Docker bùng nổ trong kịch bản vào năm 2013 và kể từ đó, nó đã tạo ra tiếng vang trong giới CNTT. Các giải pháp dựa trên công nghệ bộ chứa do Docker cung cấp đang thay đổi hoàn toàn cách thức thực hiện các hoạt động CNTT.
Trong blog này, chúng ta sẽ làm sáng tỏ một trong những công nghệ hot nhất trong hệ thống DevOps (Vận hành phát triển) hiện nay.
Tại sao Docker lại được thổi phồng?
Giả sử, bạn đã xây dựng một ứng dụng hoạt động tốt trên máy phát triển của mình, sau đó bạn triển khai ứng dụng đó cho máy QA hoặc máy sản xuất và đột nhiên nó không hoạt động ở đó. Tại sao? Các công ty lớn sử dụng công nghệ dựa trên bộ chứa để điều hành doanh nghiệp của họ, họ triển khai hơn 2 tỷ bộ chứa trên các trung tâm dữ liệu của họ mỗi tuần vì công nghệ này giúp tích hợp liên tục, phân phối, tính di động và khả năng mở rộng của các ứng dụng. Vậy tại sao các vùng chứa đột nhiên trở nên phổ biến như vậy, Docker chính là lý do.
Công nghệ Docker đã trở thành chủ đề bàn tán sôi nổi vì nó giúp xây dựng bất kỳ ứng dụng nào bằng bất kỳ ngôn ngữ nào bằng cách sử dụng bất kỳ ngăn xếp nào để chạy mọi nơi trên mọi thứ. Về cơ bản, nó giúp các nhà phát triển giảm sự phụ thuộc vào nhiều thành phần khác để chạy một phần mềm cụ thể. Như trường hợp đã nói ở trên, khi ứng dụng đang hoạt động trong máy phát triển nhưng ngừng phản hồi khi được triển khai trong các môi trường khác, Docker sẽ tỏa sáng ở đây để giải quyết vấn đề này bằng cách cung cấp các giải pháp để đóng gói, vận chuyển và chạy bất kỳ ứng dụng nào dưới dạng vùng chứa tự cung cấp có thể chạy ảo bất cứ đâu, bất kể môi trường nào.
Công nghệ này cực kỳ hot và nó sẽ đóng một vai trò quan trọng trong tương lai của ngành Phát triển phần mềm.
Docker là gì?
Docker là một công nghệ dựa trên vùng chứa mã nguồn mở. Về cơ bản, nó tách biệt các ứng dụng khỏi HĐH cơ bản mà nó chạy trên đó, giống hệt như Máy ảo (VM) đã tách HĐH khỏi phần cứng cơ bản mà nó chạy trên đó.
Vẫn chưa thuyết phục?
Ok, do đó, bằng cách sử dụng Docker, bạn có thể xây dựng các ứng dụng khác nhau và chạy chúng trên các máy khác nhau hoặc các máy tính khác nhau hoặc các máy chủ khác nhau và làm cho chúng giao tiếp một cách hiệu quả và hiệu quả.
Các tiêu chuẩn ngành thường hoạt động trên Máy ảo (VM) để chạy các ứng dụng phần mềm, nhưng ngày nay các bộ chứa đang đạt được đà phát triển trong thế giới CNTT và giảm khối lượng công việc của các nhà phát triển. Bằng cách nào?
Vì đây là một dự án mã nguồn mở cho phép bạn tích lũy và lưu trữ mã của mình cùng với cấu hình hoặc các phần phụ thuộc của nó vào một gói nhỏ gọn gàng - một bộ chứa, qua đó bạn có thể dễ dàng tạo, triển khai và chạy nhiều ứng dụng trên một máy chủ.
Máy ảo (VM) là gì?
Máy ảo bắt chước một hệ thống máy tính bao gồm RAM, bộ xử lý, v.v. Ngoài việc thể hiện các đặc điểm giống như một máy tính vật lý, nó còn cung cấp chức năng để chạy các hệ điều hành và ứng dụng khác nhau trên đó. Các cấu hình và tài nguyên được hỗ trợ bởi các tài nguyên vật lý của hệ thống máy chủ. Một máy ảo còn được gọi là Guest và HĐH chạy trên chúng được gọi là Guest OS. Hệ thống mà các máy ảo chạy trên đó được gọi là hệ thống máy chủ.
Bộ chứa Docker là gì?
