O que é o Docker? Um guia para conteinerização
O Docker é uma plataforma de software de código aberto que os desenvolvedores podem usar para criar, executar, implantar, atualizar e gerenciar aplicativos em contêineres. Com o Docker, desenvolvedores podem abstrair a camada do aplicativo, empacotando código, dependências e bibliotecas em um “contêiner”, que é uma instância autônoma e virtualizada com tudo o que o aplicativo precisa para ser executado de forma independente. O Docker revolucionou o mundo do desenvolvimento de software ao simplificar a conteinerização.
Este guia fala sobre o que é o Docker, como o utilizar e os benefícios da conteinerização. Ele mostra o uso do Docker em vários cenários de desenvolvimento de software, incluindo microsserviços, integração contínua e implementação.
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Como o Docker funciona
O Docker é uma tecnologia de código aberto que pode ser executada no Windows, Linux e macOS. Ele isola o software recém-criado no ambiente. De início, esse ambiente funciona como uma imagem do Docker: um pacote executável que determina como criar o contêiner, qual software vai ser utilizado e como vai ser executado.
Depois de executar a imagem, o Docker cria o contêiner com todos os itens necessários para executar o aplicativo. Isso inclui as ferramentas do sistema, bibliotecas de código, todas as dependências e o ambiente de execução. Pense na imagem do Docker como o código-fonte do contêiner ou no contêiner como a instância da imagem.
Um benefício importante da conteinerização é o isolamento de dependências. O contêiner tem todas as dependências necessárias, ao contrário do host onde o contêiner é executado. Isso melhora a segurança e evita conflitos entre dependências.
O Docker promove práticas ágeis que envolvem ciclos de desenvolvimento rápidos com foco na colaboração, flexibilidade e envio contínuo de códigos que funcionam. Ele permite que os desenvolvedores executem testes rápidos e garantam que tudo esteja funcionando antes de implementar o aplicativo nos ambientes de staging e de produção.
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Para que o Docker é usado?
O Docker cria contêineres, ambientes isolados que agrupam um aplicativo com todas as suas dependências para que tenha um desempenho consistente em diferentes configurações. Tudo começa com as imagens do Docker, templates somente leitura que definem o que está dentro do contêiner e como ele opera.
Os desenvolvedores usam o Docker de várias maneiras durante as fases de desenvolvimento, teste e implantação de software, desde a decomposição de aplicativos em microsserviços e a otimização de pipelines de CI/CD até a simplificação dos testes de software e a confirmação de que os aplicativos estão funcionando sem problemas em diferentes ambientes.
Arquitetura de microsserviços
Uma forma de responder à pergunta “Para que o Docker é usado?” é a utilização em microsserviços.
Docker é perfeito para implantar a arquitetura de microsserviços, que permite dividir um aplicativo em uma coleção de serviços independentes e de acoplamento fraco.
Quando usam contêineres Docker para criar microsserviços, as equipes de DevOps podem testar o código sem medo de afetar de forma negativa o restante do aplicativo ao colocar cada microsserviço em um ambiente isolado. Cada contêiner é executado de forma independente com seu próprio conjunto de dependências e recursos. Isso significa que as alterações ou os problemas em um contêiner não afetam os outros. Esse nível de isolamento e controle não é tão fácil de alcançar com servidores bare-metal, onde as alterações em um serviço têm mais chances de afetar o sistema todo. Dessa forma, o Docker dá mais agilidade e eficiência ao desenvolvimento, além de garantir maior confiabilidade, melhor escalabilidade, tempo de implantação mais rápido e facilidade de adoção da arquitetura de microsserviços.
Embora os microsserviços deixem os componentes individuais menos complexos porque a funcionalidade é encapsulada, orquestrar centenas desses serviços independentes é um desafio. É nessa hora que o Docker é bastante útil. Ferramentas como o Compass e o Kubernetes também ajudam a controlar a proliferação de microsserviços. Com o Compass, é possível criar um catálogo para reunir todos os componentes de software da empresa em um só lugar. Já o Kubernetes oferece recursos robustos de orquestração, o que significa que ele pode gerenciar, implantar e dimensionar com eficiência aplicativos em contêineres em um cluster de máquinas.
O Compass ajuda a definir as práticas recomendadas e medir a integridade do software com indicadores de desempenho. Ele disponibiliza dados e insights sobre toda a cadeia de ferramentas de DevOps, usando extensões criadas na plataforma Atlassian Forge.
Integração e implementação contínuas
Os desenvolvedores podem criar pipelines de integração contínua e entrega contínua (CI/CD) usando o Docker no DevOps. Isso significa mesclar as alterações de código com a ramificação principal do projeto (integração contínua) e, ao mesmo tempo, garantir que os usuários finais tenham um aplicativo funcional com software atualizado e confiável, possibilitando a implementação contínua.
