Che cos'è Docker? Una guida alla containerizzazione
Docker è una piattaforma software open source che consente agli sviluppatori di creare, eseguire, distribuire, aggiornare e gestire applicazioni containerizzate. Consente agli sviluppatori di astrarre il livello dell'applicazione impacchettando codice, dipendenze e raccolte in «container», un'istanza virtualizzata e autonoma di un'applicazione contenente tutto ciò di cui ha bisogno per essere eseguita in modo indipendente. Docker ha rivoluzionato il mondo dello sviluppo software semplificando la containerizzazione.
Questa guida spiega cos'è Docker, i suoi usi e i vantaggi della containerizzazione. Esplora l'utilizzo di Docker in vari scenari di sviluppo software, inclusi microservizi, continuous integration e distribuzione.
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Come funziona Docker
Docker è una tecnologia open source che può essere eseguita su Windows, Linux e macOS. Funziona isolando il software di nuova creazione nel suo ambiente. Questo ambiente nasce da un'immagine Docker, un pacchetto eseguibile che determina come creare un container, quale software utilizzerà e come verrà eseguito.
Dopo aver eseguito l'immagine, Docker crea un container che include tutto il necessario per eseguire un'applicazione. Ciò include strumenti di sistema, raccolte di codice, eventuali dipendenze e runtime. Pensa all'immagine Docker come al codice sorgente del container o al container Docker come all'istanza dell'immagine Docker.
Un vantaggio significativo della containerizzazione è l'isolamento delle dipendenze. Il container ha tutte le dipendenze necessarie, mentre l'host su cui viene eseguito il contenitore no. Ciò migliora la sicurezza e previene i conflitti di dipendenza.
Docker promuove le pratiche Agile, che prevedono cicli di sviluppo rapidi incentrati sulla collaborazione, sulla flessibilità e sulla distribuzione continua di codice che funzioni. Consente agli sviluppatori di eseguire rapidamente i test e garantire che tutto funzioni prima di distribuire un'applicazione nell'ambiente di staging e di produzione.
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Quali sono gli utilizzi di Docker?
Docker crea container, che sono ambienti isolati che raggruppano un'applicazione con tutte le sue dipendenze per prestazioni coerenti in diversi contesti. Inizia con le immagini Docker, che sono modelli di sola lettura che definiscono cosa c'è all'interno del container e come funziona.
Gli sviluppatori utilizzano Docker in vari modi durante lo sviluppo, il test e la distribuzione del software: dalla suddivisione delle applicazioni in microservizi e alla semplificazione delle pipeline CI/CD alla semplificazione dei test del software e alla garanzia che le app funzionino senza problemi in diversi ambienti.
Architettura di microservizi
Un modo per rispondere alla domanda «Quali sono gli utilizzi di Docker?» consiste nell'esaminare il suo utilizzo nei microservizi.
Docker è perfetto per distribuire un'architettura di microservizi, che crea una singola applicazione suddividendola in una raccolta di servizi indipendenti e accoppiati in modo generico.
Utilizzando i container Docker per creare microservizi, i team DevOps possono testare il codice senza timore di influire negativamente sul resto dell'applicazione fornendo ambienti isolati per ogni microservizio. Ogni container funziona in modo indipendente con il proprio set di dipendenze e risorse, il che significa che eventuali modifiche o problemi in un container non interessano gli altri. Questo livello di isolamento e controllo non è altrettanto facilmente raggiungibile con i server bare metal, dove le modifiche a un servizio possono influire più facilmente sull'intero sistema. In questo modo, Docker migliora la velocità e l'efficienza dello sviluppo garantendo al contempo maggiore affidabilità, migliore scalabilità, tempi di distribuzione più rapidi e adozione più semplice dell'architettura dei microservizi.
Sebbene i microservizi riducano la complessità dei singoli componenti incapsulando le funzionalità, orchestrare potenzialmente centinaia di questi servizi indipendenti è difficile. È qui che Docker può aiutarti. Strumenti come Compass e Kubernetes possono anche aiutare a domare l'espansione incontrollata dei microservizi. Compass, con il suo catalogo di componenti, raccoglie tutti i componenti software dell'azienda in un unico posto. Kubernetes offre solide funzionalità di orchestrazione, il che significa che può gestire, distribuire e scalare in modo efficiente le applicazioni containerizzate su un cluster di macchine.
Compass stabilisce le best practice e misura l'integrità del software con scorecard. Fornisce dati e approfondimenti sulla toolchain DevOps utilizzando estensioni basate sulla piattaforma Atlassian Forge.
Integrazione e distribuzione continue
Gli sviluppatori possono stabilire pipeline di continuous integration e continuous delivery (CI/CD) utilizzando Docker in DevOps. Ciò significa unire le modifiche al codice con il branch principale del progetto (continuous integration) garantendo al contempo agli utenti finali un'applicazione funzionante con software aggiornato e affidabile, che consenta una distribuzione continua (continuous deployment).
