डॉकर को समझना

मैं वेब परियोजनाओं की विकास/वितरण प्रक्रिया की संरचना के लिए कई महीनों से डॉकर का उपयोग कर रहा हूं। मैं हबरखबर पाठकों को डॉकर के बारे में परिचयात्मक लेख का अनुवाद प्रदान करता हूं - "डॉकर को समझना".

डॉकर क्या है?

डॉकर अनुप्रयोगों के विकास, वितरण और संचालन के लिए एक खुला मंच है। डॉकर को आपके एप्लिकेशन को तेज़ी से वितरित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। डॉकर के साथ, आप अपने एप्लिकेशन को अपने बुनियादी ढांचे से अलग कर सकते हैं और बुनियादी ढांचे को एक प्रबंधित एप्लिकेशन के रूप में मान सकते हैं। डॉकर आपके कोड को तेजी से शिप करने, तेजी से परीक्षण करने, एप्लिकेशन को तेजी से शिप करने और कोड लिखने और कोड चलाने के बीच के समय को कम करने में आपकी मदद करता है। डॉकर एक हल्के कंटेनर वर्चुअलाइजेशन प्लेटफ़ॉर्म के माध्यम से प्रक्रियाओं और उपयोगिताओं का उपयोग करके ऐसा करता है जो आपके अनुप्रयोगों को प्रबंधित और वितरित करने में आपकी सहायता करता है।

इसके मूल में, डॉकर आपको लगभग किसी भी एप्लिकेशन को एक कंटेनर में सुरक्षित रूप से अलग करके चलाने की अनुमति देता है। सुरक्षित अलगाव आपको एक ही समय में एक ही होस्ट पर कई कंटेनर चलाने की अनुमति देता है। कंटेनर की हल्की प्रकृति, जो हाइपरवाइजर के अतिरिक्त बोझ के बिना चलती है, आपको अपने हार्डवेयर से अधिक प्राप्त करने की अनुमति देती है।

कंटेनर वर्चुअलाइजेशन प्लेटफ़ॉर्म और उपकरण निम्नलिखित मामलों में उपयोगी हो सकते हैं:

• अपने एप्लिकेशन (और आपके द्वारा उपयोग किए जाने वाले घटकों) को डॉकटर कंटेनरों में पैक करना;
• विकास और परीक्षण के लिए आपकी टीमों को इन कंटेनरों का वितरण और वितरण;
• इन कंटेनरों को अपने उत्पादन स्थलों पर, डेटा केंद्रों और क्लाउड दोनों में बिछाना।

मैं डॉकर का उपयोग किस लिए कर सकता हूँ?

अपने आवेदन शीघ्रता से प्रकाशित करें

विकास चक्र को व्यवस्थित करने के लिए डॉकर महान है। डॉकर डेवलपर्स को एप्लिकेशन और सेवाओं के साथ स्थानीय कंटेनर चलाने की अनुमति देता है। जो बाद में आपको निरंतर एकीकरण और परिनियोजन वर्कफ़्लो की प्रक्रिया के साथ एकीकृत करने की अनुमति देता है।

उदाहरण के लिए, आपके डेवलपर्स स्थानीय रूप से कोड लिखते हैं और सहकर्मियों के साथ अपने विकास स्टैक (डॉकर छवियों का एक सेट) साझा करते हैं। जब वे तैयार हो जाते हैं, तो वे कोड और कंटेनरों को परीक्षण स्थल पर भेज देते हैं और कोई भी आवश्यक परीक्षण चलाते हैं। परीक्षण स्थल से, वे उत्पादन के लिए कोड और चित्र भेज सकते हैं।

रखना और खोलना आसान

डॉकर कंटेनर-आधारित प्लेटफ़ॉर्म आपके पेलोड को पोर्ट करना आसान बनाता है। डॉकर कंटेनर आपकी स्थानीय मशीन पर, या तो वास्तविक या डेटा सेंटर में वर्चुअल मशीन पर, या क्लाउड में चल सकते हैं।