Trước khi chúng ta bắt đầu với Docker hoạt động như thế nào? bạn cần làm rõ tầm nhìn của mình về các thùng chứa. Các thùng chứa có thể được đơn giản hóa như một giải pháp cho vấn đề chạy phần mềm một cách đáng tin cậy khi được chuyển từ môi trường điện toán này sang môi trường điện toán khác. Một vùng chứa bao gồm một ứng dụng, các phần phụ thuộc, thư viện, tệp nhị phân và các tệp cấu hình khác cần thiết để chạy phần mềm. Tất cả mọi thứ được gói gọn trong một gói. Bằng cách đó, nhà phát triển có thể yên tâm rằng ứng dụng sẽ chạy trên mọi thứ &mọi nơi.
Docker Container làm cho quá trình chạy các ứng dụng trên máy chủ trở nên rất dễ dàng. Với các bộ chứa dựa trên docker, về cơ bản, bạn có thể giảm thời gian triển khai xuống còn vài giây vì các bộ chứa này có khả năng hoạt động trên các phần của ứng dụng, điều đó có nghĩa là nếu cần sửa chữa hoặc cập nhật bất kỳ ứng dụng nào trong ứng dụng với bộ chứa Docker, bạn không cần phải gỡ bỏ toàn bộ ứng dụng , thay vào đó bạn chỉ có thể làm việc trên một phần của ứng dụng.
Docker so với máy ảo
Cả bộ chứa Docker và máy ảo đều có các lợi ích phân bổ tài nguyên và cách ly tương tự nhau. Tuy nhiên, cả hai đều hoạt động khác nhau và có những ưu điểm riêng. Chúng ta hãy cố gắng hiểu các trường hợp sử dụng tiềm năng cho cả hai và cách một bên chinh phục bên kia.
- Cân nhắc đến tính dễ sử dụng, VM mang đến cho chúng ta giao diện phong phú về một hệ điều hành chính xác với giao diện Đồ họa flash đầy đủ. Các công cụ được liên kết với máy ảo đơn giản hơn để truy cập và làm việc. Docker có một hệ sinh thái phức tạp và yêu cầu khả năng thích ứng với giao diện Dòng lệnh.
- Ngoài tính dễ sử dụng, docker còn hỗ trợ trong tất cả các trường hợp sử dụng kể từ bây giờ. Bộ chứa Docker không yêu cầu trình ảo hóa phần cứng để chạy. Công cụ docker ở đây đáp ứng tiện ích của một trình ảo hóa và có thể chạy nhiều vùng chứa trên đó. Không giống như máy ảo, bộ chứa Docker yêu cầu ít tài nguyên hơn để vận hành.
- Bộ chứa Docker nhỏ hơn, nhẹ hơn và nhanh hơn ở mức độ lớn hơn so với máy ảo. Máy ảo cần một lượng thời gian đáng kể để khởi động và sẵn sàng cho thiết bị. Một vùng chứa mất vài micro giây để bắt đầu từ hình ảnh vùng chứa.
- Bộ chứa mã nguồn mở Docker dễ mang theo hơn nhiều trong quá trình phát triển. Tính năng nhỏ gọn và di động của chúng giúp dễ dàng chia sẻ giữa nhiều thành viên trong nhóm để phát triển song song.
- Docker đã giảm bớt việc sử dụng máy ảo trong các tập đoàn lớn do các lợi ích linh hoạt của nó như tốc độ và hiệu quả. Nói rằng một ngày nào đó máy ảo sẽ biến mất là không đúng, thay vào đó chúng sẽ hoạt động song song với Docker.
Quy trình làm việc của Docker?
Cách dễ nhất để giải thích ý tưởng đằng sau công nghệ Docker là xem qua quá trình hoạt động của nó.
Chúng tôi sẽ giải thích chức năng của nó bằng cách sử dụng Docker Hub vì đây là ứng dụng đáng tin cậy nhất.
Bắt đầu với Docker:
- Nhấp vào liên kết tới Docker Hub? https://hub.docker.com/
- Bây giờ, khi bạn truy cập vào trang chính, bạn có thể tạo ID Docker miễn phí của riêng mình hoặc bạn chỉ cần khám phá các hình ảnh docker khác nhau và kéo các gói nhẹ đó theo yêu cầu của bạn.