Docker semplifica il ciclo CI/CD, consentendo agli sviluppatori di consegnare ai team operativi un'applicazione impacchettata come immagine che funziona in qualsiasi host Docker.
Contenitori
Gli sviluppatori possono creare container e lo fanno senza usare Docker. Tuttavia, Docker dispone di soluzioni avanzate e strumenti intelligenti che semplificano, snelliscono e automatizzano l'intero processo. Le immagini Docker sono pacchetti software autonomi, leggeri ed eseguibili che includono raccolte di sistema, impostazioni, strumenti, runtime, codice e tutte le dipendenze necessarie per eseguire l'applicazione.
Un'immagine Docker isola efficacemente il software dal suo ambiente, garantendo così un funzionamento/un'esecuzione uniforme di più container indipendentemente dalle differenze tra sviluppo o distribuzione. Ciò è possibile perché Docker sfrutta l'isolamento delle risorse nel kernel del sistema operativo per eseguire più container all'interno dello stesso sistema operativo.
Le immagini Docker specificano un livello base e hanno tutte le dipendenze necessarie installate sopra questa base. Una volta creata, l'immagine può essere eseguita su qualsiasi host Docker, indipendentemente dal sistema operativo dell'host, purché il daemon Docker sia in esecuzione. Il container in esecuzione interagisce con il sistema operativo host tramite il daemon Docker, consentendo flessibilità nella scelta del sistema operativo dell'host.
Inoltre, Docker consente migrazioni più rapide, semplificando la creazione di nuove istanze e semplificando i flussi di lavoro di manutenzione dei container in più ambienti Docker.
Test del software
Docker offre una notevole flessibilità e diversi vantaggi per i test del software, tra cui:
- Ambienti di test coerenti: Docker include tutto ciò di cui l'applicazione ha bisogno per essere eseguita in qualsiasi host Docker, non solo quello dello sviluppatore.
- Automazione dei test: l'integrazione di Docker nell'automazione esistente semplifica i task ripetitivi.
- Riduzione dei costi: Docker consente di configurare ambienti di test su server separati e meno potenti, evitando la necessità di hardware o macchine virtuali dedicati. Gli host di produzione non sono influenzati dall'esecuzione dei test, dal mantenimento di prestazioni e stabilità.
- Migliore collaborazione: Docker semplifica la condivisione degli ambienti di test semplicemente condividendo le immagini dei container con i membri del team.
Vantaggi di Docker
I vantaggi dell'utilizzo di Docker per lo sviluppo e la distribuzione del software includono scalabilità, coerenza, portabilità, isolamento ed efficienza delle risorse. La capacità di Docker di isolare le dipendenze consente a ciascun container di funzionare in modo affidabile indipendentemente dall'ambiente. Questi vantaggi hanno un impatto positivo sui team di tutta l'azienda, inclusi sviluppatori, operazioni e controllo qualità.
Scalabilità
I container Docker si avviano rapidamente, consentendo una distribuzione senza interruzioni delle applicazioni su richiesta. Questa reattività consente alle applicazioni di scalare verso l'alto o verso il basso in base alle fluttuazioni del traffico o all'aumento dei carichi di lavoro.
Ad esempio, gli acquirenti online potrebbero intasare un'app per gli acquisti di e-commerce durante i saldi del Black Friday. Per gestire questi picchi, i container Docker che eseguono i microservizi del sito web possono scalare automaticamente. Uno strumento di orchestrazione come Kubernetes gestisce questo aspetto, che deve essere configurato per modificare il numero di container in esecuzione in base alla domanda.
Uno strumento di orchestrazione dei container fornisce un framework per la gestione automatica del ciclo di vita dei container e dell'architettura dei microservizi su larga scala. Automatizza lo sforzo operativo necessario per eseguire/gestire carichi di lavoro e servizi containerizzati gestendo il provisioning, la distribuzione, il networking, la scalabilità, il bilanciamento del carico e altro ancora.
Con l'aumentare del numero di acquirenti e transazioni, lo strumento di orchestrazione crea nuovi container per distribuire il carico di lavoro. Ciò garantisce che il sito web possa funzionare senza intoppi nonostante i picchi di traffico.
Coerenza
Docker garantisce la coerenza nello sviluppo e nella distribuzione. Consente agli sviluppatori di creare e clonare pacchetti che funzionano in qualsiasi ambiente. Gli utenti possono verificare la versione esatta delle raccolte e dei pacchetti necessari in un container, riducendo al minimo il rischio di bug dovuti a revisioni delle dipendenze leggermente diverse.
Senza questa coerenza, l'eliminazione dei bug e i test del codice sarebbero noiosi e dispendiosi in termini di tempo. A causa del numero di incongruenze, la distribuzione del software diventerebbe inaffidabile.