डॉकर की पोर्टेबिलिटी और हल्की प्रकृति आपके कार्यभार को गतिशील रूप से प्रबंधित करना आसान बनाती है। आप अपने एप्लिकेशन या सेवाओं को तैनात या बंद करने के लिए डॉकर का उपयोग कर सकते हैं। डॉकर की गति इसे वास्तविक समय में करने की अनुमति देती है।

अधिक भार और अधिक पेलोड

डॉकर हल्का और तेज़ है। यह हाइपरवाइजर-आधारित वर्चुअल मशीनों के लिए एक लचीला, लागत प्रभावी विकल्प प्रदान करता है। यह उच्च-लोड वातावरण में विशेष रूप से उपयोगी है, उदाहरण के लिए, अपना स्वयं का क्लाउड या प्लेटफ़ॉर्म-एज़-सर्विस बनाते समय। लेकिन यह छोटे और मध्यम आकार के अनुप्रयोगों के लिए भी उपयोगी है जब आप अपने पास मौजूद संसाधनों से अधिक प्राप्त करना चाहते हैं।

मुख्य डॉकर घटक

डॉकर में दो मुख्य घटक होते हैं:

• डॉकर: एक ओपन सोर्स वर्चुअलाइजेशन प्लेटफॉर्म;
• डॉकर हब: डॉकर कंटेनरों के वितरण और प्रबंधन के लिए हमारा प्लेटफ़ॉर्म-ए-ए-सर्विस।

टिप्पणी! डॉकर को अपाचे 2.0 लाइसेंस के तहत वितरित किया जाता है।

डॉकर वास्तुकला

डॉकर क्लाइंट-सर्वर आर्किटेक्चर का उपयोग करता है। डॉकर क्लाइंट डॉकर डेमॉन के साथ संचार करता है, जो आपके कंटेनरों को बनाने, चलाने और वितरित करने का बोझ लेता है। क्लाइंट और सर्वर दोनों एक ही सिस्टम पर चल सकते हैं, आप क्लाइंट को रिमोट डॉकर डेमॉन से कनेक्ट कर सकते हैं। क्लाइंट और सर्वर सॉकेट या RESTful API के माध्यम से संचार करते हैं।

डॉकर डेमन

जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, डेमॉन होस्ट मशीन पर चलता है। उपयोगकर्ता सीधे सर्वर से इंटरैक्ट नहीं करता है, बल्कि इसके लिए क्लाइंट का उपयोग करता है।

डॉकर क्लाइंट

डॉकर क्लाइंट, डॉकर प्रोग्राम, डॉकर का मुख्य इंटरफ़ेस है। यह उपयोगकर्ता से कमांड प्राप्त करता है और डॉकर डेमॉन के साथ इंटरैक्ट करता है।

डोकर के अंदर

यह समझने के लिए कि डॉकर में क्या शामिल है, आपको तीन घटकों के बारे में जानना होगा:

• इमेजिस
• रजिस्ट्री
• कंटेनरों

कल्पना

डॉकर छवि केवल-पढ़ने के लिए टेम्पलेट है। उदाहरण के लिए, छवि में अपाचे के साथ उबंटू ऑपरेटिंग सिस्टम और उस पर एक एप्लिकेशन हो सकता है। कंटेनर बनाने के लिए छवियों का उपयोग किया जाता है. डॉकर नई छवियां बनाना, मौजूदा छवियों को अपडेट करना आसान बनाता है, या आप अन्य लोगों द्वारा बनाई गई छवियां डाउनलोड कर सकते हैं। छवियाँ डॉकर बिल्ड के घटक हैं।

रजिस्टर

डॉकर रजिस्ट्री छवियों को संग्रहीत करती है। सार्वजनिक और निजी रजिस्ट्रियां हैं जिनसे आप छवियां डाउनलोड या अपलोड कर सकते हैं। एक सार्वजनिक डॉकर रजिस्ट्री है डॉकर हब. वहाँ छवियों का एक विशाल संग्रह संग्रहीत है। जैसा कि आप जानते हैं, छवियां आपके द्वारा बनाई जा सकती हैं या आप दूसरों द्वारा बनाई गई छवियों का उपयोग कर सकते हैं। रजिस्ट्रियाँ एक वितरण घटक हैं।

कंटेनर

कंटेनर निर्देशिकाओं के समान हैं। कंटेनर में वह सब कुछ होता है जो एप्लिकेशन को चलाने के लिए आवश्यक होता है। प्रत्येक कंटेनर एक छवि से बनाया गया है। कंटेनर बनाए जा सकते हैं, प्रारंभ किए जा सकते हैं, बंद किए जा सकते हैं, माइग्रेट किए जा सकते हैं या हटाए जा सकते हैं. प्रत्येक कंटेनर अलग-थलग है और एप्लिकेशन के लिए एक सुरक्षित मंच प्रदान करता है। कंटेनर कार्य के घटक हैं।

तो डॉकर कैसे काम करता है?