Hình ảnh Docker
Một hình ảnh docker được sử dụng để khởi chạy các thùng chứa. Chúng tôi có thể tạo hình ảnh tùy chỉnh của riêng mình. Chúng có trọng lượng nhẹ giúp tăng khả năng tái sử dụng và giảm mức sử dụng đĩa.
Bộ chứa Docker
Chúng tôi khởi chạy một vùng chứa bằng cách kéo các hình ảnh docker từ Docker hub. Chúng tôi có thể đóng gói các ứng dụng khác nhau trong các thùng chứa khác nhau, tùy theo yêu cầu của mỗi người.
Docker Hub cung cấp Cửa hàng Docker để khám phá Nội dung Docker công khai, nơi bạn có thể khám phá các vùng chứa, plugin và phiên bản docker phổ biến.
Kho lưu trữ Docker
Kho lưu trữ Docker giúp bạn quản lý hình ảnh của mình tại một nơi. Các kho lưu trữ này có thể là công khai hoặc riêng tư. Các kho lưu trữ công cộng có thể được chia sẻ với mọi người tại cộng đồng xây dựng Docker. Và các kho lưu trữ riêng có thể được chia sẻ với đồng nghiệp của bạn để phát triển song song.
Bạn sẽ tìm thấy một tùy chọn để đặt nó ở chế độ Công khai hoặc Riêng tư hoặc Xóa trong Menu Cài đặt.
Tệp Docker
Dockerfile là một tài liệu văn bản chứa hướng dẫn &lệnh về cách các vùng chứa sẽ được hình thành. Ngoài ra, công cụ Docker đọc các tệp docker này và tạo vùng chứa theo hướng dẫn được đề cập trong Dockerfile.
Ưu điểm của việc sử dụng Dockers
Cùng khám phá những ưu điểm hàng đầu của Docker &hiểu tại sao các công ty lớn lại nhấn mạnh vào việc sử dụng Docker:
1. Môi trường phát triển tách biệt
Docker cung cấp một môi trường biệt lập cho tất cả các ứng dụng và tài nguyên. Mỗi vùng chứa có các tài nguyên riêng được cách ly với nhau. Nếu một người không còn cần vùng chứa nữa thì tất cả tài nguyên của vùng chứa đó có thể được giải phóng chỉ bằng cách xóa vùng chứa đó. Các tài nguyên này có thể được phân bổ lại cho một số vùng chứa khác. Khi một vùng chứa bị xóa, docker đảm bảo xóa sạch bằng cách xóa tất cả các tệp cấu hình và máy chủ lưu trữ. Mỗi ứng dụng có vùng chứa riêng chạy trên các ngăn xếp hoàn toàn biệt lập. Docker gán tài nguyên cho các ứng dụng và đảm bảo rằng mỗi ứng dụng chỉ có thể sử dụng các tài nguyên được phân bổ cho nó. Điều này giúp duy trì thời gian hoạt động của tất cả các ứng dụng tránh suy giảm hiệu suất.
2. Triển khai tức thì
Sử dụng nền tảng được đóng gói giúp giảm thời gian triển khai xuống còn vài giây vì nó loại bỏ nhu cầu khởi động HĐH. Nền tảng này có khả năng quản lý khối lượng công việc có tính di động cao với tài nguyên tối thiểu. Nó có thể tự động chạy trên hệ thống cục bộ, Máy ảo chạy tại trung tâm dữ liệu, máy chủ đám mây hoặc sự hợp nhất của các môi trường này.
3. Phát triển nhanh chóng và phân phối ứng dụng nhất quán
Docker tự xử lý tất cả các cấu hình bên trong và các phần phụ thuộc, giảm thiểu nhu cầu can thiệp thủ công trong toàn bộ quá trình phát triển.
Docker ngoài việc cung cấp khả năng cách ly cho các ứng dụng khác nhau còn cung cấp khả năng tích hợp hiệu quả giữa tất cả các ứng dụng này. Tính năng tích hợp liên tục giúp phân phối ứng dụng nhất quán.
4. Kiểm tra liên tục và kiểm soát phiên bản
Nền tảng dựa trên vùng chứa là một môi trường đồng nhất từ sản xuất đến thử nghiệm và QA. Một thùng chứa được sử dụng để sản xuất có thể được sử dụng thêm bởi nhóm thử nghiệm. Điều này đảm bảo việc kiểm tra liên tục khi nhiều luồng của một tổ chức muốn hoạt động song song.
