Что такое контейнеризация?
Контейнеризация – это процесс развертывания программного обеспечения, который объединяет код приложения со всеми файлами и библиотеками, необходимыми для запуска в любой инфраструктуре. Обычно для запуска какого-либо приложения на компьютере требовалось установить версию, соответствующую операционной системе ПК. Например, вам нужно было установить версию пакета программного обеспечения для Windows на компьютере под управлением Windows. Однако с помощью контейнеризации можно создать единый программный пакет или контейнер, который будет работать на всех типах устройств и операционных систем.
В чем преимущества контейнеризации?
Разработчики используют контейнеризацию для создания и развертывания современных приложений из-за указанных ниже преимуществ.
Портативность
Разработчики программного обеспечения используют контейнеризацию для развертывания приложений в нескольких средах без переписывания программного кода. Они создают приложение один раз и развертывают его в нескольких операционных системах. Например, они запускают одни и те же контейнеры в операционных системах Linux и Windows. Разработчики также обновляют устаревший код приложения до современных версий, используя контейнеры для развертывания.
Возможность масштабирования
Контейнеры – это легкие программные компоненты, которые эффективно работают. Например, виртуальная машина может быстрее запускать контейнерное приложение, поскольку ей не нужно загружать операционную систему. Поэтому разработчики программного обеспечения могут легко добавить несколько контейнеров для разных приложений на одном компьютере. Кластер контейнеров использует вычислительные ресурсы одной и той же общей операционной системы, но один контейнер не мешает работе других контейнеров.
Отказоустойчивость
Команды разработчиков программного обеспечения используют контейнеры для создания отказоустойчивых приложений. Они используют несколько контейнеров для запуска микросервисов в облаке. Поскольку контейнерные микросервисы работают в изолированных пользовательских пространствах, один неисправный контейнер не влияет на другие контейнеры. Это повышает устойчивость и доступность приложения.
Гибкость
Контейнерные приложения работают в изолированных вычислительных средах. Разработчики программного обеспечения могут устранять неполадки и изменять код приложения без вмешательства в операционную систему, оборудование или другие сервисы приложений. Они могут сократить циклы выпуска программного обеспечения и быстро работать над обновлениями с моделью контейнера.
Каковы сценарии использования контейнеризации?
Ниже приведены примеры использования контейнеризации.
Миграция в облако
Миграция в облако, или перенос, – это программная стратегия, которая включает инкапсуляцию устаревших приложений в контейнеры и развертывание их в среде облачных вычислений. Организации могут модернизировать свои приложения без переписывания всего программного кода.
Внедрение микросервисной архитектуры
Организации, стремящиеся создавать облачные приложения с микросервисами, нуждаются в технологии контейнеризации. Архитектура микросервисов – это подход к разработке программного обеспечения, который использует несколько взаимозависимых программных компонентов для предоставления функционального приложения. Каждый микросервис имеет уникальную и специфическую функцию. Современное облачное приложение состоит из нескольких микросервисов. Например, приложение потокового видео может иметь микросервисы для обработки данных, отслеживания пользователей, выставления счетов и персонализации. Контейнеризация предоставляет программный инструмент для упаковки микросервисов в виде развертываемых программ на разных платформах.
Устройства IoT
Устройства Интернета вещей (IoT) содержат ограниченные вычислительные ресурсы, что делает обновление программного обеспечения вручную сложным процессом. Контейнеризация позволяет разработчикам легко развертывать и обновлять приложения на устройствах Интернета вещей.
Как работает контейнеризация?
Контейнеризация предполагает создание самодостаточных пакетов программного обеспечения, которые работают стабильно, независимо от компьютеров, на которых они работают. Разработчики программного обеспечения создают и развертывают образы контейнеров, то есть файлы, содержащие необходимую информацию для запуска контейнерного приложения. Разработчики используют инструменты контейнеризации для создания образов контейнеров на основе спецификации образов Open Container Initiative (OCI). OCI – это группа с открытым исходным кодом, которая предоставляет стандартизированный формат для создания образов контейнеров. Образы контейнеров доступны только для чтения и не могут быть изменены компьютерной системой.
Образы контейнеров – это верхний слой в контейнерной системе, состоящей из следующих слоев.
Инфраструктура
Инфраструктура – это аппаратный уровень модели контейнеров. Это относится к физическому компьютеру или серверу без установленной операционной системы, на котором выполняется контейнерное приложение.
ОС
Второй уровень архитектуры контейнеризации – операционная система. Linux – популярная операционная система для контейнеризации с локальными компьютерами. В облачных вычислениях разработчики используют облачные сервисы, такие как AWS EC2, для запуска контейнерных приложений.
Контейнерный движок
Движок контейнеров, или среда выполнения контейнера, – это программное обеспечение, которое создает контейнеры на основе образов контейнеров. Он выступает в качестве посредника между контейнерами и операционной системой, предоставляя ресурсы, необходимые приложению, и управляя ими. Например, контейнерные движки могут управлять несколькими контейнерами в одной операционной системе, сохраняя их независимость от базовой инфраструктуры и друг от друга.
Приложение и зависимости
Самый верхний уровень архитектуры контейнеризации – это код приложения и другие файлы, которые необходимо запустить, такие как зависимости библиотек и связанные с ними файлы конфигурации. Этот слой также может содержать легкую гостевую операционную систему, которая устанавливается поверх основной.