O Docker simplifica o ciclo de CI/CD. Os desenvolvedores podem disponibilizar às equipes de operações o aplicativo empacotado no formato de uma imagem executável em qualquer ambiente.
Contêineres
Os desenvolvedores podem criar contêineres sem usar o Docker. Mas o Docker tem soluções avançadas e ferramentas inteligentes que simplificam, agilizam e automatizam o processo inteiro. As imagens do Docker são pacotes de software autônomos, leves e executáveis que contêm bibliotecas do sistema, configurações, ferramentas, ambiente de execução, código e todas as dependências necessárias para executar o aplicativo.
A imagem do Docker isola de fato o software do ambiente. Isso garante que a operação/execução de vários contêineres será uniforme, mesmo que haja diferenças entre os ambientes de desenvolvimento e implantação. Isso é possível porque o Docker usa o isolamento de recursos no kernel do sistema operacional para executar vários contêineres no mesmo sistema operacional.
As imagens do Docker especificam uma camada base com todas as dependências necessárias instaladas nela. Depois que a imagem é criada, ela pode ser executada em qualquer host do Docker, independentemente do sistema operacional, desde que o daemon do Docker esteja em execução. O contêiner em execução interage com o sistema operacional do host usando o daemon do Docker. Isso significa que há flexibilidade para escolher o sistema operacional do host.
Além disso, o Docker ajuda a fazer migrações mais rápidas, já que ele facilita a criação de novas instâncias e simplifica os fluxos de trabalho de manutenção dos contêineres nos vários ambientes do Docker.
Teste de software
O Docker oferece grande flexibilidade e várias vantagens para testes de software, incluindo:
- Ambientes de teste consistentes: o Docker reúne no mesmo pacote todos os itens o que o aplicativo precisa para ser executado em qualquer host do Docker, e não apenas no ambiente do desenvolvedor.
- Automação de testes: integrar o Docker à automação simplifica as tarefas repetitivas.
- Redução de custos: com o Docker, os ambientes de teste podem ser configurados em servidores separados e menos potentes, eliminando a necessidade de ter hardware ou VMs dedicados. Os hosts de produção não são afetados pelas execuções de teste, mantendo o desempenho e a estabilidade.
- Melhoria da colaboração: o Docker facilita o compartilhamento de ambientes de teste compartilhando imagens de contêineres com membros da equipe.
Benefícios do Docker
Alguns dos benefícios de usar o Docker no desenvolvimento e na implantação de software são escalabilidade, consistência, portabilidade, isolamento e eficiência de recursos. Devido à capacidade do Docker de isolar dependências, cada contêiner é executado de forma confiável, seja qual for o ambiente. Essas vantagens têm um impacto positivo nas equipes de todas as áreas da empresa, incluindo desenvolvedores, operações e garantia de qualidade.
Escalabilidade
Os contêineres do Docker são inicializados com rapidez, permitindo a implementação tranquila de aplicativos sob demanda. Essa capacidade de resposta permite que os aplicativos se adaptem conforme a flutuação do tráfego ou o aumento das cargas de trabalho.
Por exemplo, os compradores on-line podem sobrecarregar um app de comércio eletrônico durante a Black Friday. Para lidar com esses picos, os contêineres do Docker que executam os microsserviços do site podem fazer a escalabilidade de maneira automática. Uma ferramenta de orquestração, como o Kubernetes, gerencia essa tarefa quando configurada para ajustar o número de contêineres em execução com base na demanda.
A ferramenta de orquestração define a estrutura para gerenciar de forma automática o ciclo de vida dos contêineres e a arquitetura de microsserviços em escala. Ela automatiza o esforço operacional necessário para executar/gerenciar cargas de trabalho e serviços conteinerizados, lidando com o provisionamento, a implantação, a rede, o dimensionamento, o balanceamento de carga e outras tarefas.
À medida que o número de compradores e transações aumenta, a ferramenta de orquestração cria novos contêineres para distribuir a carga de trabalho. Isso garante que o site funcione sem problemas, apesar dos picos de tráfego.
Consistência
O Docker garante consistência no desenvolvimento e na implantação. Os desenvolvedores podem criar e clonar pacotes que funcionam em qualquer ambiente. Os usuários podem verificar a versão exata das bibliotecas e pacotes necessários em um contêiner. Isso minimiza o risco de bugs decorrentes de revisões de dependência diferentes.
Sem essa consistência, a eliminação de bugs e os testes de código seriam tarefas entediantes e demoradas. Devido ao número de inconsistências, o software entregue seria pouco confiável.
Portabilidade
Docker é uma ferramenta de software leve e portátil que reúne em um mesmo pacote todos os itens que o aplicativo precisa para ser executado de maneira consistente em diferentes ambientes.
