Czym jest Docker? Przewodnik po konteneryzacji
Docker to platforma oprogramowania open-source, która umożliwia programistom tworzenie, uruchamianie, wdrażanie i aktualizowanie aplikacji kontenerowych oraz zarządzanie nimi. Pozwala programistom na wyodrębnianie warstwy aplikacji poprzez pakowanie kodu, zależności i bibliotek w „kontenery” — zwirtualizowane, samodzielne instancje aplikacji zawierające wszystko, czego potrzebuje ona do niezależnego działania. Docker zrewolucjonizował świat tworzenia oprogramowania, upraszczając konteneryzację.
W tym przewodniku opisujemy, czym jest Docker, jego zastosowania i zalety konteneryzacji. Badamy też jego wykorzystanie w różnych scenariuszach rozwoju oprogramowania, w tym mikrousługach, ciągłej integracji i wdrażaniu.
Wypróbuj Compass bezpłatnie
Ulepsz środowisko programistyczne, skataloguj wszystkie usługi i popraw kondycję oprogramowania.
Jak działa Docker
Docker to technologia open source, którą można uruchomić w systemach Windows, Linux i macOS. Jej działanie polega na odizolowaniu nowo powstałego oprogramowania w swoim środowisku. Środowisko to na początku jest obrazem Dockera — pakietem wykonywalnym, który określa sposób utworzenia kontenera, jakiego oprogramowania będzie używał i jak będzie działał.
Po wykonaniu obrazu Docker tworzy kontener, który zawiera wszystko, co jest potrzebne do uruchomienia aplikacji. Są to narzędzia systemowe, biblioteki kodów, wszelkie zależności i środowisko uruchomieniowe. Wyobraź sobie obraz Dockera jako kod źródłowy kontenera lub kontener Dockera jako instancję obrazu Dockera.
Jedną z istotnych zalet konteneryzacji jest izolacja zależności. Kontener ma wszystkie niezbędne zależności, podczas gdy host, na którym działa kontener, ich nie ma. Poprawia to bezpieczeństwo i zapobiega konfliktom zależności.
Docker wspiera praktyki Agile, które obejmują szybkie cykle tworzenia oprogramowania skoncentrowane na współpracy, elastyczności i ciągłym dostarczaniu działającego kodu. Umożliwia programistom szybkie przeprowadzanie testów i zapewnienie, że wszystko działa przed wdrożeniem aplikacji w środowisku przejściowym i produkcyjnym.
materiały pokrewne
Porównanie mikrousług z architekturą monolityczną
POZNAJ ROZWIĄZANIE
Ulepsz swoje środowisko programistyczne dzięki narzędziu Compass
Po co używa się Dockera?
Docker tworzy kontenery, które są izolowanymi środowiskami i łączą aplikację ze wszystkimi jej zależnościami w celu zapewnienia spójnego działania różnych ustawień. Proces ten zaczyna się od obrazów Dockera, czyli szablonów tylko do odczytu, które definiują, co znajduje się wewnątrz kontenera i jak on działa.
Programiści na różne sposoby korzystają z Dockera podczas tworzenia, testowania i wdrażania oprogramowania — od dzielenia aplikacji na mikrousługi i usprawniania pipeline'ów CI/CD po upraszczanie testowania oprogramowania i zapewnianie płynnego działania aplikacji w różnych środowiskach.
Architektura mikrousług
Jednym ze sposobów odpowiedzi na pytanie „do czego służy Docker?” jest jego wykorzystanie w mikrousługach.
Docker idealnie nadaje się do wdrażania architektury mikrousług, która tworzy jedną aplikację, dzieląc ją na zbiór niezależnych, luźno powiązanych usług.
Korzystając z kontenerów Dockera do tworzenia mikrousług, zespoły DevOps mogą testować kod bez obaw o negatywny wpływ na resztę aplikacji, ponieważ zapewnia on izolowane środowiska na potrzeby każdej mikrousługi. Każdy kontener działa niezależnie w oparciu o własny zestaw zależności i zasobów, co oznacza, że wszelkie zmiany lub problemy występujące w jednym kontenerze nie mają wpływu na inne. Takiego poziomu izolacji i kontroli nie da się tak łatwo osiągnąć przy użyciu serwerów typu bare metal, w przypadku których zmiany w jednej usłudze mogą z większym prawdopodobieństwem wpłynąć na cały system. W ten sposób Docker poprawia szybkość i wydajność programowania, zapewniając jednocześnie większą niezawodność, lepszą skalowalność, krótsze czasy wdrażania i łatwiejsze wprowadzanie architektury mikrousług.