Ví dụ:
• Các nhà phát triển đã phát triển mã trên hệ thống gốc của họ và phân phối các vùng chứa cùng với nhóm kiểm tra và QA của họ.
• Nhóm kiểm tra đã kéo vùng chứa và phát hiện một số vấn đề.
• Họ đã khắc phục sự cố lỗi và sự cố, đồng thời thực hiện các thử nghiệm xác minh và xác thực.
• Khi hoàn tất quá trình thử nghiệm, hình ảnh tương tự sẽ được đẩy trở lại môi trường sản xuất.
Một trong những lợi ích chính của việc sử dụng nền tảng dựa trên vùng chứa để sản xuất ứng dụng là kiểm soát phiên bản. Vùng chứa theo dõi các thay đổi đối với mọi tệp hoặc tập hợp tệp trong đó để người dùng có thể gọi lại một phiên bản cụ thể sau này.
Điều này giúp ích trong trường hợp cần nâng cấp sản phẩm giữa chu kỳ phát hành sản phẩm. Có thể thực hiện các thay đổi cần thiết đối với bộ chứa docker, kiểm tra và triển khai chúng trong các bộ chứa hiện có. Nếu trong trường hợp nâng cấp làm hỏng toàn bộ môi trường, bạn có thể dễ dàng khôi phục về phiên bản trước đó.
5. Giảm thiểu nhu cầu về phần cứng chuyên dụng cho mọi ứng dụng
Bộ chứa Docker là sự thay thế nhẹ và nhanh hơn cho các máy ảo dựa trên trình ảo hóa. Các máy ảo cần một trình ảo hóa như Virtualbox để chạy các ứng dụng khác nhau trong khi nhiều vùng chứa có thể được lưu trữ trên một công cụ docker mà không cần bất kỳ trình ảo hóa nào.
Bộ chứa là một giải pháp thay thế tuyệt vời cho các triển khai vừa và nhỏ với ít tài nguyên hơn.
6. Đa nền tảng
Bộ chứa mã nguồn mở Docker có tính di động cao về bản chất. Hầu như tất cả các nhà cung cấp đám mây lớn như Amazon Web Services(AWS), Google Cloud Platform(GCP), Microsoft Azure và Open stack đều có hỗ trợ docker nhúng như chức năng sẵn có của họ.
Docker ban đầu được định hướng cho Linux cho đến mùa thu năm 2016, sau đó nó được đưa vào windows. Ngay sau khi giới thiệu về windows, các nhà phát triển đã khái quát hóa các công cụ, API và định dạng hình ảnh cho cả Linux và Windows để phát triển không đồng nhất.
7. Tiết kiệm chi phí cho các tổ chức cấp ngành
Lợi tức đầu tư (ROI) là nền tảng quản lý quan trọng nhất đối với mọi công ty đã thành lập. Giải pháp tối ưu nhất là giải pháp có thể hạ giá thành đồng thời tăng lợi nhuận. Tổ chức càng lớn thì càng cần nhiều tài nguyên cơ sở hạ tầng cho sản xuất.
Docker tạo điều kiện tiết kiệm chi phí bằng cách giảm nhu cầu tài nguyên cơ sở hạ tầng cho sản xuất. Docker cũng giảm chi phí máy chủ và lực lượng lao động để duy trì chúng. Nó giúp các tổ chức tạo ra doanh thu ổn định trong thời gian dài hơn.
8. Bảo mật và Độ tin cậy
Do các thùng chứa nguồn mở Docker được cách ly với nhau nên nó cấp cho người dùng toàn quyền kiểm soát đối với luồng lưu lượng và quản lý. Một vùng chứa không thể xem quy trình đang chạy trên một số vùng chứa khác.
Ngoài cơ chế bảo mật mặc định, còn có nhiều công cụ bảo mật và phần bổ trợ khác có sẵn trên thị trường. Máy quét hình ảnh như Claire được sử dụng để bảo vệ hình ảnh vùng chứa bên trong cơ quan đăng ký docker.
Ổ đĩa ảo hóa đã tạo nên sự bùng nổ trong ngành công nghiệp doanh nghiệp. Nó có thể có một số hạn chế nhất định khi chuyển sang môi trường ảo nhưng nó có rất nhiều lợi thế từ việc tiết kiệm tiền của bạn để duy trì hoạt động kinh doanh của bạn liên tục. Docker là một trong những phát minh tiên phong của ổ ảo hóa này.