เมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากความต้องการการทดสอบอย่างรวดเร็วและการปรับใช้แอปพลิเคชันเพิ่มขึ้นควบคู่ไปกับธุรกิจที่เร็วขึ้น วัฏจักร องค์กรถูกบังคับให้สร้างนวัตกรรมเพื่อให้ทันกับธุรกิจที่เร่งรีบ สิ่งแวดล้อม.
การแสวงหาการปรับปรุงแอปพลิเคชันให้ทันสมัยและสร้างแอปพลิเคชันใหม่เพื่อสร้างเวิร์กโฟลว์ที่คล่องตัวนำไปสู่แนวคิดในการใช้คอนเทนเนอร์ เทคโนโลยี Containerization นั้นเก่าพอๆ กับการจำลองเสมือน อย่างไรก็ตามตู้คอนเทนเนอร์ไม่ได้จุดประกายความตื่นเต้นมากนักจนกระทั่ง นักเทียบท่า ระเบิดในที่เกิดเหตุในปี 2013 และจุดประกายความสนใจในหมู่นักพัฒนาและผู้เชี่ยวชาญด้านไอทีอื่นๆ
ปัจจุบันหน่วยงานด้านเทคโนโลยียักษ์ใหญ่ทั้งหมดเช่น Google, อเมซอน, Microsoft, และ หมวกสีแดง พูดถึงบางคนได้กระโดดขึ้นไปบนเกวียน
หนึ่งในความท้าทายที่นักพัฒนาต้องเผชิญคือความแตกต่างในสภาพแวดล้อมการประมวลผลในทุกขั้นตอนของการพัฒนาซอฟต์แวร์ ปัญหาเกิดขึ้นเมื่อสภาพแวดล้อมซอฟต์แวร์แตกต่างจากขั้นตอนหนึ่งไปอีกขั้น
ตัวอย่างเช่น แอปพลิเคชันสามารถทำงานได้อย่างราบรื่นในสภาพแวดล้อมการทดสอบโดยใช้การรัน Python 3.6. อย่างไรก็ตาม แอปพลิเคชันทำงานผิดปกติ ส่งกลับข้อผิดพลาดบางอย่างหรือหยุดทำงานพร้อมกันเมื่อย้ายไปยังสภาพแวดล้อมการผลิตที่ทำงานอยู่
Python 3.9.คอนเทนเนอร์มาถึงที่เกิดเหตุเพื่อจัดการกับความท้าทายนี้ และทำให้แน่ใจว่าแอปพลิเคชันทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือเมื่อย้ายจากคอมพิวเตอร์เครื่องเดียว สู่ขั้นต่อไปในทุกขั้นตอนของการพัฒนาซอฟต์แวร์ - ตั้งแต่พีซีของนักพัฒนาไปจนถึงการผลิต สิ่งแวดล้อม. และไม่ใช่แค่สภาพแวดล้อมของซอฟต์แวร์เท่านั้นที่สามารถทำให้เกิดความไม่สอดคล้องกันได้ แต่ยังรวมถึงความแตกต่างใน โทโพโลยีเครือข่าย และ นโยบายความปลอดภัย.