Co prawda mikrousługi zmniejszają złożoność poszczególnych komponentów poprzez hermetyzację funkcjonalności, jednak zorganizowanie takich niezależnych usług, których mogą być setki, stanowi nie lada wyzwanie. Tutaj z pomocą może przyjść Docker. Narzędzia takie jak Compass i Kubernetes mogą również pomóc okiełznać rozrost mikrousług. Compass, który jest wyposażony w katalog komponentów, gromadzi wszystkie komponenty oprogramowania firmy w jednym miejscu. Kubernetes zapewnia solidne możliwości organizacji, co oznacza, że może efektywnie zarządzać konteneryzowanymi aplikacjami oraz wdrażać i skalować je w klastrze maszyn.
Compass określa najlepsze praktyki i mierzy kondycję oprogramowania za pomocą kart wyników. Zapewnia dane i analizy w łańcuchu narzędzi DevOps za pomocą rozszerzeń wygenerowanych na platformie Atlassian Forge.
Ciągła integracja i wdrażanie
Za pomocą Dockera w DevOps programiści mogą ustanowić pipeline'y ciągłej integracji i ciągłego dostarczania (CI/CD). Oznacza to połączenie zmian kodu z główną gałęzią projektu (ciągła integracja) przy jednoczesnym zapewnieniu użytkownikom końcowym działającej aplikacji z aktualnym, niezawodnym oprogramowaniem umożliwiającym ciągłe wdrażanie.
Docker usprawnia cykl CI/CD, umożliwiając programistom przekazywanie zespołom operacyjnym aplikacji spakowanej jako obraz uruchamiany na dowolnym hoście Dockera.
Kontenery
Programiści mogą tworzyć — i tworzą — kontenery bez korzystania z Dockera. Oferuje on jednak zaawansowane rozwiązania i inteligentne narzędzia, które upraszczają, usprawniają i automatyzują cały proces. Obrazy Dockera to autonomiczne, niewielkie, wykonywalne pakiety oprogramowania, które zawierają biblioteki systemowe, ustawienia, narzędzia, środowisko uruchomieniowe, kod i wszystkie zależności potrzebne do uruchomienia aplikacji.
Obraz Dockera skutecznie izoluje oprogramowanie od jego środowiska, zapewniając w ten sposób spójne działanie lub wykonywanie wielu kontenerów, niezależnie od różnic między procesem programowania lub wdrażania. Jest to możliwe, ponieważ Docker izoluje zasoby w jądrze systemu operacyjnego w celu uruchomienia wielu kontenerów w tym samym systemie operacyjnym.
Obrazy Dockera określają warstwę podstawową i instalują wszystkie niezbędne zależności. Po utworzeniu obrazu może on działać na dowolnym hoście Dockera, niezależnie od systemu operacyjnego hosta, o ile uruchomiony jest demon Dockera. Uruchomiony kontener współdziała z systemem operacyjnym hosta za pośrednictwem demona Dockera, zapewniając elastyczność w wyborze systemu operacyjnego hosta.
Ponadto Docker umożliwia szybsze migracje, ułatwiając tworzenie nowych instancji i upraszczając przepływy pracy związane z konserwacją kontenerów w wielu środowiskach Dockera.
Testowanie oprogramowania
Docker oferuje sporą elastyczność i kilka zalet przy testowaniu oprogramowania, takich jak:
- Spójne środowiska testowe: Docker zawiera wszystko, czego aplikacja potrzebuje do działania na dowolnym hoście Dockera — nie tylko na hoście programisty.
- Automatyzacja testów: integracja Dockera z istniejącą automatyzacją upraszcza powtarzalne zadania.
- Redukcja kosztów: Docker umożliwia konfigurowanie środowisk testowych na oddzielnych, mniej wydajnych serwerach, co pozwala uniknąć konieczności stosowania dedykowanego sprzętu lub maszyn wirtualnych. Testy nie mają wpływu na hosty produkcyjne, co przekłada się na utrzymanie wydajności i stabilności.