अब तक हम जानते हैं कि:

• हम ऐसी छवियां बना सकते हैं जिनमें हमारे एप्लिकेशन स्थित हैं;
• हम एप्लिकेशन चलाने के लिए छवियों से कंटेनर बना सकते हैं;
• हम डॉकर हब या किसी अन्य छवि रजिस्ट्री के माध्यम से छवियों को वितरित कर सकते हैं।

आइए देखें कि ये घटक एक साथ कैसे फिट होते हैं।

छवि कैसे काम करती है?

हम पहले से ही जानते हैं कि एक छवि एक रीड-ओनली टेम्पलेट है जिससे एक कंटेनर बनाया जाता है। प्रत्येक छवि में स्तरों का एक सेट होता है। डॉकर उपयोग करता है यूनियन फ़ाइल सिस्टम इन स्तरों को एक छवि में संयोजित करने के लिए। यूनियन फ़ाइल सिस्टम विभिन्न फ़ाइल सिस्टम (विभिन्न शाखाओं) से फ़ाइलों और निर्देशिकाओं को पारदर्शी रूप से ओवरलैप करने की अनुमति देता है, जिससे एक सुसंगत फ़ाइल सिस्टम बनता है।

डॉकर के हल्के होने का एक कारण यह है कि यह इस तरह की परतों का उपयोग करता है। जब आप छवि बदलते हैं, जैसे किसी एप्लिकेशन को अपडेट करना, तो एक नई परत बन जाती है। इसलिए, पूरी छवि को बदले या उसका पुनर्निर्माण किए बिना, जैसा कि आपको वर्चुअल मशीन के साथ करना पड़ सकता है, केवल परत जोड़ी या अपडेट की जाती है। और आपको पूरी नई छवि वितरित करने की ज़रूरत नहीं है, केवल अपडेट वितरित किया जाता है, जिससे छवियों को वितरित करना आसान और तेज़ हो जाता है।

प्रत्येक छवि के केंद्र में एक आधार छवि होती है। उदाहरण के लिए, उबंटू, उबंटू की आधार छवि, या फेडोरा, फेडोरा वितरण की आधार छवि। आप नई छवियाँ बनाने के लिए छवियों का उपयोग आधार के रूप में भी कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, यदि आपके पास अपाचे छवि है, तो आप इसे अपने वेब अनुप्रयोगों के लिए आधार छवि के रूप में उपयोग कर सकते हैं।

टिप्पणी! डॉकर आमतौर पर डॉकर हब रजिस्ट्री से छवियां खींचता है।

इन आधार छवियों से डॉकर छवियां बनाई जा सकती हैं; हम इन छवियों को बनाने के चरणों को निर्देश कहते हैं। प्रत्येक निर्देश एक नई छवि या स्तर बनाता है। निर्देश निम्नलिखित होंगे:

• चलाने के आदेश
• एक फ़ाइल या निर्देशिका जोड़ना
• एक पर्यावरण चर बनाना
• इस छवि का कंटेनर लॉन्च होने पर क्या चलाना है, इस पर निर्देश

ये निर्देश एक फ़ाइल में संग्रहीत हैं Dockerfile. डॉकर इसे पढ़ता है Dockerfile, जब आप छवि बनाते हैं, तो इन निर्देशों को निष्पादित करते हैं और अंतिम छवि लौटाते हैं।

डॉकर रजिस्ट्री कैसे काम करती है?