Portabilità
Docker è uno strumento software leggero e portatile che include tutto ciò di cui l'applicazione ha bisogno per funzionare in modo coerente in diversi ambienti.
Poiché tutto è autonomo, i container non si basano su software o configurazioni preinstallati sulla macchina host. Questo semplifica la configurazione e l'implementazione dei container ovunque sia necessario.
Isolamento
Un container Docker isola il codice in un ambiente autonomo, indipendente da altri container o dal sistema operativo della macchina host. Questo isolamento rende più sicuro il test senza far deragliare l'intera applicazione. Elimina inoltre i problemi di compatibilità e i conflitti di dipendenza quando si eseguono applicazioni direttamente in ambienti o sistemi diversi, poiché Docker fornisce una piattaforma unica e coerente per eseguire le applicazioni.
Efficienza delle risorse
Rispetto alla virtualizzazione tradizionale, Docker ottimizza l'utilizzo delle risorse in diverse aree chiave:
- I container Docker in genere utilizzano meno memoria e spazio su disco rispetto alle macchine virtuali.
- I container Docker condividono il kernel della macchina host, eliminando il sovraccarico dovuto all'esecuzione di più macchine virtuali.
- Gli utenti possono allocare CPU, memoria e spazio su disco specifici a ciascun container Docker.
- Gli utenti possono impostare gli strumenti di orchestrazione Docker per gestire automaticamente il ciclo di vita dei container e ottimizzare l'utilizzo delle risorse su un cluster di macchine.
Usa Compass per l'orchestrazione dei container con Docker
La containerizzazione con Docker introduce il problema della gestione e della comprensione di un sistema di molti container in esecuzione su molti host Docker. Gestire la complessità dell'architettura distribuita man mano che scala è fondamentale per garantire prestazioni affidabili delle applicazioni. Mentre Docker gestisce la containerizzazione, strumenti come Compass forniscono approfondimenti inestimabili sul tuo ambiente di sviluppo.
Compass è una piattaforma di sviluppo estensibile che riunisce informazioni non connesse sulle prestazioni e l'integrità dei servizi e sulla collaborazione tra team in un'unica posizione centrale e ricercabile.
Utilizzando Compass, puoi ottenere efficienze che consentono al tuo team di sviluppo di:
- Controllare l'espansione del software e aumentare la produttività con un catalogo di componenti che consente agli sviluppatori di trovare rapidamente ciò di cui hanno bisogno.
- Monitorare lo stato del servizio con aggiornamenti in tempo reale delle attività dai componenti e dalle relative dipendenze.
Sebbene Compass non sia uno strumento di orchestrazione dei container, integra la tua configurazione Docker fornendo una visione centralizzata dei tuoi sforzi di sviluppo e aiutando a identificare le aree di miglioramento.
La risposta definitiva alla domanda su cosa sia Docker sta nella sua capacità di semplificare i processi, migliorare l'efficienza, garantire la coerenza e mantenere la portabilità, il che lo rende indispensabile nelle moderne pratiche DevOps.
Il supporto aggiunto di strumenti come Compass ottimizza il potenziale di Docker nella gestione di architetture distribuite complesse. Sfruttando le capacità di containerizzazione di Docker, gli sviluppatori possono creare, testare e distribuire applicazioni in modo più efficiente.
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Che cos'è Docker? Domande frequenti
Qual è la differenza tra Kubernetes e Docker?
Kubernetes e Docker lavorano spesso in parallelo. Sebbene Docker fornisca un ambiente per l'esecuzione dei container, Kubernetes orchestra e gestisce i cluster di container Docker, assicurando che funzionino in modo ottimale. In parole povere, Docker è una tecnologia di containerizzazione, mentre Kubernetes è uno strumento di orchestrazione dei container. Quando un'applicazione diventa sufficientemente complicata da rendere troppo difficile la gestione manuale dei container, investi in Kubernetes.
Qual è la differenza tra Docker e una macchina virtuale?
A differenza delle macchine virtuali, i container Docker non virtualizzano l'hardware né richiedono un sistema operativo guest completo. Invece, i container Docker virtualizzano il sistema operativo e lo eseguono come processo isolato sul sistema host. Questo rende i container Docker più veloci e leggeri rispetto alle macchine virtuali tradizionali.
Inoltre, i container Docker condividono le risorse dalla macchina host anziché allocare risorse a ciascuna macchina virtuale, rendendole più efficienti. Usa Docker quando hai bisogno di ambienti portatili e leggeri per l'esecuzione di applicazioni. Le macchine virtuali sono più adatte per eseguire carichi di lavoro che richiedono un intero sistema operativo guest o un ambiente hardware simulato.
Quali sono alcuni problemi comuni con Docker?
Le sfide comuni con Docker includono vincoli di risorse, complessità di rete e problemi con le immagini Docker. L'allocazione e il monitoraggio adeguati delle risorse sono essenziali per garantire che i container dispongano di risorse sufficienti per funzionare in modo efficiente.
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