Pojemnik

Termin „kontener” w świecie technologii odnosi się do standardowej jednostki oprogramowania, która pakuje kod i wszystkie jego zależności, dzięki czemu aplikacja działa szybko i niezawodnie z jednego środowiska komputerowego do drugiego. Kontenery to lekkie, samodzielne pakiety wykonywalne, które zawierają wszystko, co potrzebne do uruchomienia oprogramowania, w tym kod, środowisko wykonawcze, narzędzia systemowe, biblioteki systemowe i ustawienia.

Pojawienie się kontenerów

Koncepcja konteneryzacji w oprogramowaniu rozpoczęła się pod koniec lat 70. i na początku 80. XX wieku wraz z pojawieniem się wywołań systemowych chroot w systemie Unix. Jednak dopiero w pierwszej dekadzie XXI wieku w technologii pojawiło się wiele kontenerów z systemem operacyjnym Linux i nieodłączną izolacją przestrzeni nazw. Pierwsza nowoczesna i bardzo udana implementacja kontenerów pochodziła z platformy Docker typu open source w 2013 roku, rewolucjonizując sposób wdrażania i dystrybucji aplikacji.

Odkrywanie kontenerów: rozwijanie koncepcji

Kontener to abstrakcja w warstwie aplikacji, zawierająca kod i zależności aplikacji. Mówiąc prościej, kontenery przypominają lekkie maszyny wirtualne (maszyny wirtualne), ale nie wymagają narzutu związanego z łączeniem pełnego systemu operacyjnego.

Podczas gdy maszyny wirtualne emulują sprzęt komputera fizycznego, umożliwiając działanie wielu systemów operacyjnych na jednej maszynie fizycznej, kontenery umożliwiają uruchamianie wielu aplikacji lub usług w jednym systemie operacyjnym, współdzieląc jądro systemu operacyjnego, ale izolując od siebie procesy aplikacji. Kontenery są zatem znacznie lżejsze i uruchamiają się znacznie szybciej niż maszyny wirtualne.

Pod maską: struktura wewnętrzna i działanie kontenerów

Kontenery składają się z dwóch głównych komponentów: obrazów kontenerów i środowiska wykonawczego. Obraz jest statyczną migawką kodu aplikacji, konfiguracji i zależności. Środowisko wykonawcze to środowisko, w którym kontener działa i wchodzi w interakcję z systemem operacyjnym hosta.

Kontenery działają poprzez izolowanie procesów i zasobów systemowych, takich jak procesor, pamięć, operacje we/wy dysku, sieć itp. w systemie operacyjnym hosta. Osiąga się to za pomocą funkcji jądra Linuksa, takich jak grupy c i przestrzenie nazw.

Kluczowe cechy kontenerów

Kontenery oferują mnóstwo korzyści, m.in.:

• Izolacja: Każdy kontener działa w oddzielnym środowisku aplikacji, co oznacza, że nie koliduje z innymi kontenerami ani systemem hosta.
• Ruchliwość: Kontenery mogą działać w dowolnym systemie obsługującym technologię konteneryzacji, niezależnie od podstawowego sprzętu i systemu operacyjnego.
• Efektywność: Kontenery współdzielą jądro systemu hosta, dzięki czemu są lekkie i wydajne w porównaniu z pełnoprawnymi maszynami wirtualnymi.
• Skalowalność: Kontenery można szybko skalować w górę lub w dół w zależności od zapotrzebowania, co czyni je idealnymi do przetwarzania w chmurze.
• Niezmienność: Aplikacja w kontenerze pozostaje niezmieniona w różnych środowiskach.

Odmiany pojemnikowe

Obecnie dostępnych jest kilka rodzajów technologii kontenerowych:

Zastosowanie kontenerów: problemy i rozwiązania

Kontenery są używane w wielu środowiskach, w tym:

• Rozwój: Kontenery zapewniają jednolite działanie kodu na różnych platformach, eliminując problem „działa na moim komputerze”.
• Testowanie: Środowiska testowe można replikować przy użyciu kontenerów w celu zapewnienia spójnych testów.
• Zastosowanie: Kontenery zapewniają możliwość spójnego wdrażania w różnych środowiskach (od programowania po produkcję).
• Architektura mikrousług: Kontenery idealnie nadają się do uruchamiania mikrousług, ponieważ zapewniają izolację i kontrolę zasobów.

Kontenery mają jednak również swoje wyzwania, takie jak zarządzanie cyklem życia kontenerów, siecią, bezpieczeństwem i pamięcią trwałą. Problemy te są zazwyczaj rozwiązywane przy użyciu narzędzi do orkiestracji kontenerów, takich jak Kubernetes, Docker Swarm i OpenShift, które zapewniają rozwiązania do automatycznego wdrażania, skalowania, tworzenia sieci i zarządzania aplikacjami kontenerowymi.

Kontenery kontra podobne technologie

Przyszłe perspektywy i technologie w konteneryzacji

Przyszłość kontenerów jest ściśle powiązana z ewolucją aplikacji natywnych w chmurze, architektur mikrousług i praktyk DevOps. Wraz z ciągłym rozwojem systemów orkiestracji kontenerów, takich jak Kubernetes, i technologii siatki usług, takich jak Istio, kontenery będą coraz bardziej odgrywać kluczową rolę w wydajnym, skalowalnym i odpornym projektowaniu systemów.

Zaawansowane zabezpieczenia kontenerów, zarządzanie danymi w kontenerach oraz zautomatyzowane wdrażanie/zarządzanie kontenerami przy użyciu sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego to tylko niektóre obszary zainteresowania przyszłej technologii kontenerów.

Serwery proxy i kontenery

Serwery proxy można stosować w środowiskach kontenerowych do obsługi komunikacji między kontenerami a sieciami zewnętrznymi. Zapewniają różnorodne funkcjonalności, takie jak filtrowanie ruchu, równoważenie obciążenia i bezpieczne usługi sieciowe. Zwrotne proxy, takie jak Nginx i Traefik, są często używane z aplikacjami kontenerowymi do kierowania ruchu i zapewniania zakończenia SSL.

W bardziej złożonych przypadkach siatki usług są wdrażane w środowiskach kontenerowych, pełniąc rolę infrastruktury komunikacyjnej. Zapewniają takie funkcje, jak wykrywanie usług, równoważenie obciążenia, szyfrowanie, obserwowalność, identyfikowalność, uwierzytelnianie i autoryzacja oraz obsługa przerywania obwodów.

powiązane linki

Więcej informacji na temat kontenerów można znaleźć w następujących zasobach:

• Dokumentacja Dockera: https://docs.docker.com/
• Dokumentacja Kubernetesa: https://kubernetes.io/docs/home/
• Kontenery Linux: https://linuxcontainers.org/
• Projekt kontenerowy: https://containerd.io/
• Inicjatywa otwartego kontenera: https://www.opencontainers.org/