Docker

Кратко въведение

Docker е софтуерна платформа, разработена от Соломон Хайкс, която ви позволява бързо да създавате, тествате и внедрявате приложения. Docker пакетира софтуера в единици, наречени „контейнери“ (containers), поради което се нарича и платформа за „виртуализация“ или „контейнеризация“. Тези контейнери съдържат всичко необходимо за работата на софтуера, включително библиотеки, системни инструменти, код и среда за изпълнение (runtime). Docker може да пакетира дадено приложение и неговите зависимости във виртуален контейнер, който по принцип може да работи на всеки компютър с Linux, MacOS или Windows. Docker има две издания – Community Edition (CE) – с отворен код, което може да се използва свободно от разработчици, екипи за разработка и сътрудници с отворен код, и Enterprise Edition (EE) – платено, с подобрения в сигурността, сертифицирани плъгини/изображения и корпоративна поддръжка.

Как работи?

Docker работи, като предоставя стандартен начин за изпълнение на вашия код. Подобно на това как една виртуална машина (VM) виртуализира (премахва необходимостта от пряко управление) сървърния хардуер, контейнерите виртуализират операционната система на сървъра. Docker се инсталира на всеки сървър и предоставя прости команди, които можете да използвате за създаване, стартиране или паузиране/спиране на контейнери.

Контейнерите са изолирани един от друг и обединяват собствен софтуер, библиотеки и конфигурационни файлове. Те комуникират помежду си чрез добре дефинирани канали. Тъй като контейнерите споделят услугите на едно-единствено ядро на операционната система, те използват по-малко ресурси от виртуалните машини.

Docker контейнерите са леки – един сървър или виртуална машина може да изпълнява няколко контейнера едновременно. Контейнерът се създава, когато се изпълни дадено Docker изображение (image).

Освен контейнерите, някои от ключовите компоненти на Docker включват:

Docker Engine има основна част, наречена Docker демон (dockerd), която се справя със създаването и управлението на контейнерите. Dockerd работи във фонов режим, като слуша за API заявки и управлява обекти като изображения, контейнери, мрежи и томове (volumes).
Docker Client (docker CLI) комуникира с демона, използвайки REST API. Той предоставя средата за изпълнение, в която Docker изображенията се инстанцират в работещи контейнери.
Docker Image (изображение) е шаблон само за четене, който се използва за създаване на контейнери и съдържа кода на приложението и зависимостите. То се състои от множество слоеве, които съдържат инструкциите за изграждане и стартиране на Docker контейнер. Действа като изпълним пакет, който включва всичко необходимо за стартиране на дадено приложение – код, среда за изпълнение, библиотеки, променливи на средата и конфигурации. Изображението определя как трябва да бъде създаден контейнерът, указва кои софтуерни компоненти ще работят и как са конфигурирани. След като дадено изображение бъде стартирано, то се превръща в Docker контейнер.
Docker Hub е базирано в облака хранилище, което се използва за намиране и споделяне на изображения на контейнери. Като цяло то улеснява намирането и повторното използване на изображения. Предоставя функции като възможността да качвате своите изображения в частен или публичен регистър, където можете да съхранявате и споделяте Docker изображения.
Dockerfile е файл, който описва стъпките за бързо създаване на изображение. Той използва DSL (Domain Specific Language – предметно-ориентиран език). Докато създавате приложението си, трябва да създадете Dockerfile последователно, тъй като Docker демонът изпълнява всички инструкции отгоре надолу.
Docker Registry е система за съхранение и дистрибуция на Docker изображения, където можете да съхранявате изображенията както в публичен, така и в частен режим.
Runtime (средата за изпълнение) управлява операциите по жизнения цикъл на контейнерите. Задачите включват „create“ (създаване), „stop“ (спиране), „start“ (стартиране) и „delete“ (изтриване) на контейнери.
Docker Volumes (томове) са постоянни хранилища на данни за контейнери, създавани и управлявани от Docker. Те осигуряват надежден и ефективен начин за гарантиране на устойчивостта на данните при работа с контейнери. Docker томовете са файлови системи, които се монтират към Docker контейнерите, за да запазят данните, генерирани от контейнера.
Командите на Docker включват:
- Docker Run се използва за стартиране на контейнери от изображения, като се указват опциите за изпълнение и командите.
- Docker Pull изтегля изображенията на контейнерите от регистър за контейнери като Docker Hub на локалната машина.
- Docker ps помага за показването на работещите контейнери заедно с важна информация като ID на контейнера, използвано изображение и статус.
- Docker Stop помага за спирането на работещите контейнери, като прекратява процеса в тях.
- Docker Start помага за рестартиране на спрените контейнери, като възобновява операциите им от предишното им състояние.
- Docker Login помага за влизане в Docker регистъра (Registry), позволявайки достъп до частни хранилища.

