Když se někdy v polovině minulého století masově rozšířily standardizované lodní kontejnery, znamenaly neuvěřitelný rozmach lodní dopravy a v zásadě i proces globalizace. Podobný rozmach v oblasti vývoje aplikací přinesla i softwarová kontejnerizace. Přečtěte si, proč je kontejnerizace novou revolucí ve virtualizaci.
Kontejnerizace je moderní způsob vývoje aplikací a jejich nasazování, který se zejména v posledních letech stal velmi populárním. Díky ustálené standardizaci formátu kontejneru mohou vývojáři a IT specialisté nasazovat aplikace v libovolném prostředí bez dalších potřebných úprav. Pomocí kontejnerizace je totiž možné izolovat aplikaci do samostatného prostředí, které je přenositelné a spustitelné na jakémkoli serveru s podobným operačním systémem. V tomto článku se podíváme na to, jak kontejnerizace funguje a jak se liší od tradičního přístupu k vývoji aplikací.
Co je kontejnerizace a jak funguje?
Kontejnerizace je technologie, která umožňuje vývojářům „zabalení“ či „vnoření “ aplikace do kontejneru spolu s veškerými závislostmi a konfiguracemi. Kontejner je poté možné spustit na jakémkoli serveru, který podporuje kontejnerovou virtualizaci. Tento přístup umožňuje vývojářům pracovat s aplikacemi v prostředí, které je izolované od ostatních aplikací na serveru, což zvyšuje bezpečnost a stabilitu aplikace. Aplikace pracují nezávisle na sobě a neovlivňují se navzájem.
To znamená, že aplikace může být spuštěna na jakémkoli serveru, aniž by bylo nutné ručně instalovat všechny závislosti a konfigurace. Hlavní výhodou však je, že aplikace bude fungovat stejně bez ohledu na prostředí, na kterém právě běží.
Vývoj aplikací s kontejnery
Kontejnerizace usnadňuje vývoj aplikací tím, že umožňuje vývojářům pracovat v izolovaném prostředí, které je identické s produkčním prostředím. To znamená, že vývojáři mohou vytvářet aplikace a snadno je testovat v prostředí, které v zásadě odpovídá prostředí produkčnímu. Tento přístup umožňuje vývojářům pracovat rychleji a efektivněji.
Co je Docker?
Kontejnery jsou izolovaná prostředí, která obsahují aplikaci spolu s veškerými závislostmi a konfiguracemi. Jak ale takový kontejner vytvoříte? Pomocí nástroje pro kontejnerovou virtualizaci. 80 % veškerých kontejnerů vývojáři vytvořili v nástroji Docker, který umožňuje vytváření, správu a spouštění kontejnerů na různých operačních systémech. Dockerem vytvářené kontejnery fungují v rámci jednoho operačního systému a sdílejí paměť, knihovny a další zdroje.
Docker (či jiný software pro kontejnerovou virtualizaci) je navíc hospodárný. Není totiž zapotřebí vytváření virtuálních počítačů a odpadají tak vysoké systémové nároky na běh virtuálních operačních systémů a hypervizoru. Kontejnery se navíc spouští řádově v jednotkách až desítkách milisekund, v zásadě okamžitě. Jsou tedy vhodné k masivnímu škálování dle vašich okamžitých potřeb.
Pokud má například vývojář aplikaci napsanou v Javě, může pomocí Dockeru vytvořit kontejner, který obsahuje všechny potřebné závislosti pro spuštění aplikace. Tento kontejner může být poté spuštěn na jakémkoli serveru s podobným operačním systémem, aniž by bylo nutné instalovat všechny závislosti ručně.
Kubernetes
Kontejnery v nasazeném systému běží ve stovkách, nebo dokonce tisících instancí. K jejich správě a automatizaci se používají nástroje pro orchestraci, tedy orchestrátory. Umožňují správu, konfiguraci a monitoring nejen samotných kontejnerů, ale i celých kontejnerových sítí.
K nejznámějším a současně nejpoužívanějším orchestrátorům řadíme open-source systém Kubernetes (transkripce starořeckého „kybernétés“, které můžeme přeložit jako právě onoho zmíněného kormidelníka – proto ikonické modré kormidlo coby logo systému).
Kubernetes poskytuje tyto funkce:
- automaticky plánuje, nasazuje a zastavuje kontejnery a spravuje jejich životní cyklus,
- začleňuje vyrovnávání zatížení,
- sleduje a kontroluje přidělování jednotlivýchprostředků,
- automaticky spravuje zjišťování služeb,
- škáluje na základě využití prostředků,
- umožňuje automatizované opravy aplikací díkyrestartování nebo replikaci kontejnerů.
Kubernetes mimochodem navíc poskytuje ideální prostředí pro AI a ML – optimální čerpání prostředků GPU a CPU, velmi solidní škálovatelnost, jednoduchou migraci úloh a další funkcionality.
Docker a Kubernetes – budoucnost vývoje aplikací a automatizace
Na rozdíl od běžné virtualizace přináší specializovaná virtualizace pomocí kontejnerizace aplikací řadu výhod, jako je automatizace přes API, separace, agilita ve formě snadného škálování, a především snížení nákladů díky výrazně hospodárnějšímu využívání systémových prostředků. Díky tomu je kontejnerizace stále populárnější (nejen) mezi vývojáři po celém světě. Zkuste s Dockerem vývoj aplikací i vy.
