуализированной технологии. Однако контейнеры отличаются от виртуальных машин во многих отношениях.
Виртуальная машина также называется виртуальным экземпляром или ВМ Короче говоря, это имитация физического сервера или ПК. Виртуализация - это технология, позволяющая создавать виртуальные машины. Концепция виртуализации восходит к началу 1970-х годов и заложила основу для первого поколения облачных технологий.
В виртуализации уровень абстракции создается поверх «чистого» сервера или компьютерного оборудования. Это позволяет разделять аппаратные ресурсы одного сервера между несколькими виртуальными машинами.
Программное обеспечение, используемое для создания уровня абстракции, называется гипервизором. Гипервизор отделяет виртуальную машину и гостевую ОС от реального «голого железа» или компьютерного оборудования. Таким образом, виртуальная машина располагается поверх гипервизора, что делает аппаратные ресурсы доступными благодаря уровню абстракции.
Виртуальные машины работают под управлением полной операционной системы (гостевой ОС), которая не зависит от базовой операционной системы (ОС хоста), на которой установлен гипервизор. Затем гостевая ОС предоставляет платформу для создания, тестирования и развертывания приложений вместе с их библиотеками и двоичными файлами.
[Вам также может понравиться: Как установить KVM на CentOS / RHEL 8 ]
Есть два типа гипервизоров:
Этот гипервизор устанавливается непосредственно на физический сервер или соответствующее оборудование. Между гипервизором и аппаратным обеспечением компьютера нет операционной системы, отсюда и название тега оголенный метал гипервизор. Он обеспечивает отличную поддержку, поскольку ресурсы не используются совместно с операционной системой хоста.
Из-за своей эффективности гипервизоры 1-го типа в основном используются в корпоративных средах. Поставщики гипервизора 1-го типа включают VMware Esxi и KVM.
Это также считается размещенным гипервизором. Он устанавливается поверх операционной системы хоста и разделяет базовые аппаратные ресурсы с операционной системой хоста.
Гипервизоры типа 2 идеально подходят для небольших вычислительных сред и в основном используются для тестирования операционных систем и исследований. Поставщики гипервизора 2-го типа включают Oracle VirtualBox и VMware Workstation Pro.
Виртуальные машины, как правило, огромны по размеру (могут занимать несколько ГБ), медленно запускаются и останавливаются и потребляют много системных ресурсов, что приводит к зависанию и снижению производительности из-за ограниченных ресурсов. Таким образом, виртуальная машина считается громоздкой и связана с высокими накладными расходами.
В отличие от виртуальной машины, контейнер не требует гипервизора. Контейнер находится поверх физического сервера и его операционной системы и использует то же ядро, что и ОС, среди прочего, например, библиотеки и двоичные файлы. В одной системе могут работать несколько контейнеров, каждый из которых запускает собственный набор приложений и процессов, а остальные - свои. Популярные контейнерные платформы включают Докер и Подман.
В отличие от виртуальных машин, контейнеры работают полностью изолированно от базовой операционной системы. Контейнеры исключительно легкие - всего несколько мегабайт - занимают меньше места и экономичны. Их легко запускать и останавливать, и они могут обрабатывать больше приложений, чем виртуальная машина.
Контейнеры предоставляют удобный способ проектирования, тестирования и развертывания приложений с вашего ПК прямо в производственной среде, будь то в помещении или в облаке. Вот некоторые из преимуществ использования контейнерных приложений.
До появления контейнеров у нас была старомодная монолитная модель, в которой все приложение, состоящее из компонентов внешнего и внутреннего интерфейса, было объединено в один пакет. Контейнеры позволяют разделить приложение на несколько отдельных компонентов, которые могут взаимодействовать друг с другом.
Таким образом, группы разработчиков могут совместно работать над различными частями приложения при условии, что не будут внесены существенные изменения в то, как приложения взаимодействуют друг с другом.
На этом основана концепция микросервисов.
Большая модульность означает большую производительность, поскольку разработчики могут работать с отдельными компонентами приложения и отлаживать ошибки намного быстрее, чем раньше.
По сравнению с виртуальными машинами и другими традиционными вычислительными средами контейнеры используют меньше системных ресурсов, поскольку они не включают в себя операционную систему. Это позволяет избежать ненужных затрат на приобретение дорогих серверов для создания и тестирования приложений.
Благодаря малой занимаемой площади контейнерные приложения легко развертываются в нескольких вычислительных средах / операционных системах.
Контейнеры позволяют быстро развертывать и масштабировать приложения. Они также обеспечивают столь необходимую гибкость для развертывания приложений в нескольких программных средах.
Контейнеры играют ключевую роль в DevOps и было бы невозможно представить, какая ситуация была бы без контейнерных приложений. Итак, что контейнеры приносят на стол?
Во-первых, контейнеры лежат в основе архитектуры микросервисов, позволяя разрабатывать, развертывать и масштабировать строительные блоки всего приложения независимо. Как уже упоминалось, это способствует большему сотрудничеству и быстрому развертыванию приложений.
Контейнеризация также играет важную роль в упрощении конвейеров CI / CD, обеспечивая контролируемую и согласованную среду для создания приложений. Все библиотеки и зависимости упакованы вместе с кодом в один модуль для более быстрого и простого развертывания. Тестируемое приложение будет именно тем программным обеспечением, которое будет развернуто в производственной среде.
Кроме того, контейнеры улучшают развертывание исправлений и обновлений, когда приложение разбито на несколько микросервисов, каждое из которых находится в отдельном контейнере. Отдельные контейнеры можно проверять, исправлять и перезапускать, не прерывая работу остальной части приложения.
Любая организация, стремящаяся достичь зрелости в DevOps следует рассмотреть возможность использования возможностей контейнеров для гибкого и бесшовного развертывания. Проблема заключается в том, чтобы знать, как их настраивать, защищать и легко развертывать в нескольких средах.