- Lepsza współpraca: Docker ułatwia udostępnianie środowisk testowych — wystarczy udostępnić członkom zespołu obrazy kontenerów.
Zalety Dockera
Korzyści płynące z używania Dockera do tworzenia i wdrażania oprogramowania obejmują skalowalność, spójność, przenośność, izolację i efektywność zasobów. Dzięki temu, że Docker jest w stanie izolować zależności, każdy kontener działa niezawodnie w dowolnym środowisku. Zalety te mają pozytywny wpływ na zespoły w całej firmie, w tym zespoły ds. rozwoju oprogramowania, operacji i zapewnienia jakości.
Skalowalność
Kontenery Dockera uruchamiają się szybko, umożliwiając bezproblemowe wdrażanie aplikacji na żądanie. Ta elastyczność pozwala na skalowanie aplikacji w zależności od zmieniającego się ruchu lub zwiększonego obciążenia pracą.
Na przykład kupujący online mogą przeciążyć aplikację do zakupów e-commerce podczas wyprzedaży Black Friday. Aby poradzić sobie z tymi skokami, kontenery Dockera obsługujące mikrousługi witryny mogą się automatycznie przeskalować. Zarządza tym narzędzie do organizacji takie jak Kubernetes, które należy skonfigurować tak, aby dostosowywało liczbę uruchomionych kontenerów do zapotrzebowania.
Narzędzie do organizacji kontenerów zapewnia strukturę do automatycznego zarządzania cyklem życia kontenerów i architekturą mikrousług na dużą skalę. Automatyzuje wysiłek operacyjny potrzebny do uruchamiania konteneryzowanych obciążeń i usług oraz zarządzania nimi, obsługując m.in. aprowizację, wdrażanie, tworzenie sieci, skalowanie i równoważenie obciążenia.
Wraz ze wzrostem liczby klientów i transakcji narzędzie do organizacji tworzy nowe kontenery w celu rozłożenia obciążenia pracą. Gwarantuje to, że witryna może działać płynnie mimo nagłych zmian intensywności ruchu.
Spójność
Docker zapewnia spójność tworzenia i wdrażania oprogramowania. Pozwala programistom tworzyć i klonować pakiety, które działają w dowolnym środowisku. Użytkownicy mogą zweryfikować dokładną wersję niezbędnych bibliotek i pakietów w kontenerze, minimalizując ryzyko błędów wynikających z nieco innych wersji zależności.
Bez tej spójności eliminowanie błędów i testowanie kodu byłoby żmudne i czasochłonne. Ze względu na liczbę niespójności dostarczanie oprogramowania stałoby się zawodne.
Przenoszalność
Docker to proste i przenośne narzędzie, które zawiera wszystko, czego potrzebuje aplikacja, aby działać jednakowo w różnych środowiskach.
Wszystko jest niezależne, więc kontenery nie wymagają wstępnie zainstalowanego oprogramowania ani konfiguracji na komputerze hosta. Ułatwia to konfigurowanie i wdrażanie kontenerów tam, gdzie jest to konieczne.
Izolacja
Kontener Dockera izoluje kod w niezależnym środowisku, w oderwaniu od innych kontenerów lub systemu operacyjnego hosta. Ta izolacja sprawia, że testowanie jest bezpieczniejsze i nie powoduje żadnego zakłócania pracy całej aplikacji. Eliminuje również problemy z kompatybilnością i konflikty zależności, które mogą wystąpić podczas uruchamiania aplikacji bezpośrednio w różnych środowiskach lub systemach, ponieważ Docker zapewnia pojedynczą, spójną platformę do uruchamiania aplikacji.
Efektywność zasobów
W porównaniu z tradycyjną wirtualizacją Docker optymalizuje wykorzystanie zasobów w kilku kluczowych obszarach:
- Kontenery Dockera zazwyczaj zużywają mniej pamięci i przestrzeni dyskowej niż maszyny wirtualne.
- Współdzielą też jądro hosta, eliminując koszty ogólne związane z uruchamianiem wielu maszyn wirtualnych.
- Użytkownicy mogą przydzielić określony procesor, pamięć i przestrzeń dyskową do każdego kontenera Dockera.
