Docker: обзор экосистемы

Что такое PaaS-решения

Без облачных сервисов сегодня трудно представить не только разработку программного обеспечения и веб-приложений, но и нашу обычную жизнь. Разницу между SaaS, Iaas и Paas наглядно демонстрирует прием Pizza as a Service с помощью такой диаграммы:

PaaS (Platform as a Service) — это виртуальная облачная платформа, средствами которой вы можете обеспечить полный цикл создания и поддержки веб-приложения: разработку, развертывание, тестирование и обслуживание. Все это будет реализовано удобным и быстрым способом.

Вам не нужно приобретать лицензии на программное обеспечение, управлять средствами разработки и сложной инфраструктурой — вы занимаетесь только своими приложениями, а все остальное делает платформа.

Здесь мы обзорно рассмотрим одно из самых популярных подобных решений для разработчиков — Docker.

Суть и возможности Docker

Принцип работы Docker метафорически можно описать как погрузку контейнеров на корабль в порту. До шестидесятых годов прошлого века доставка грузов была сложным процессом: перевозчику приходилось учитывать их различные типы — например, чтобы не повредить хрупкий и мягкий товар. Разгрузка занимала множество времени.

Эту проблему решил контейнер: любые грузы внутри него — будь то бананы или запчасти для авто — можно удобно расположить и перемещать с помощью автоматического крана. Необходимость выгружать при этом содержимое из контейнера исчезла — он не открывается до окончания поездки, и товары не могут случайно смешаться или испортиться из-за движения.

Так и Docker позволяет операционной системе запускать программы изолированно друг от друга — каждую в собственном окружении. Основа его работы — функции linux namespaces, благодаря которым можно виртуализировать и изолировать ресурсы системы. Сегодня уже существуют версии Docker для Windows и macOS. Несмотря на то что лежащие в основе Docker технологии придумали давно, именно он стал идеальной реализацией для решения сложных задач разработки.

Компоненты Docker

Рассмотрим, из чего состоит экосистема этого ПО:

Способы применения Docker

Чтобы собрать программу из исходных файлов обычным способом, нужно совершить несколько действий: найти, скачать и установить зависимости для вашей операционной системы, распаковать архив, запустить конфигурирование, компиляцию, установить. Docker заменяет всё это выполнением одной команды.

В целом он используется разработчиками веб-приложений по всему миру
для решения следующих задач:

• автоматизация и упрощение развертывания проектов;
• масштабирование баз данных, сервисов backend и веб-приложений;
• построение своих легковесных и переносимых PaaS-окружений;
• обеспечение возможности беспроблемно работать над проектом большой команде разработчиков.

Kubernetes

Перед пользователями Docker возник вопрос: как разворачивать контейнеры на многих хостах? Как раз для управления их большим количеством в Google был создан Kubernetes. Он предлагает высокоуровневый API, благодаря которому можно группировать контейнеры, задавать их размещение и балансировать нагрузку.

Преимущества и недостатки

Трудно представить, но раньше подавляющее большинство проектов в интернете развертывались на один большой неповоротливый проприетарный сервер. Управлять им было неудобно, сложно и болезненно, даже несмотря на наличие специальных программ.

Docker полностью изменил подход к этому: теперь программы запускаются в отдельных контейнерах. Обновления версий одной программы не могут повлиять на другие обновления и всю систему в целом. Число ошибок и сбоев из-за этих факторов при использовании Docker стремится к нулю.

Плюсы Docker

1. Абстрагирование приложения. Приложение в контейнере не зависит от архитектуры или ресурсов хоста.
2. Быстрота и простота масштабирования. Если приложение грамотно спроектировано, то масштабирование становится очень прямолинейным и легким для разработчиков процессом.
3. Простота контроля версий и управления зависимостями. Вы можете соединить свое приложение со всеми зависимостями и работать с ним как с одним целым. Зависимости содержатся в одном контейнере, и хост-системы больше не отвечают за управление ими.
4. Изолированная среда. Уровень изолированности не сравнится с виртуализацией, однако благодаря легкой среде выполнения можно мгновенно запускать приложения в любом количестве контейнеров.

У инструмента есть недостатки, перечислим их:

• дополнительная нагрузка на производительность;
• усложнение инфраструктуры;
• необходимость качественной и тонкой настройки;
• большие временные ресурсы на процесс удаления контейнеров;
• ограничение обратной совместимости в некоторых случаях.

Однако плюсы применения Docker в проектах с лихвой перекрывают все это.

Заключение

Это лишь основы, которые необходимо знать о Docker. В его использовании множество нюансов, которые открываются уже при самостоятельном взаимодействии с программным обеспечением.