Контейнеризация приложений представляет собой процесс упаковки приложения и всех его зависимостей в стандартизированный, изолированный и переносимый блок, называемый контейнером. Контейнеры позволяют запускать приложения на любой совместимой платформе, не завися от операционной системы, аппаратного обеспечения или инфраструктуры. Контейнеры также облегчают разработку, тестирование, развертывание, масштабирование и управление приложениями.

Как работает контейнеризация приложений?

Технология контейнеризации приложений работает по следующему принципу:

• Создание контейнера. Для создания контейнера необходимо определить его конфигурацию, которая описывает, какое приложение и какие зависимости должны быть включены в контейнер, а также какие параметры запуска и работы должны быть установлены для контейнера. Конфигурация контейнера может быть описана в виде текстового файла или графического интерфейса.
• Запуск контейнера. Для запуска контейнера необходимо иметь на хост-системе специальное программное обеспечение — контейнерный движок (англ. container engine), который отвечает за создание, запуск, остановку и удаление контейнеров. Примеры таких движков: Docker, Podman, Containerd и т.д.
• Использование контейнера. После запуска контейнера можно использовать его для работы с приложением, которое он содержит. Контейнер можно связывать с другими контейнерами или хост-системой через сетевые порты или разделяемые тома данных. Контейнер можно также перемещать между разными хост-системами или облачными сервисами.

В чем разница между контейнерами и виртуальными машинами?

Чтобы лучше понять, чем полезны контейнеры, стоит сравнить их с виртуальными машинами. Виртуальные машины — абстракция на уровне физического оборудования, превращает один сервер в несколько На каждой виртуальной машине (ВМ) работает отдельная гостевая операционная система поверх операционной системы хоста с виртуализированным доступом к базовому оборудованию.

Виртуальные машины с разными ОС могут работать на одном физическом сервере: ВМ UNIX может работать рядом с ВМ Linux и так далее. Микроядро и система виртуализации, которые создают и запускают виртуальные машины, называются гипервизорами или мониторами ВМ. Это то, что находится между оборудованием и ВМ и необходимо для виртуализации сервера, а также для изоляции операционных систем друг от друга.

Контейнеры — абстракция на уровне приложения, объединяет код и зависимости Контейнеры устанавливаются поверх физического сервера и его ОС, например Linux или Windows. Каждый контейнер изолирует свое содержимое от операционной системы. Контейнеры “легкие” — весят всего мегабайты и запускаются за секунды, так как они используют лишь небольшую часть памяти при совместном использовании ОС.

Где применяется контейнеризация приложений?

Контейнеризация приложений может применяться в разных областях и сферах деятельности, где требуется разработка, развертывание и управление приложениями в сложных и динамичных условиях, к примеру:

• В разработке программного обеспечения. Контейнеризация приложений позволяет разработчикам создавать, тестировать и отлаживать приложения в стандартизированной и воспроизводимой среде, а также ускорять и упрощать процесс доставки приложений до конечных пользователей или заказчиков.
• В облачных вычислениях. Контейнеризация приложений позволяет облачным провайдерам и потребителям эффективно использовать ресурсы облака, а также обеспечивать высокую доступность, масштабируемость и безопасность приложений в облаке.
• В микросервисной архитектуре. Контейнеризация приложений позволяет реализовывать микросервисную архитектуру, в которой приложения состоят из небольших, независимых и легко заменяемых сервисов, которые работают в контейнерах и взаимодействуют друг с другом через легковесные протоколы.

Какие примеры контейнерных движков существуют?

Контейнерные движки — это программное обеспечение, которое отвечает за создание, запуск, остановку и удаление контейнеров. Контейнерные движки обеспечивают взаимодействие между контейнерами и хост-системой, а также между контейнерами и другими сервисами. Контейнерные движки также предоставляют инструменты для управления жизненным циклом контейнеров, такие как сборка, публикация, мониторинг и безопасность. Некоторые примеры контейнерных движков:

• Docker — это самый популярный и широко используемый контейнерный движок, который поддерживает разные платформы и операционные системы. Движок позволяет создавать и запускать контейнеры с помощью простых команд и файлов конфигурации. Docker также предлагает различные сервисы и продукты для упрощения работы с контейнерами, такие как Docker Hub, Docker Compose, Docker Swarm и Docker Desktop.
• Podman — это альтернативный контейнерный движок, который не требует демона или гипервизора для работы с контейнерами. Он использует стандартные форматы и протоколы для совместимости с другими контейнерными движками и инструментами. Podman также поддерживает работу с подами — группами связанных контейнеров, которые разделяют один и тот же сетевой стек и пространство имен.
• Container — это низкоуровневый контейнерный движок, который предоставляет базовые функции для работы с контейнерами, такие как запуск, остановка, перемещение и хранение. Containerd не предоставляет высокоуровневых функций, таких как сборка или публикация контейнеров, а предназначен для интеграции с другими высокоуровневыми инструментами и платформами. Данный движок является частью проекта Cloud Native Computing Foundation (CNCF) и используется в качестве компонента в других контейнерных движках, таких как Docker или Kubernetes.

Заключение

Контейнеризация приложений представляет собой процесс упаковки приложения и всех его зависимостей в стандартизированный, изолированный и переносимый блок, называемый контейнером. Контейнеры позволяют запускать приложения на любой совместимой платформе, не завися от операционной системы, аппаратного обеспечения или инфраструктуры. Контейнеры также облегчают разработку, тестирование, развертывание, масштабирование и управление приложениями.

Контейнеризация приложений имеет ряд преимуществ перед традиционными способами развертывания приложений, такими как эффективность, гибкость и надежность. Контейнеризация приложений активно применяется в разных областях и сферах деятельности, где требуется разработка, развертывание и управление приложениями в сложных и динамичных условиях.