रजिस्ट्री डोकर छवियों के लिए एक भंडार है। एक बार छवि बन जाने के बाद, आप इसे सार्वजनिक डॉकर हब रजिस्ट्री या अपनी व्यक्तिगत रजिस्ट्री में प्रकाशित कर सकते हैं।

डॉकर क्लाइंट के साथ, आप पहले से प्रकाशित छवियों को खोज सकते हैं और कंटेनर बनाने के लिए उन्हें अपनी डॉकर मशीन पर डाउनलोड कर सकते हैं।

डॉकर हब सार्वजनिक और निजी छवि रिपॉजिटरी प्रदान करता है। सार्वजनिक रिपॉजिटरी से छवियाँ खोजना और डाउनलोड करना सभी के लिए उपलब्ध है। निजी भंडारण की सामग्री खोज परिणामों में शामिल नहीं है। और केवल आप और आपके उपयोगकर्ता ही इन छवियों को प्राप्त कर सकते हैं और उनसे कंटेनर बना सकते हैं।

एक कंटेनर कैसे काम करता है?

एक कंटेनर में एक ऑपरेटिंग सिस्टम, उपयोगकर्ता फ़ाइलें और मेटाडेटा होता है। जैसा कि हम जानते हैं, प्रत्येक कंटेनर एक छवि से बनाया गया है। यह छवि डॉकर को बताती है कि कंटेनर में क्या है, कौन सी प्रक्रिया शुरू करनी है, कंटेनर कब शुरू होता है, और अन्य कॉन्फ़िगरेशन डेटा। डॉकर छवि केवल पढ़ने के लिए है। जब डॉकर एक कंटेनर शुरू करता है, तो यह छवि के शीर्ष पर एक पढ़ने/लिखने की परत बनाता है (जैसा कि पहले बताया गया है यूनियन फ़ाइल सिस्टम का उपयोग करके) जिसमें एप्लिकेशन चलाया जा सकता है।

जब कंटेनर प्रारंभ होता है तो क्या होता है?

या प्रोग्राम का उपयोग कर रहे हैं docker, या RESTful API का उपयोग करके, डॉकर क्लाइंट डॉकर डेमॉन को कंटेनर शुरू करने के लिए कहता है।

$ sudo docker run -i -t ubuntu /bin/bash

आइए इस कमांड पर एक नजर डालें। क्लाइंट को कमांड का उपयोग करके लॉन्च किया गया है docker, विकल्प के साथ run, जो कहता है कि एक नया कंटेनर लॉन्च किया जाएगा। किसी कंटेनर को चलाने के लिए न्यूनतम आवश्यकताएँ निम्नलिखित विशेषताएँ हैं:

• कंटेनर बनाने के लिए किस छवि का उपयोग करना है. हमारे मामले में ubuntu
• वह कमांड जिसे आप कंटेनर प्रारंभ होने पर चलाना चाहते हैं। हमारे मामले में /bin/bash

जब हम यह कमांड चलाते हैं तो हुड के नीचे क्या होता है?

डॉकर, क्रम में, निम्नलिखित कार्य करता है:

• उबंटू छवि डाउनलोड करें: डॉकर छवि उपलब्धता की जाँच करता है ubuntu स्थानीय मशीन पर, और यदि यह वहां नहीं है, तो इसे डाउनलोड करें डॉकर हब. यदि कोई छवि है, तो वह इसका उपयोग एक कंटेनर बनाने के लिए करता है;
• एक कंटेनर बनाता है: जब छवि प्राप्त होती है, तो डॉकर इसका उपयोग एक कंटेनर बनाने के लिए करता है;
• फ़ाइल सिस्टम को प्रारंभ करता है और केवल-पढ़ने के स्तर को माउंट करता है: फ़ाइल सिस्टम में कंटेनर बनाया जाता है और छवि को केवल-पढ़ने के स्तर पर जोड़ा जाता है;
• नेटवर्क/ब्रिज प्रारंभ करता है: एक नेटवर्क इंटरफ़ेस बनाता है जो डॉकर को होस्ट मशीन के साथ संचार करने की अनुमति देता है;
• IP पता सेट करना: पता ढूंढता है और सेट करता है;
• निर्दिष्ट प्रक्रिया प्रारंभ करता है: आपका एप्लिकेशन लॉन्च करता है;
• आपके एप्लिकेशन से आउटपुट संसाधित और उत्पादित करता है: आपके एप्लिकेशन के मानक इनपुट, आउटपुट और त्रुटि स्ट्रीम को कनेक्ट और लॉग करता है ताकि आप ट्रैक कर सकें कि आपका एप्लिकेशन कैसा प्रदर्शन कर रहा है।

