დოკერის გაგება

მე უკვე რამდენიმე თვეა ვიყენებ Docker-ს ვებ პროექტების განვითარების/მიწოდების პროცესის სტრუქტურირებისთვის. ჰაბრახაბრის მკითხველებს ვთავაზობ შესავალი სტატიის თარგმანს დოკერის შესახებ - "დოკერის გაგება".

რა არის დოკერი?

Docker არის ღია პლატფორმა აპლიკაციების შემუშავების, მიწოდებისა და მუშაობისთვის. Docker შექმნილია თქვენი აპლიკაციების უფრო სწრაფად მიწოდებისთვის. დოკერის საშუალებით შეგიძლიათ თქვენი აპლიკაციის გათიშვა თქვენი ინფრასტრუქტურისგან და ინფრასტრუქტურის განხილვა, როგორც მართულ აპლიკაციას. Docker გეხმარებათ თქვენი კოდის უფრო სწრაფად გაგზავნაში, უფრო სწრაფად ტესტირებაში, აპლიკაციების უფრო სწრაფად გაგზავნაში და კოდის დაწერასა და კოდის გაშვებას შორის დროის შემცირებაში. Docker ამას აკეთებს მსუბუქი კონტეინერის ვირტუალიზაციის პლატფორმის საშუალებით, პროცესებისა და კომუნალური საშუალებების გამოყენებით, რომლებიც დაგეხმარებათ თქვენი აპლიკაციების მართვასა და მასპინძლობაში.

თავის არსში, დოკერი საშუალებას გაძლევთ გაუშვათ თითქმის ნებისმიერი აპლიკაცია, უსაფრთხოდ იზოლირებული კონტეინერში. უსაფრთხო იზოლაცია საშუალებას გაძლევთ გაუშვათ მრავალი კონტეინერი იმავე ჰოსტზე ერთდროულად. კონტეინერის მსუბუქი ბუნება, რომელიც მუშაობს ჰიპერვიზორის დამატებითი ტვირთის გარეშე, საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ მეტი თქვენი აპარატურისგან.

კონტეინერის ვირტუალიზაციის პლატფორმა და ხელსაწყოები შეიძლება სასარგებლო იყოს შემდეგ შემთხვევებში:

• თქვენი განაცხადის (და თქვენ მიერ გამოყენებული კომპონენტების) შეფუთვა დოკერის კონტეინერებში;
• ამ კონტეინერების განაწილება და მიწოდება თქვენს გუნდებში განვითარებისა და ტესტირებისთვის;
• ამ კონტეინერების განლაგება თქვენს წარმოების საიტებზე, როგორც მონაცემთა ცენტრებში, ასევე ღრუბლებში.

რისთვის შემიძლია გამოვიყენო დოკერი?

სწრაფად გამოაქვეყნეთ თქვენი აპლიკაციები

Docker შესანიშნავია განვითარების ციკლის ორგანიზებისთვის. Docker საშუალებას აძლევს დეველოპერებს გაუშვან ადგილობრივი კონტეინერები აპლიკაციებითა და სერვისებით. რაც შემდგომში საშუალებას გაძლევთ ინტეგრირდეთ უწყვეტი ინტეგრაციისა და განლაგების სამუშაო პროცესთან.

მაგალითად, თქვენი დეველოპერები წერენ კოდს ადგილობრივად და უზიარებენ თავიანთ დეველოპერულ დასტას (დოკერის სურათების ნაკრები) კოლეგებს. როდესაც ისინი მზად იქნებიან, ისინი უბიძგებენ კოდს და კონტეინერებს ტესტის ადგილზე და ატარებენ ყველა საჭირო ტესტს. ტესტის საიტიდან მათ შეუძლიათ გაგზავნონ კოდი და სურათები წარმოებაში.

უფრო ადვილია განლაგება და გაშლა

დოკერის კონტეინერზე დაფუძნებული პლატფორმა აადვილებს თქვენი ტვირთის პორტირებას. Docker კონტეინერები შეიძლება იმუშაოს თქვენს ადგილობრივ აპარატზე, რეალურ ან ვირტუალურ მანქანაზე მონაცემთა ცენტრში, ან ღრუბელში.