.0033d27bf1c708546c00befa892639c61a483269.4ad7c71d50aa1d7bddbda52c68aa28104437e2d4.png)
Что такое оркестрация контейнеров?
Оркестрация контейнеров – это программная технология, позволяющая автоматически управлять контейнерами. Это необходимо для разработки современных облачных приложений, поскольку приложение может содержать тысячи микросервисов в соответствующих контейнерах. Большое количество контейнерных микросервисов не позволяет разработчикам программного обеспечения управлять ими вручную.
Преимущества оркестрации контейнеров
Разработчики используют инструменты оркестрации контейнеров для автоматического запуска и остановки контейнеров, а также управления ими. Оркестраторы контейнеров позволяют разработчикам точно масштабировать облачные приложения и избегать человеческих ошибок. Например, можно убедиться, что контейнеры развернуты с достаточными ресурсами хост-платформы.
Какие существуют виды контейнерной технологии?
Ниже приведены примеры популярных технологий, которые разработчики используют для контейнеризации.
Docker
Docker, или Docker Engine, – это популярная среда выполнения контейнеров с открытым исходным кодом, которая позволяет разработчикам программного обеспечения создавать, развертывать и тестировать контейнерные приложения на различных платформах. Контейнеры Docker – это автономные пакеты приложений и связанных файлов, созданных с помощью платформы Docker.
Linux
Linux – операционная система с открытым исходным кодом и встроенной контейнерной технологией. Контейнеры Linux – это автономные среды, позволяющие запускать несколько приложений на базе Linux на одном хост-компьютере. Разработчики программного обеспечения используют контейнеры Linux для развертывания приложений, которые записывают или считывают большие объемы данных. Контейнеры Linux не копируют всю операционную систему в виртуализированную среду. Вместо этого контейнеры состоят из необходимых функций, выделенных в пространстве имен Linux.
Система Kubernetes
Kubernetes – популярный оркестратор контейнеров с открытым исходным кодом, который разработчики программного обеспечения используют для развертывания, масштабирования огромного количества микросервисов и управления им. Он имеет декларативную модель, которая упрощает автоматизацию контейнеров. Декларативная модель гарантирует, что Kubernetes предпримет соответствующие действия для выполнения требований на основе файлов конфигурации.
Что такое виртуальная машина?
Виртуальная машина (ВМ) – это цифровая копия физического оборудования и операционной системы хост-машины. На хост-машине может быть несколько виртуальных машин, совместно использующих ЦП, хранилище и память. Гипервизор, то есть программное обеспечение для мониторинга виртуальных машин, распределяет вычислительные ресурсы между всеми виртуальными машинами независимо от того, используют ли их приложения.
Контейнеризация и виртуальные машины
Контейнеризация – это аналогичная, но улучшенная концепция виртуальной машины. Вместо копирования аппаратного уровня контейнеризация удаляет уровень операционной системы из автономной среды. Это позволяет приложению работать независимо от операционной системы хоста. Контейнеризация предотвращает растрату ресурсов, поскольку приложения получают именно те ресурсы, в которых они нуждаются.
Что такое бессерверные вычисления?
Бессерверные вычисления – это технология облачных вычислений, при которой поставщик облачных услуг полностью управляет серверной инфраструктурой приложения. Это означает, что разработчикам и организациям не нужно настраивать, обслуживать или выделять ресурсы на облачном сервере. Бессерверные вычисления позволяют организациям автоматически масштабировать вычислительные ресурсы в соответствии с рабочей нагрузкой.
Контейнеризация и бессерверные вычисления
Бессерверные вычисления позволяют мгновенно развертывать приложения, поскольку в них нет зависимостей, таких как библиотеки или файлы конфигурации. Поставщик облачных технологий не взимает плату за вычислительные ресурсы, когда бессерверное приложение находится в режиме ожидания. Контейнеры, с другой стороны, более портативны, что дает разработчикам полный контроль над средой приложения.
Что такое полностью облачная архитектура?
Полностью облачная архитектура – это метод разработки программного обеспечения, в рамках которого создается, тестируется и развертывается приложение в облаке. Термин полностью облачная архитектура означает, что приложение создано и находится в среде облачных вычислений. Организации создают облачные приложения, потому что они обладают высокой масштабируемостью, отказоустойчивостью и гибкостью.
Контейнеризация по сравнению с полностью облачной архитектурой
Для разработки облачных приложений требуются технологии и подходы, отличные от обычных монолитных приложений. Контейнеризация – одна из технологий, которая позволяет разработчикам создавать облачные приложения. Система работает с другими облачными технологиями, такими как сетка сервисов и API, чтобы микросервисы могли слаженно работать в облачном приложении.
Что такое контейнер AWS App2Container?
AWS App2Container – это инструмент контейнеризации, который позволяет разработчикам программного обеспечения модернизировать устаревшие приложения. Разработчики используют App2Container для превращения приложений Java и .NET в контейнерные приложения.
- App2Container предоставляет стандартные инструменты для миграции существующих платформенных приложений в среду AWS.
- С App2Container разработчики могут быть уверены в безопасности при масштабировании облачных приложений.
- Разработчики используют App2Container для упрощения идентификации зависимостей и конфигураций при создании образов контейнеров.
Начните работу с контейнеризацией на AWS, зарегистрировав аккаунт AWS уже сегодня.
Контейнеризация на AWS: дальнейшие шаги
Получите мгновенный доступ к уровню бесплатного пользования AWS.
