Монолиты разбиваются и заменяются автономными, профессионально определенными микросервисами. С точки зрения IТ-операций, они также создают массу проблем: вместо крупных и устоявшихся корпоративных приложений внезапно появляются ландшафты с множеством небольших, быстро меняющихся сервисов, все из которых хотят настраиваться, интегрироваться и контролироваться.
Контейнерная технология, такая как Docker, может быть идеальным средством для упаковки и развертывания этих услуг. Но какие именно проблемы решает Докер, и какие его главные компоненты? В этой статье узнаете, для каких программных архитектур подходит docker, как установить, запустить и создать образ.
Что такое Docker?
Docker — это технология с открытым исходным кодом. По своей сути он используется для разработки, распространения и запуска приложений. Docker позволяет изолировать приложения от локальной инфраструктуры. Таким образом развертывание программного обеспечения происходит быстрее, проще и безопаснее, чем когда-либо.
Интересно! Основная особенность проекта заключается в том, что приложения упакованы в так называемые контейнеры. Они должны использоваться для любой системы, работающей под управлением операционной системы Linux, Macintosh или Windows.
Как работает Docker?
Раньше использовали исключительно виртуальные машины для запуска приложений под другой операционной системой. Виртуальные машины используют гипервизор для распределения аппаратных ресурсов физического компьютера, чтобы создать полную операционную систему.
Однако этот процесс является дорогостоящим с точки зрения ресурсов, поскольку он должен быть определен заранее, а это создает некоторые проблемы при расширении приложений. И именно здесь появляются контейнерные платформы, такие как Docker.
Компания использует LXC — групповые категории и пространства имен, собственные библиотеки, такие как libcontainer, libchan или libswarm.
- Cgroup. Распределяет необходимые ресурсы в каждом процессе.
- Пространства имен. Применяются к процессам, создавая барьер между каждым из них.
- SELinux — система безопасности, которая проверяет права пользователей.
- Libcontainer — библиотека для управления контейнерами, то есть для их создания и выполнения операций с ними.
- Libchan. Используется для установления связи между виртуальными сетями.
- Libswarm. Содержит инструменты, необходимые для создания сетей.
Проект использует виртуализацию на уровне операционной системы, то есть виртуальные среды работают непосредственно в ядре хост-системы и изолируются от остальной части системы с помощью различных механизмов, предоставляемых этим ядром.
Важно! Инструмент работает только на Linux. Те, кто хочет использовать Windows или Mac OS X, должны искать обходной путь через виртуальную машину Linux.
Главные компоненты Docker
Переходя к технической части, нужно ознакомиться с учебным пособием и рассмотреть основные компоненты, которые необходимо знать для использования платформы.
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ: Топ 20 CMS для видеонаблюдения и IP-камер
Docker-Клиент
Клиентская часть глобальной архитектуры инструмента. Именно он отправляет запросы API, интерпретируя введенные пользователем команды, чтобы Docker Daemon мог их выполнять.
Docker Engine
Движок соответствует архитектуре клиент-сервер, в основном состоящей из трех компонентов: Docker Daemon, Docker CLI и API, который, служит посредником между двумя предыдущими компонентами. Его основные функции — управлять каждым процессом создания и запуска приложений в контейнерах.
Docker Daemon
Это часть сервера Docker Engine. Он действует как операционная система, то есть управляет процессами и объектами докеров, такими как изображения, тома, контейнеры и сети. Для этого он прослушивает запросы, отправленные API-интерфейсом проекта.
Образы докеров
Это шаблон, доступный только для чтения, который используется для создания контейнеров докеров. Он состоит из нескольких слоев, объединяющих все установки, зависимости, библиотеки, процессы и коды приложений, необходимые для полностью работающей среды контейнеров.
Контейнеры докеров
Контейнер докеров — это экземпляр образа докеров, работающий в отдельном микросервисе или в полном стеке приложений. При запуске контейнера на изображение добавляется слой, доступный для записи.
Dockerfile
Каждый контейнер докеров начинается с «файла докеров». Это текстовый файл, написанный в понятном синтаксисе и содержащий инструкции по созданию образа. Файл определяет операционную систему, на которой будет базироваться контейнер, а также необходимые языки, переменные среды, расположение файлов, сетевые порты и другие компоненты.
Docker Run
Утилита Run — это команда для запуска контейнера. Каждый контейнер является экземпляром изображения. Утилита предназначена для временного использования, но может быть остановлена и перезапущена.
Реестр докеров
Система каталогизации, позволяющая размещать и «тянуть» образы докеров. Можно использовать свой собственный локальный реестр или одну из нескольких служб реестра, размещенных третьими лицами, такими как Red Hat Quay, Amazon ECR, Google Container Registry.
Docker Hub
Является официальным реестром программного обеспечения. Это каталог SaaS для управления контейнерами и совместного использования. Позволяет упростить координацию поведения между контейнерами и соединять их между собой для создания стеков приложений.