Como o funcionamento é autossuficiente, os contêineres não dependem de software pré-instalado ou de configurações na máquina host. Isso facilita a configuração e a implementação de contêineres sempre que necessário.
Isolamento
O contêiner Docker isola o código em um ambiente autônomo, que não depende de outros contêineres ou do sistema operacional da máquina host. Esse isolamento resulta em testes mais seguros e que não prejudicam o aplicativo inteiro. Isso também ajuda a eliminar problemas de compatibilidade e conflitos entre dependências que podem ocorrer ao executar aplicativos diretamente em ambientes ou sistemas diferentes, já que o Docker fornece uma plataforma única e consistente de execução.
Eficiência de recursos
Em comparação com a virtualização tradicional, o Docker otimiza o uso de recursos em diversas áreas importantes:
- Em geral, os contêineres do Docker usam menos memória e espaço em disco do que as VMs.
- Os contêineres do Docker compartilham o kernel da máquina host, eliminando a sobrecarga de executar várias VMs.
- Os usuários podem alocar CPU, memória e espaço em disco específicos para cada contêiner do Docker.
- Os usuários podem configurar as ferramentas de orquestração do Docker para gerenciar de modo automático o ciclo de vida dos contêineres e otimizar a utilização de recursos no cluster de máquinas.
Use o Compass para orquestração de contêineres com o Docker
A conteinerização com o Docker levanta o problema de gerenciar e entender um sistema formado por muitos contêineres em execução em vários hosts do Docker. Gerenciar a complexidade da arquitetura distribuída à medida em que a escala muda é crucial para garantir o desempenho confiável do aplicativo. Enquanto o Docker lida com a conteinerização, ferramentas como o Compass fornecem insights importantes sobre seu ambiente de desenvolvimento.
O Compass é uma plataforma para expandir a experiência do desenvolvedor, que reúne informações desconectadas sobre o desempenho e a integridade dos serviços, promovendo a colaboração da equipe em um local central para pesquisas.
Com o Compass, sua equipe de desenvolvimento pode:
- Controlar a proliferação dos elementos do software e aumentar a produtividade com um catálogo de componentes para que os desenvolvedores encontrem o que precisam com rapidez.
- Monitore a integridade do serviço com atualizações de atividades em tempo real de componentes e dependências.
Embora o Compass não seja uma ferramenta de orquestração de contêineres, ele complementa a configuração do Docker com uma visão centralizada dos esforços de desenvolvimento, ajudando a identificar áreas de melhoria.
A resposta definitiva para a pergunta “O que é o Docker?” está na capacidade de agilizar processos, aumentar a eficiência, garantir a consistência e manter a portabilidade, o que o torna indispensável nas práticas modernas de DevOps.
O apoio extra de ferramentas como o Compass para a orquestração de contêineres otimiza o potencial do Docker para o gerenciamento de arquiteturas distribuídas complexas. Ao aproveitar os recursos de conteinerização do Docker, os desenvolvedores podem criar, testar e implantar aplicativos com mais eficiência.
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O que é o Docker? Perguntas mais frequentes
Qual é a diferença entre o Kubernetes e o Docker?
Em geral, o Kubernetes e o Docker trabalham juntos. O Docker proporciona um ambiente para a execução de contêineres. Já o Kubernetes orquestra e gerencia os clusters de contêineres do Docker, garantindo que sejam executados com excelência. Simplificando, o Docker é uma tecnologia de contêiner, enquanto o Kubernetes é uma ferramenta de orquestração de contêineres. Quando um aplicativo fica complexo demais, tornando o gerenciamento manual dos contêineres uma tarefa quase impossível, é hora de investir no Kubernetes.
Qual é a diferença entre o Docker e uma máquina virtual?
Diferente das VMs, os contêineres do Docker não virtualizam o hardware ou exigem um sistema operacional convidado completo. Em vez disso, os contêineres do Docker virtualizam o sistema operacional e o executam como um processo isolado no sistema host. Isso torna os contêineres do Docker mais rápidos e leves do que as VMs tradicionais.
Além disso, os contêineres do Docker compartilham recursos da máquina host em vez de alocar recursos para cada máquina virtual, os tornando mais eficientes. Use o Docker quando precisar de ambientes portáteis e leves para executar aplicativos. As VMs são mais adequadas para executar cargas de trabalho que exigem um sistema operacional convidado ou um ambiente de hardware simulado.
Quais são alguns dos itens comuns do Docker?
Os desafios comuns do Docker incluem restrições de recursos, complexidades de rede e problemas com imagens do Docker. A alocação e o monitoramento adequados de recursos são essenciais para garantir que os contêineres tenham recursos suficientes para funcionar com eficiência.
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