Какие ассоциации у вас возникают со словом «контейнер»? Пластиковый контейнер для еды? Картонная пачка молока? Стальной бокс на борту грузового судна, плывущего по теплым водам Атлантики?
В разработке приложений контейнер — это изолированная среда, «песочница», в которой запускаются вместе процессы, невидимые для всего происходящего в операционной системе вне стен контейнера. Один такой контейнер может задействоваться для запуска чего угодно — от микросервиса до большого приложения.
Но верно и обратное: другие приложения, запускаемые на том же компьютере, тоже могут не существовать для процессов внутри этого виртуального ящика.
Зависимости
В контейнерах содержатся зависимости приложения. Но что такое зависимости и зачем их объединять с приложением? Оказывается, даже совсем неопытные разработчики имеют опыт взаимодействия с зависимостями.
В каждом проекте Node имеется файл package.json, а в каждом приложении на Ruby — файл gem. Для запуска приложений и тот и другой должны быть установлены на локальных компьютерах.
В файле package.json приводятся необходимые для проекта пакеты (и их версии). Самые распространенные зависимости: React Router DOM, библиотека тестов, пользовательский интерфейс (материальный или семантический), скрипт запуска (проверка порта для запуска на нем локального хоста).
В файле gem находится
‘jwt’ gemили
‘bcrypt’ gemиспользующиеся для шифрования паролей пользователей. Зависимости устанавливаются в виде npm-пакета с помощью команды:
<npm install>непосредственно в командной строке или вручную посредством внесения в файл package.json названия зависимости и ее версии. Зависимости неразрывно связаны с запускаемыми приложением процессами.
package.json делает сборку воспроизводимой, а потому ею проще делиться с другими разработчиками. Когда придет время развертывать созданное приложение, надо будет выполнить команду
<npm run build>для создания папки сборки, из которой службы развертывания считывают данные при запуске приложения. Эта папка сборки аналогична «образу» контейнера.
Контейнеры содержат все зависимости, исполняемые файлы, двоичный код, библиотеки и файлы конфигурации, необходимые для запуска процессов внутри. То есть при запуске такого контейнера на компьютере ничего устанавливать не надо. Контейнер вместе со своими процессами и сопутствующими зависимостями внутри находится как бы над операционной системой.
Жизненный цикл контейнера
На каждый контейнер обычно приходится один процесс. В Docker и в большинстве случаев процесс контейнера напрямую связан с жизненным циклом самого контейнера. Когда контейнер запускается, запускается и процесс контейнера, а когда процесс контейнера завершается, завершается и контейнер.
Откуда берутся контейнеры?
Так же как и класс, образ служит моделью для создания экземпляров контейнера.
Контейнер создается из образа, который служит схемой для сборки. Так же как и класс, образ выступает в роли модели для создания экземпляров контейнера. То есть контейнеры легко воспроизводятся.
Образ берет свое начало в файле dockerfile — среде, представленной в тексте. Каждая строка этого файла представляет собой слой кеширования образа. dockerfile запускается, настраивая образ, который инстанцирует новые экземпляры контейнеров.
Преимущества контейнеров
Контейнеры легковесны, так как содержат только двоичные файлы и библиотеки, необходимые приложениям. Контейнерный движок предоставляет соответствующие части контейнера операционной системе хоста. Разделяя ресурсы операционной системы, контейнеры выигрывают в эффективности по сравнению с виртуальными машинами.
Виртуальные машины расходуют больше оперативной памяти и ресурсов процессора и занимают больше дискового пространства, чем контейнер. Ведь для их работы необходим уровень гипервизора, который отвечает за создание виртуализированных экземпляров каждого из компонентов этих машин — процессоров, оперативной памяти, хранилища, сети. Кроме того, в виртуальных машинах содержится полная копия операционной системы. То есть на загрузку виртуальной машины уходит гораздо больше времени, чем на загрузку контейнера, что особенно заметно в облаке. Благодаря быстрому развертыванию контейнеры отлично подходят для облачного масштабирования.
Они также намного обгоняют виртуальные машины по эффективности в том, что касается дискового пространства. Ведь в контейнерах в качестве макета для сборок используются легковесные образы, к тому же контейнеры разделяют ресурсы операционной системы хоста. Мало того, что использование контейнеров сопряжено с меньшими накладными расходами, так они еще и совместимы практически с любой машиной: ноутбуком, сервером в облаке AWS или Microsoft Azure.
Легкие, портативные, эффективные и совместимые на разных операционных системах — и неудивительно, почему контейнеры используют все больше. Эффективные технологии, которые помогают делиться ресурсами, сейчас как никогда важны. Будущее за тем, что будет гибким и динамичным. В двадцатом веке человечество тяготело к пластику. Однако массовое производство пластика имело разрушительные последствия для окружающей среды. Какое будущее ждет нас с этими виртуальными контейнерами? Надеюсь, их эффективность станет путеводной звездой для виртуального прогресса.
Читайте также:
- Непрерывная интеграция и развёртывание ПО: лучшие практики
- Советы по переходу с AWS CloudFormation на CDK
- Контейнеры это просто. Контейнерные технологии для начинающих
Читайте нас в Telegram, VK и Яндекс.Дзен
Перевод статьи Nicholas Thomson: Can’t Contain Containerization