अब आपके पास एक कार्यशील कंटेनर है. आप अपने कंटेनर को प्रबंधित कर सकते हैं, अपने एप्लिकेशन के साथ इंटरैक्ट कर सकते हैं। जब आप एप्लिकेशन को रोकने का निर्णय लेते हैं, तो कंटेनर को हटा दें।

प्रौद्योगिकियों का इस्तेमाल किया

डॉकर गो में लिखा गया है और उपरोक्त कार्यक्षमता को लागू करने के लिए लिनक्स कर्नेल की कुछ विशेषताओं का उपयोग करता है।

नेमस्पेस

डॉकर प्रौद्योगिकी का उपयोग करता है namespaces पृथक कार्यस्थानों को व्यवस्थित करने के लिए, जिन्हें हम कंटेनर कहते हैं। जब हम एक कंटेनर शुरू करते हैं, तो डॉकर उस कंटेनर के लिए नेमस्पेस का एक सेट बनाता है।

यह एक पृथक परत बनाता है, जिसमें कंटेनर का प्रत्येक पहलू अपने स्वयं के नेमस्पेस में चलता है और बाहरी सिस्टम तक पहुंच नहीं होती है।

डॉकर द्वारा उपयोग किए जाने वाले कुछ नामस्थानों की सूची:

• पीआईडी: प्रक्रिया को अलग करना;
• शुद्ध: नेटवर्क इंटरफेस के प्रबंधन के लिए;
• आईपीसी: आईपीसी संसाधनों का प्रबंधन करने के लिए। (आईसीपी: इंटरप्रोसेस कम्युनिकेशन);
• एमएनटी: माउंट पॉइंट प्रबंधित करने के लिए;
• UTC: कर्नेल को अलग करने और संस्करण पीढ़ी को नियंत्रित करने के लिए (UTC: यूनिक्स टाइमशेयरिंग सिस्टम)।

नियंत्रण समूह

डॉकर प्रौद्योगिकी का भी उपयोग करता है cgroups या नियंत्रण समूह. किसी एप्लिकेशन को अलगाव में चलाने की कुंजी एप्लिकेशन को केवल वही संसाधन प्रदान करना है जो आप प्रदान करना चाहते हैं। इससे यह सुनिश्चित होता है कि कंटेनर अच्छे पड़ोसी होंगे। नियंत्रण समूह आपको उपलब्ध हार्डवेयर संसाधनों को साझा करने और, यदि आवश्यक हो, सीमाएं और प्रतिबंध निर्धारित करने की अनुमति देते हैं। उदाहरण के लिए, कंटेनर के लिए मेमोरी की संभावित मात्रा सीमित करें।

यूनियन फाइल सिस्टम

यूनियन फाइल सिस्टम या यूनियनएफएस एक फाइल सिस्टम है जो परतें बनाकर काम करता है, जिससे यह बहुत हल्का और तेज हो जाता है। डॉकर उन ब्लॉकों को बनाने के लिए यूनियनएफएस का उपयोग करता है जिनसे कंटेनर बनाया जाता है। डॉकर यूनियनएफएस के कई वेरिएंट का उपयोग कर सकता है जिनमें शामिल हैं: एयूएफएस, बीटीआरएफएस, वीएफएस और डिवाइसमैपर।

कंटेनर प्रारूप

डॉकर इन घटकों को एक रैपर में जोड़ता है जिसे हम कंटेनर प्रारूप कहते हैं। डिफ़ॉल्ट प्रारूप कहा जाता है libcontainer. डॉकर लिनक्स पर पारंपरिक कंटेनर प्रारूप का भी समर्थन करता है LXC. भविष्य में, डॉकर अन्य कंटेनर प्रारूपों का समर्थन कर सकता है। उदाहरण के लिए, बीएसडी जेलों या सोलारिस ज़ोन के साथ एकीकरण।

स्रोत: www.habr.com