NS คอนเทนเนอร์ เป็นหน่วยซอฟต์แวร์แบบแยกที่บรรจุรหัสไบนารี ไลบรารี ไฟล์เรียกทำงาน การขึ้นต่อกัน และไฟล์การกำหนดค่าทั้งหมด เป็นแพ็คเกจเดียวในลักษณะที่แอปพลิเคชันจะทำงานอย่างราบรื่นเมื่อย้ายจากสภาพแวดล้อมการประมวลผลหนึ่งไปยัง อื่น. มันไม่ได้มาพร้อมกับอิมเมจระบบปฏิบัติการที่ทำให้น้ำหนักเบาและพกพาง่าย
อิมเมจคอนเทนเนอร์เป็นแพ็คเกจแบบสแตนด์อโลน น้ำหนักเบา และสั่งการได้ ซึ่งรวมทุกอย่างที่จำเป็นในการรันแอปพลิเคชัน ขณะรันไทม์ รูปภาพคอนเทนเนอร์จะเปลี่ยนเป็นคอนเทนเนอร์ ในกรณีของ นักเทียบท่าตัวอย่างเช่น อิมเมจ Docker จะกลายเป็นคอนเทนเนอร์ Docker เมื่อดำเนินการบน เครื่องยนต์นักเทียบท่า. นักเทียบท่า เป็นสภาพแวดล้อมรันไทม์ที่ใช้สำหรับสร้างแอปพลิเคชันคอนเทนเนอร์
คอนเทนเนอร์ทำงานแยกจากระบบปฏิบัติการพื้นฐานทั้งหมด และแอปพลิเคชันคอนเทนเนอร์จะทำงานอย่างสม่ำเสมอเสมอโดยไม่คำนึงถึงสภาพแวดล้อมการประมวลผลหรือโครงสร้างพื้นฐาน ด้วยเหตุผลนี้เองที่นักพัฒนาสามารถพัฒนาแอปพลิเคชันจากความสะดวกสบายของแล็ปท็อปเครื่องนี้และปรับใช้บนเซิร์ฟเวอร์ได้อย่างง่ายดาย
ความสม่ำเสมอและความน่าเชื่อถือของคอนเทนเนอร์ที่ทำงานอยู่ทำให้นักพัฒนาวางใจได้เมื่อรู้ว่าแอปพลิเคชันของตนจะทำงานตามที่คาดไว้ไม่ว่าจะปรับใช้ที่ใด
สิ่งทั่วไปที่คอนเทนเนอร์และเครื่องเสมือนใช้ร่วมกันคือพวกมันทำงานในสภาพแวดล้อมเสมือนจริง ในแง่หนึ่ง Containerization เป็นรูปแบบของเทคโนโลยีเสมือนจริง อย่างไรก็ตาม คอนเทนเนอร์ต่างจากเครื่องเสมือนมากกว่าหนึ่งวิธี
เครื่องเสมือนเรียกอีกอย่างว่าอินสแตนซ์เสมือนหรือ VM กล่าวโดยย่อคือการจำลองเซิร์ฟเวอร์จริงหรือพีซี Virtualization เป็นเทคโนโลยีที่ทำให้สามารถสร้างเครื่องเสมือนได้ แนวคิดของเวอร์ชวลไลเซชันมีมาตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษ 1970 และวางรากฐานสำหรับเทคโนโลยีคลาวด์รุ่นแรก
ในการจำลองเสมือน เลเยอร์นามธรรมจะถูกสร้างขึ้นบนเซิร์ฟเวอร์เปล่าหรือฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ ทำให้สามารถแชร์ทรัพยากรฮาร์ดแวร์ของเซิร์ฟเวอร์เดียวผ่านเครื่องเสมือนหลายเครื่องได้
ซอฟต์แวร์ที่ใช้สร้างชั้นนามธรรมเรียกว่าไฮเปอร์ไวเซอร์ ไฮเปอร์ไวเซอร์แยกเครื่องเสมือนและระบบปฏิบัติการของแขกออกจากโลหะเปลือยจริงหรือฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ ดังนั้นเครื่องเสมือนจะอยู่บนไฮเปอร์ไวเซอร์ซึ่งทำให้ทรัพยากรฮาร์ดแวร์พร้อมใช้งานด้วยเลเยอร์ที่เป็นนามธรรม
เครื่องเสมือนใช้งานระบบปฏิบัติการที่สมบูรณ์ (ระบบปฏิบัติการสำหรับแขก) ซึ่งไม่ขึ้นกับระบบปฏิบัติการพื้นฐาน (โฮสต์ OS ) ที่ติดตั้งไฮเปอร์ไวเซอร์ จากนั้นระบบปฏิบัติการของแขกจะจัดเตรียมแพลตฟอร์มสำหรับสร้าง ทดสอบ และปรับใช้แอปพลิเคชันควบคู่ไปกับไลบรารีและไบนารี
[ คุณอาจชอบ: วิธีการติดตั้ง KVM บน CentOS/RHEL 8 ]
ไฮเปอร์ไวเซอร์มีสองประเภท:
นี้ ไฮเปอร์ไวเซอร์ ติดตั้งโดยตรงบนเซิร์ฟเวอร์จริงหรือฮาร์ดแวร์พื้นฐาน ไม่มีระบบปฏิบัติการที่อยู่ระหว่างไฮเปอร์ไวเซอร์และฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ ดังนั้นชื่อแท็ก โลหะเปล่า ไฮเปอร์ไวเซอร์ ให้การสนับสนุนที่ดีเยี่ยมเนื่องจากไม่มีการแชร์ทรัพยากรกับระบบปฏิบัติการโฮสต์
เนื่องจากประสิทธิภาพของพวกเขา ไฮเปอร์ไวเซอร์ Type 1 ส่วนใหญ่จึงถูกใช้ในสภาพแวดล้อมขององค์กร ผู้จำหน่ายไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภทที่ 1 ได้แก่ VMware Esxi และ KVM.