Други важни инструменти, които Docker използва и които трябва да се споменат, са
Docker Compose и Docker Swarm:

Docker Compose е инструмент за дефиниране и стартиране на мултиконтейнерни Docker приложения. Той използва YAML (четима от човека сериализация на данни) файлове за конфигуриране на услугите на приложението и извършва процеса по създаване и стартиране на всички контейнери с една-единствена команда. Файлът „docker-compose.yml“ се използва за дефиниране на услугите на приложението и включва различни конфигурационни форми.

Docker Swarm предоставя вградена функционалност за клъстеризиране на Docker контейнери, което превръща група от Docker машини (engines) в една-единствена виртуална Docker машина.

В Docker 1.12 и по-нови версии, режимът Swarm е интегриран с Docker Engine.

CLI инструментът docker swarm позволява на потребителите да изпълняват Swarm контейнери, да създават токени за откриване (discovery tokens), да показват списък с възлите (nodes) в клъстера и др. CLI инструментът docker node позволява на потребителите да изпълняват различни команди за управление на възли в даден swarm, например извеждане на списък с възлите в swarm-а, актуализиране на възли и премахване на възли от swarm-а.

Предимства

Някои от най-изявените предимства на използването на Docker включват:

По-бързо доставяне на код – Потребителите на Docker средно доставят софтуер по-често от тези, които не използват Docker. Docker ви позволява да доставяте изолирани услуги толкова често, колкото е необходимо.
Стандартизиране на операциите – Малките контейнеризирани приложения улесняват внедряването, идентифицирането на проблеми и връщането към предишна версия (roll back) за отстраняването им.
Безпроблемно преместване – Базираните на Docker приложения могат безпроблемно да се преместват от локални машини за разработка към продукционни внедрявания в AWS.
Спестяване на пари – Docker контейнерите улесняват изпълнението на повече код на всеки сървър, подобрявайки степента на използване на ресурсите и пестейки ви пари.

Използването на Docker ви позволява да доставяте код по-бързо, да стандартизирате операциите на приложенията, да премествате код безпроблемно и да пестите ресурси чрез подобряване на тяхното използване. С Docker получавате един-единствен обект, който може да работи надеждно навсякъде.

Недостатъци

Както всеки друг продукт, Docker също има своите недостатъци.

Някои от тях включват остаряла документация – обширната документация на Docker невинаги се поддържа актуална спрямо актуализациите на платформата.

Разработчиците изразяват опасения, че липсата на сегментация означава, че множество контейнери могат да бъдат уязвими към атаки срещу хост системата.

И, естествено, стръмната крива на обучение. Разработчиците, преминаващи от друга инфраструктура, може да намерят Docker за лесен в началото, но на по-късен етап – по-труден за овладяване, например при управлението на множество контейнери и тяхното оркестриране с инструменти като Kubernetes – това може да бъде по-сложно и да изисква специализирани познания.

Независимо от предходните точки, Docker все още е предпочитан и широко използван сред екипите от разработчици поради своята мащабируемост, гъвкавост, съгласуваност и бързина.

Основни изводи

Docker е платформа за контейнеризация, която пакетира приложенията и техните зависимости в преносими, леки контейнери, осигурявайки последователно изпълнение в среди за разработка, тестване и продукция.
Като виртуализират операционната система, а не хардуера, Docker контейнерите споделят ядрото на хоста, консумират по-малко ресурси от виртуалните машини и позволяват внедряване на приложения с висока плътност.
Екосистемата на Docker се състои от основни компоненти като Docker Engine, изображения (Images), контейнери, Dockerfiles, регистри (напр. Docker Hub), томове (Volumes) и CLI инструменти за управление на пълния жизнен цикъл на контейнерите.
Поддържащи инструменти като Docker Compose и Docker Swarm разширяват възможностите на Docker, като опростяват конфигурацията на мултиконтейнерни приложения и предоставят вградени функции за клъстеризиране и оркестрация.
Предизвикателствата при Docker включват съображения за сигурност, изоставане на документацията и по-стръмна крива на обучение за усъвършенствана оркестрация.
Като цяло Docker е широко предпочитан сред разработчиците поради своята скорост, съгласуваност, мащабируемост и ефективно използване на ресурсите, което позволява по-бърза доставка, стандартизирани операции, безпроблемна преносимост и надеждна производителност на приложенията в различни среди.

Адрес

[email protected]

Улица Слънце 3, Велико Търново, България

perspecta-soft.com

Контакти

Въведете име

Въведете фамилия

Въведете имейл

Невалиден имейл

Въведете съобщение