- Użytkownicy mogą skonfigurować narzędzia do organizacji Dockera w taki sposób, aby automatycznie zarządzały cyklem życia kontenerów i optymalizowały wykorzystanie zasobów w klastrze maszyn.
Wykorzystanie środowiska Compass do organizacji kontenerów za pomocą Dockera
Konteneryzacja z użyciem Dockera wprowadza kwestię zarządzania wieloma kontenerami działającymi na wielu hostach. Zarządzanie złożonością architektury rozproszonej w miarę jej skalowania ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia niezawodnej wydajności aplikacji. Podczas gdy Docker zajmuje się konteneryzacją, narzędzia takie jak Compass zapewniają nieoceniony wgląd w środowisko programistyczne.
Compass to rozszerzalna platforma dla programistów, która gromadzi informacje na temat wydajności i stanu usług oraz współpracy zespołowej w centralnej lokalizacji z możliwością wyszukiwania.
Korzystając z Compass, można osiągnąć wydajność, która pozwoli zespołowi programistów na:
- powstrzymanie niekontrolowanego rozwoju oprogramowania i zwiększenie produktywności dzięki katalogowi komponentów, który umożliwia programistom szybkie znalezienie tego, czego potrzebują;
- monitorowanie kondycji usługi dzięki aktualizacjom aktywności w czasie rzeczywistym na podstawie komponentów i ich zależności.
Choć Compass nie jest narzędziem do organizacji kontenerów, uzupełnia on konfigurację Dockera, zapewniając scentralizowany widok działań programistycznych i pomagając zidentyfikować obszary wymagające poprawy.
Ostateczna odpowiedź na pytanie, czym jest Docker tkwi w jego zdolności do usprawniania procesów, zwiększania wydajności, zapewniania spójności i utrzymywania przenoszalności, co czyni to narzędzie niezbędnym we współczesnych praktykach DevOps.
Dodatkowa obsługa narzędzi takich jak Compass optymalizuje potencjał Dockera w zarządzaniu złożonymi architekturami rozproszonymi. Wykorzystując możliwości Dockera w zakresie konteneryzacji, programiści mogą wydajniej tworzyć, testować i wdrażać aplikacje.
Dowiedz się więcej o środowisku Compass
Czym jest Docker? Często zadawane pytania
Co różni narzędzia Kubernetes i Docker?
Narzędzia Kubernetes i Docker często współpracują ze sobą. Podczas gdy Docker zapewnia środowisko do uruchamiania kontenerów, Kubernetes organizuje klastry kontenerów Dockera i nimi zarządza, zapewniając ich optymalne działanie. Mówiąc prościej, Docker to technologia kontenerowa, Kubernetes natomiast to narzędzie do organizacji kontenerów. Gdy aplikacja staje się na tyle skomplikowana, że ręczne zarządzanie kontenerami jest zbyt trudne, warto zainwestować w Kubernetes.
Jaka jest różnica między Dockerem a maszyną wirtualną?
W przeciwieństwie do maszyn wirtualnych kontenery Dockera nie wirtualizują sprzętu ani nie wymagają całego systemu operacyjnego gościa. Zamiast tego wirtualizują system operacyjny i uruchamiają go jako izolowany proces w systemie hosta. Dzięki temu są szybsze i prostsze niż tradycyjne maszyny wirtualne.
Współdzielą też zasoby z hostem, zamiast przydzielać je każdej maszynie wirtualnej, co zwiększa ich wydajność. Używaj Dockera, gdy potrzebujesz przenoszalnych, prostych środowisk do uruchamiania aplikacji. Maszyny wirtualne lepiej nadają się do uruchamiania obciążeń wymagających całego systemu operacyjnego gościa lub symulowanego środowiska sprzętowego.
Jakie typowe problemy rodzi Docker?
Typowe wyzwania związane z narzędziem Docker to ograniczenia zasobów, złożoność sieci i problemy z obrazami Docker. Właściwe alokacja i monitorowanie zasobów są niezbędne, aby zapewnić kontenerom wystarczające zasoby do wydajnego działania.
Udostępnij ten artykuł
Następny temat
Zalecane lektury
Dodaj te zasoby do zakładek, aby dowiedzieć się więcej na temat rodzajów zespołów DevOps lub otrzymywać aktualności na temat metodyki DevOps w Atlassian.
Społeczność rozwiązania Compass
Samouczek: Tworzenie komponentu