นี่ถือเป็นไฮเปอร์ไวเซอร์ที่โฮสต์ด้วย มันถูกติดตั้งที่ด้านบนของระบบปฏิบัติการโฮสต์และแชร์ทรัพยากรฮาร์ดแวร์พื้นฐานกับระบบปฏิบัติการโฮสต์
ไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภทที่ 2 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาพแวดล้อมการประมวลผลขนาดเล็ก และส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการทดสอบระบบปฏิบัติการและการวิจัย ผู้จำหน่ายไฮเปอร์ไวเซอร์ประเภทที่ 2 ได้แก่ Oracle VirtualBox และ VMware Workstation Pro.
เครื่องเสมือนมักจะมีขนาดใหญ่ (สามารถจุได้หลาย GB) ช้าในการเริ่มและหยุดและกินทรัพยากรระบบจำนวนมากซึ่งนำไปสู่การวางสายและประสิทธิภาพการทำงานช้าเนื่องจากทรัพยากรที่จำกัด ด้วยเหตุนี้ เครื่องเสมือนจึงถือว่ามีขนาดใหญ่และเกี่ยวข้องกับต้นทุนค่าโสหุ้ยที่สูง
คอนเทนเนอร์ไม่ต้องการไฮเปอร์ไวเซอร์ต่างจากเครื่องเสมือน คอนเทนเนอร์ตั้งอยู่บนเซิร์ฟเวอร์จริงและระบบปฏิบัติการ และใช้เคอร์เนลเดียวกันกับระบบปฏิบัติการ เช่น ไลบรารีและไบนารี คอนเทนเนอร์หลายตัวสามารถทำงานบนระบบเดียวกันได้ โดยแต่ละคอนเทนเนอร์จะเรียกใช้ชุดแอปพลิเคชันและกระบวนการของตนเองจากส่วนที่เหลือ แพลตฟอร์มคอนเทนเนอร์ยอดนิยม ได้แก่ นักเทียบท่า และ Podman.
ไม่เหมือนกับเครื่องเสมือน คอนเทนเนอร์ทำงานโดยแยกจากระบบปฏิบัติการพื้นฐานโดยสิ้นเชิง คอนเทนเนอร์มีน้ำหนักเบาเป็นพิเศษ – เพียงไม่กี่เมกะไบต์ – ใช้พื้นที่น้อยลงและเป็นมิตรกับทรัพยากร ง่ายต่อการเริ่มและหยุด และสามารถรองรับแอปพลิเคชันได้มากกว่าเครื่องเสมือน
คอนเทนเนอร์มอบวิธีที่สะดวกในการออกแบบ ทดสอบ และปรับใช้แอปพลิเคชันจากพีซีของคุณไปยังสภาพแวดล้อมการผลิต ไม่ว่าจะเป็นในสถานที่หรือบนคลาวด์ ประโยชน์บางประการของการใช้แอปพลิเคชันแบบคอนเทนเนอร์มีดังนี้
ก่อนคอนเทนเนอร์ เรามีโมเดลเสาหินแบบเก่าที่แอปพลิเคชันทั้งหมดที่ประกอบด้วยส่วนประกอบส่วนหน้าและส่วนหลังจะถูกรวมเป็นแพ็คเกจเดียว คอนเทนเนอร์ทำให้สามารถแบ่งแอปพลิเคชันออกเป็นหลายองค์ประกอบที่สามารถสื่อสารกันได้
ด้วยวิธีนี้ ทีมพัฒนาสามารถทำงานร่วมกันในส่วนต่างๆ ของแอปพลิเคชันได้โดยไม่มีการแก้ไขที่สำคัญเกี่ยวกับวิธีการที่แอปพลิเคชันโต้ตอบกัน
นี่คือสิ่งที่แนวคิดของไมโครเซอร์วิสยึดตาม