ВАМ МОЖЕТ БЫТЬ ИНТЕРЕСНО: Платформа PaaS как услуга
Установка
Все происходит достаточно просто. Установка на систему Linux:
- Скачивание исполняемого файла с официального сайта.
- Обновление списков пакетов.
- Разрешение на автозапуск докера перед нажатием кнопки «Пуск».
Перед запуском вы должны быть пользователем докера или иметь права root-пользователя.
Запуск
Запускается приложение на сайте Play with Docker, который предварительно открывается в браузере. Нужно войти со своей учетной записи в Docker Hub. Далее необходимо нажать «Пуск» и щелкнуть с левой стороны «Добавить новый экземпляр». После этого браузер откроет окно терминала, где Play with Docker извлекает и запускает образ.
ИНТЕРЕСНО: Basecamp: основные функции, преимущества и недостатки системы
Создание образа
Файл Docker — это текстовый файл, с помощью которого вы сможете дать докеру инструкции, необходимые для создания образа. Для начала вам нужно понять, как создается файл Docker. Существует синтаксис, который следует соблюдать:
- FROM: позволяет задать исходное изображение.
- LABEL: подразумевает добавление метаданных к изображению.
- RUN: позволяет выполнять команды в вашем контейнере.
- ADD: позволяет добавлять файлы в контейнер.
- WORKDIR: позволяет определить рабочий каталог.
- EXPOSE: позволяет установить порты прослушивания по умолчанию.
- VOLUME: задает определение томов, которые можно использовать.
- CMD: позволяет установить команду по умолчанию при запуске контейнеров Docker.
Облачная сборка позволяет создавать образ докера с помощью файла Dockerfile. При этом вам не нужен отдельный файл конфигурации облачной сборки.
Для компиляции с использованием файла:
- Получите свой идентификатор облачного проекта, выполнив следующую команду: gcloud config get-value project
- Выполните следующую команду из каталога, содержащего quickstart.sh и Dockerfile: gcloud builds submit — region=us-west2 — tag us-west2-docker.pkg.dev/project-id/quickstart-docker-repo/quickstart-image:tag1
Примечание: если идентификатор вашего проекта содержит двоеточия, замените их косой чертой.
Создание контейнера
Для создания контейнера для начала нужно скачать из репозитория образ. Обычно начинают с крупнейшего репозитория Docker Hub. Далее необходимо выполнить следующие действия:
- Нажать «Создать» на вкладке «Контейнер».
- Выбрать образ и нажать «Далее».
- Определиться с режимом контейнера (выбор сетей) и нажать «Далее».
- Настроить общие параметры, в которые входят: активация ограничения ресурсов, имя контейнера, использование контейнера с правами доступа высокого уровня, включение автоматических перезагрузок и веб-портала через Web Station.
- Сохраниться.
- Ввести доступный порт DSM и нажать «Далее».
- Указать путь с сопоставлением тома контейнера. Убедиться, что флажок «Только для чтения» снят и нажать «Дальше».
- Подтвердить настройки во вкладке «Сводка».
- Нажать «Выполнено».
Мнение эксперта! Многие пользователи говорят, что контейнеры уничтожат виртуальные машины, но вот как по этому поводу высказывается технический блоггер Скотт Лоу: «С помощью контейнеров реализуется, как правило, меньшая изоляция, но у них и меньшие накладные расходы благодаря совместному использованию некоторых частей одного и того же экземпляра ядра хоста и операционной системы».
Аналоги Docker
Контейнеризацию можно производить не только с помощью Docker, существуют также альтернативные движки, имеющие формат отдельных инструментов. Они служат заменой разных аспектов экосистем.
Podman
Podman — это утилита, предоставляемая как часть библиотеки libpod. Ее можно использовать для создания и обслуживания контейнеров. Созданные изображения совместимы с другими инструментами управления контейнерами. Ее можно запускать как обычного пользователя, не требуя особых прав.
LXC
Представляет собой решение для виртуализации программного обеспечения на уровне операционной системы в ядре Linux. Основные преимущества LXC включают в себя упрощение управления виртуальной средой с помощью инструментов пользовательского пространства из хост-ОС, требование меньших затрат, чем традиционный гипервизор, и повышение переносимости отдельных приложений, что позволяет распространять их внутри контейнеров.
Rkt
Rkt — это механизм контейнерных приложений для современных облачных производственных сред. Благодаря основному подходу, подключаемой к плагинам среде выполнения и четко определенному интерфейсу Rkt оптимально интегрируется с другими системами. Центральным исполнительным блоком Rkt является модуль нескольких приложений, работающих в общем контексте.
Заключение
В заключение можно сказать, что Docker упрощает и ускоряет рабочие процессы разработки программного обеспечения. Он предоставляет разработчикам свободу для инноваций, позволяя использовать свои собственные инструменты, стеки приложений и среды разработки в соответствии с конкретными требованиями каждого проекта. Если вы прочитали статью до конца, то, наверное, у вас есть что дополнить или задать вопрос. Интересно узнать ваше мнение!