დოკერის პორტაბელურობა და მსუბუქი ბუნება აადვილებს თქვენი დატვირთვის დინამიურად მართვას. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ დოკერი თქვენი აპლიკაციის ან სერვისების დასაყენებლად ან გამორთვისთვის. დოკერის სიჩქარე საშუალებას იძლევა ამის გაკეთება თითქმის რეალურ დროში.

უფრო მაღალი დატვირთვა და მეტი დატვირთვა

Docker არის მსუბუქი და სწრაფი. ის უზრუნველყოფს ჰიპერვიზორზე დაფუძნებული ვირტუალური მანქანების მდგრად, ეკონომიურ ალტერნატივას. ის განსაკუთრებით გამოსადეგია მაღალი დატვირთვის გარემოში, მაგალითად, საკუთარი ღრუბლის ან პლატფორმის სერვისის შექმნისას. მაგრამ ის ასევე სასარგებლოა მცირე და საშუალო ზომის აპლიკაციებისთვის, როდესაც გსურთ მიიღოთ მეტი თქვენი რესურსებიდან.

მთავარი დოკერის კომპონენტები

დოკერი შედგება ორი ძირითადი კომპონენტისგან:

• Docker: ღია კოდის ვირტუალიზაციის პლატფორმა;
• Docker Hub: ჩვენი პლატფორმა-როგორც სერვისი Docker კონტეინერების განაწილებისა და მართვისთვის.

Შენიშვნა! Docker ნაწილდება Apache 2.0 ლიცენზიით.

დოკერის არქიტექტურა

Docker იყენებს კლიენტ-სერვერის არქიტექტურას. Docker კლიენტი ურთიერთობს Docker Daemon-თან, რომელიც იღებს ტვირთს თქვენი კონტეინერების შექმნის, გაშვებისა და განაწილების შესახებ. კლიენტსაც და სერვერსაც შეუძლია იმუშაოს ერთ სისტემაზე, შეგიძლიათ კლიენტი დაუკავშიროთ დისტანციურ დოკერ დემონს. კლიენტი და სერვერი ურთიერთობენ სოკეტის ან RESTful API-ის მეშვეობით.

დოკერის დემონი

როგორც დიაგრამაზეა ნაჩვენები, დემონი მუშაობს მასპინძელ მანქანაზე. მომხმარებელი უშუალოდ არ ურთიერთობს სერვერთან, მაგრამ იყენებს კლიენტს ამისათვის.

Docker კლიენტი

Docker კლიენტი, დოკერის პროგრამა, არის Docker-ის მთავარი ინტერფეისი. ის იღებს ბრძანებებს მომხმარებლისგან და ურთიერთქმედებს დოკერ დემონთან.

დოკერის შიგნით

იმის გასაგებად, თუ რისგან შედგება დოკერი, თქვენ უნდა იცოდეთ სამი კომპონენტის შესახებ:

• სურათები
• რეესტრი
• კონტეინერები

სურათები

Docker სურათი არის მხოლოდ წაკითხვის შაბლონი. მაგალითად, სურათი შეიძლება შეიცავდეს Ubuntu ოპერაციულ სისტემას Apache-ით და მასზე აპლიკაციით. სურათები გამოიყენება კონტეინერების შესაქმნელად. Docker აადვილებს ახალი სურათების შექმნას, არსებულის განახლებას, ან შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ სხვა ადამიანების მიერ შექმნილი სურათები. სურათები დოკერის კონსტრუქციის კომპონენტებია.

Реестр

Docker რეესტრი ინახავს სურათებს. არსებობს საჯარო და კერძო რეესტრები, საიდანაც შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ ან ატვირთოთ სურათები. არის საჯარო დოკერის რეესტრი დოკერის ცენტრი. იქ ინახება სურათების უზარმაზარი კოლექცია. მოგეხსენებათ, სურათების შექმნა შესაძლებელია თქვენ ან შეგიძლიათ გამოიყენოთ სხვების მიერ შექმნილი სურათები. რეესტრები განაწილების კომპონენტია.

კონტეინერები

კონტეინერები დირექტორიების მსგავსია. კონტეინერები შეიცავს ყველაფერს, რაც აპლიკაციას სჭირდება გასაშვებად. თითოეული კონტეინერი იქმნება სურათიდან. კონტეინერების შექმნა, დაწყება, გაჩერება, მიგრაცია ან წაშლა შესაძლებელია. თითოეული კონტეინერი იზოლირებულია და უზრუნველყოფს აპლიკაციის უსაფრთხო პლატფორმას. კონტეინერები სამუშაოს კომპონენტებია.

როგორ მუშაობს Docker?

ჯერჯერობით ჩვენ ვიცით, რომ:

• ჩვენ შეგვიძლია შევქმნათ სურათები, რომლებშიც ჩვენი აპლიკაციებია განთავსებული;
• ჩვენ შეგვიძლია შევქმნათ კონტეინერები სურათებიდან აპლიკაციების გასაშვებად;
• ჩვენ შეგვიძლია გავავრცელოთ სურათები Docker Hub-ის ან სხვა გამოსახულების რეესტრის მეშვეობით.

ვნახოთ, როგორ ჯდება ეს კომპონენტები ერთმანეთთან.

როგორ მუშაობს სურათი?

ჩვენ უკვე ვიცით, რომ სურათი არის მხოლოდ წასაკითხი შაბლონი, საიდანაც იქმნება კონტეინერი. თითოეული სურათი შედგება დონის კომპლექტისაგან. დოკერი იყენებს კავშირის ფაილური სისტემა დააკავშიროთ ეს დონეები ერთ სურათში. კავშირის ფაილური სისტემა საშუალებას აძლევს ფაილებს და დირექტორიებს სხვადასხვა ფაილური სისტემებიდან (სხვადასხვა ფილიალი) გადაფარონ გამჭვირვალედ, შექმნან თანმიმდევრული ფაილური სისტემა.

დოკერის მსუბუქი წონის ერთ-ერთი მიზეზი არის ის, რომ ის იყენებს მსგავს ფენებს. როდესაც თქვენ ცვლით სურათს, როგორიცაა აპლიკაციის განახლება, იქმნება ახალი ფენა. ასე რომ, მთელი სურათის ჩანაცვლების ან მისი აღდგენის გარეშე, როგორც ეს შეიძლება მოგიწიოთ ვირტუალურ მანქანასთან, მხოლოდ ფენა ემატება ან განახლდება. და თქვენ არ გჭირდებათ მთლიანი ახალი სურათის გავრცელება, მხოლოდ განახლება ნაწილდება, რაც აადვილებს და აჩქარებს სურათების გავრცელებას.

ყველა სურათის გულში არის საბაზისო სურათი. მაგალითად, ubuntu, Ubuntu-ს საბაზისო სურათი, ან Fedora, Fedora განაწილების საბაზისო სურათი. თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ სურათები, როგორც საფუძველი ახალი სურათების შესაქმნელად. მაგალითად, თუ თქვენ გაქვთ აპაჩის სურათი, შეგიძლიათ გამოიყენოთ იგი, როგორც საბაზისო სურათი თქვენი ვებ აპლიკაციებისთვის.

Შენიშვნა! Docker ჩვეულებრივ ამოიღებს სურათებს Docker Hub რეესტრიდან.

დოკერის სურათები შეიძლება შეიქმნას ამ საბაზისო სურათებიდან; ჩვენ ვუწოდებთ ამ სურათების შექმნის ნაბიჯებს ინსტრუქციებს. თითოეული ინსტრუქცია ქმნის ახალ სურათს ან დონეს. ინსტრუქციები იქნება შემდეგი:

• გაშვების ბრძანება
• ფაილის ან დირექტორიას დამატება
• გარემოს ცვლადის შექმნა
• ინსტრუქციები იმის შესახებ, თუ რა უნდა გაუშვათ ამ სურათის კონტეინერის გაშვებისას

ეს ინსტრუქციები ინახება ფაილში Dockerfile. ამას დოკერი კითხულობს Dockerfile, როდესაც ქმნით სურათს, ასრულებს ამ ინსტრუქციებს და აბრუნებს საბოლოო სურათს.

როგორ მუშაობს დოკერის რეესტრი?

რეესტრი არის დოკერის სურათების საცავი. სურათის შექმნის შემდეგ, შეგიძლიათ გამოაქვეყნოთ ის საჯარო Docker Hub რეესტრში ან თქვენს პირად რეესტრში.

დოკერ კლიენტთან ერთად შეგიძლიათ მოძებნოთ უკვე გამოქვეყნებული სურათები და გადმოწეროთ ისინი თქვენს დოკერ მანქანაში კონტეინერების შესაქმნელად.

Docker Hub უზრუნველყოფს საჯარო და კერძო გამოსახულების საცავებს. სურათების ძებნა და ჩამოტვირთვა საჯარო საცავებიდან ყველასთვის ხელმისაწვდომია. პირადი საცავის შიგთავსი არ შედის ძიების შედეგებში. და მხოლოდ თქვენ და თქვენს მომხმარებლებს შეგიძლიათ მიიღოთ ეს სურათები და შექმნათ კონტეინერები მათგან.

როგორ მუშაობს კონტეინერი?

კონტეინერი შედგება ოპერაციული სისტემისგან, მომხმარებლის ფაილებისგან და მეტამონაცემებისგან. როგორც ვიცით, თითოეული კონტეინერი იქმნება სურათიდან. ეს სურათი ეუბნება დოკერს რა არის კონტეინერში, რა პროცესი უნდა დაიწყოს, როდის იწყება კონტეინერი და სხვა კონფიგურაციის მონაცემები. დოკერის სურათი არის მხოლოდ წაკითხვადი. როდესაც დოკერი იწყებს კონტეინერს, ის ქმნის წაკითხვის/ჩაწერის ფენას გამოსახულების თავზე (როგორც ზემოთ იყო ნათქვამი კავშირის ფაილური სისტემის გამოყენებით), რომელშიც აპლიკაციის გაშვება შეიძლება.

რა ხდება კონტეინერის გაშვებისას?

ან პროგრამის გამოყენებით docker, ან RESTful API-ს გამოყენებით, დოკერის კლიენტი ეუბნება დოკერ დემონს, დაიწყოს კონტეინერი.

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

მოდით შევხედოთ ამ ბრძანებას. კლიენტი გაშვებულია ბრძანების გამოყენებით docker, ოფციით run, სადაც ნათქვამია, რომ ახალი კონტეინერი ამოქმედდება. მინიმალური მოთხოვნები კონტეინერის გასაშვებად არის შემდეგი ატრიბუტები:

• რომელი სურათი გამოვიყენოთ კონტეინერის შესაქმნელად. ჩვენს შემთხვევაში ubuntu
• ბრძანება, რომლის შესრულებაც გსურთ კონტეინერის გაშვებისას. ჩვენს შემთხვევაში /bin/bash

რა ხდება ქუდის ქვეშ, როდესაც ამ ბრძანებას ვასრულებთ?

Docker, ბრძანებით, აკეთებს შემდეგს:

• ჩამოტვირთავს ubuntu სურათს: დოკერი ამოწმებს გამოსახულების ხელმისაწვდომობას ubuntu ადგილობრივ აპარატზე და თუ ის იქ არ არის, ჩამოტვირთეთ იგი დოკერის ცენტრი. თუ არსებობს სურათი, ის იყენებს მას კონტეინერის შესაქმნელად;
• ქმნის კონტეინერს: როდესაც სურათი მიიღება, დოკერი იყენებს მას კონტეინერის შესაქმნელად;
• ახდენს ფაილური სისტემის ინიციალიზებას და აყენებს მხოლოდ წაკითხვის დონეს: კონტეინერი იქმნება ფაილურ სისტემაში და სურათი ემატება მხოლოდ წაკითხვის დონეს;
• ახდენს ქსელის/ხიდის ინიციალიზაციას: ქმნის ქსელურ ინტერფეისს, რომელიც დოკერს საშუალებას აძლევს დაუკავშირდეს მასპინძელ მანქანას;
• IP მისამართის დაყენება: პოულობს და ადგენს მისამართს;
• იწყებს მითითებულ პროცესს: გაუშვებს თქვენს აპლიკაციას;
• ამუშავებს და აწარმოებს გამოსავალს თქვენი აპლიკაციიდან: აკავშირებს და აღრიცხავს თქვენი აპლიკაციის სტანდარტულ შეყვანას, გამომავალს და შეცდომის ნაკადს, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ თვალყური ადევნოთ როგორ მუშაობს თქვენი აპლიკაცია.

ახლა თქვენ გაქვთ სამუშაო კონტეინერი. თქვენ შეგიძლიათ მართოთ თქვენი კონტეინერი, დაუკავშირდეთ თქვენს აპლიკაციას. როდესაც გადაწყვეტთ აპლიკაციის შეწყვეტას, წაშალეთ კონტეინერი.

გამოყენებული ტექნოლოგიები

Docker იწერება Go-ში და იყენებს Linux-ის ბირთვის ზოგიერთ მახასიათებელს ზემოაღნიშნული ფუნქციონირების განსახორციელებლად.

სახელთა სივრცეები

დოკერი იყენებს ტექნოლოგიას namespaces იზოლირებული სამუშაო ადგილების ორგანიზება, რომელსაც ჩვენ ვუწოდებთ კონტეინერებს. როდესაც ჩვენ ვიწყებთ კონტეინერს, დოკერი ქმნის სახელთა სივრცის კომპლექტს ამ კონტეინერისთვის.

ეს ქმნის იზოლირებულ ფენას, სადაც კონტეინერის თითოეული ასპექტი მუშაობს საკუთარ სახელთა სივრცეში და არ აქვს წვდომა გარე სისტემაზე.

ზოგიერთი სახელთა სივრცის სია, რომლებსაც დოკერი იყენებს:

• pid: პროცესის იზოლირება;
• ქსელი: ქსელური ინტერფეისების მართვისთვის;
• ipc: IPC რესურსების მართვა. (ICP: InterProccess Communication);
• mnt: სამონტაჟო წერტილების მართვა;
• utc: ბირთვის იზოლირება და ვერსიის გენერირების კონტროლი (UTC: Unix timesharing system).

საკონტროლო ჯგუფები

Docker ასევე იყენებს ტექნოლოგიას cgroups ან საკონტროლო ჯგუფები. აპლიკაციის იზოლირებულად გაშვების გასაღები არის აპლიკაციის მიწოდება მხოლოდ იმ რესურსებით, რომელთა მიწოდებაც გსურთ. ეს უზრუნველყოფს იმას, რომ კონტეინერები კარგი მეზობლები იქნება. საკონტროლო ჯგუფები საშუალებას გაძლევთ გააზიაროთ არსებული ტექნიკის რესურსები და, საჭიროების შემთხვევაში, დააყენოთ შეზღუდვები და შეზღუდვები. მაგალითად, შეზღუდეთ კონტეინერის მეხსიერების შესაძლო რაოდენობა.

კავშირის ფაილური სისტემა

Union File Sysem ან UnionFS არის ფაილური სისტემა, რომელიც მუშაობს ფენების შექმნით, რაც მას ძალიან მსუბუქს და სწრაფს ხდის. Docker იყენებს UnionFS-ს იმ ბლოკების შესაქმნელად, საიდანაც აგებულია კონტეინერი. Docker-ს შეუძლია გამოიყენოს UnionFS-ის რამდენიმე ვარიანტი, მათ შორის: AUFS, btrfs, vfs და DeviceMapper.

კონტეინერის ფორმატები

Docker აერთიანებს ამ კომპონენტებს შეფუთვაში, რომელსაც კონტეინერის ფორმატს ვუწოდებთ. ნაგულისხმევი ფორმატი ეწოდება libcontainer. Docker ასევე მხარს უჭერს ტრადიციულ კონტეინერის ფორმატს Linux-ის გამოყენებით LXC. მომავალში, Docker-მა შეიძლება მხარი დაუჭიროს კონტეინერების სხვა ფორმატებს. მაგალითად, ინტეგრირება BSD Jails-თან ან Solaris Zones-თან.

წყარო: www.habr.com