โมดูลาร์ที่มากขึ้นหมายถึงผลผลิตที่มากขึ้น เนื่องจากนักพัฒนาสามารถทำงานกับส่วนประกอบแต่ละส่วนของแอปพลิเคชันและแก้ไขข้อผิดพลาดได้เร็วกว่าเมื่อก่อนมาก
เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องเสมือนและสภาพแวดล้อมการประมวลผลทั่วไปอื่น ๆ คอนเทนเนอร์ใช้ทรัพยากรระบบน้อยกว่าเนื่องจากไม่มีระบบปฏิบัติการ วิธีนี้ช่วยหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายที่ไม่จำเป็นในการจัดหาเซิร์ฟเวอร์ราคาแพงเพื่อสร้างและทดสอบแอปพลิเคชัน
เนื่องจากมีขนาดเล็ก แอปพลิเคชันที่มีคอนเทนเนอร์จึงสามารถปรับใช้กับสภาพแวดล้อมการประมวลผล/ระบบปฏิบัติการที่หลากหลายได้อย่างง่ายดาย
คอนเทนเนอร์ช่วยให้ปรับใช้และปรับขนาดแอปพลิเคชันได้อย่างรวดเร็ว พวกเขายังให้ความยืดหยุ่นที่จำเป็นมากในการปรับใช้แอปพลิเคชันในสภาพแวดล้อมซอฟต์แวร์ที่หลากหลาย
คอนเทนเนอร์มีบทบาทสำคัญใน DevOps และเป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการว่าสถานการณ์จะเป็นอย่างไรหากไม่มีแอปพลิเคชันคอนเทนเนอร์ แล้วภาชนะใส่อะไรมาที่โต๊ะ?
ประการแรก คอนเทนเนอร์สนับสนุนสถาปัตยกรรมไมโครเซอร์วิส ซึ่งช่วยให้สามารถสร้าง ปรับใช้ และปรับขนาดหน่วยการสร้างของแอปพลิเคชันทั้งหมดได้อย่างอิสระ ดังที่กล่าวไว้ สิ่งนี้ทำให้มีการทำงานร่วมกันและการปรับใช้แอปพลิเคชันที่รวดเร็วยิ่งขึ้น
การจัดวางคอนเทนเนอร์ยังมีบทบาทสำคัญในการอำนวยความสะดวกให้กับไปป์ไลน์ CI/CD โดยจัดให้มีสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมและสม่ำเสมอสำหรับการใช้งานในอาคาร ไลบรารีและการขึ้นต่อกันทั้งหมดถูกจัดแพ็คเกจพร้อมกับโค้ดในหน่วยเดียวเพื่อการปรับใช้ที่รวดเร็วและง่ายขึ้น แอปพลิเคชันที่ทดสอบจะเป็นซอฟต์แวร์ที่แน่นอนที่จะนำไปใช้ในการผลิต
นอกจากนี้ คอนเทนเนอร์ยังปรับปรุงการเปิดตัวแพตช์และการอัปเดตเมื่อแอปพลิเคชันถูกแบ่งออกเป็นไมโครเซอร์วิสหลายตัว โดยแต่ละรายการจะอยู่ในคอนเทนเนอร์แยกต่างหาก คอนเทนเนอร์แต่ละรายการสามารถตรวจสอบ แพตช์ และเริ่มต้นใหม่ได้โดยไม่รบกวนส่วนที่เหลือของแอปพลิเคชัน
องค์กรใด ๆ ที่ต้องการบรรลุวุฒิภาวะใน DevOps ควรพิจารณาใช้ประโยชน์จากพลังของคอนเทนเนอร์เพื่อการปรับใช้ที่คล่องตัวและราบรื่น ความท้าทายอยู่ที่การรู้วิธีกำหนดค่า รักษาความปลอดภัย และปรับใช้อย่างราบรื่นในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย