VM თუ Docker?

როგორ იცით, გჭირდებათ თუ არა Docker და არა VM? თქვენ უნდა განსაზღვროთ, რისი იზოლირება გსურთ. თუ გსურთ სისტემის იზოლირება გარანტირებული გამოყოფილი რესურსებით და ვირტუალური აპარატურით, მაშინ არჩევანი უნდა იყოს VM. თუ თქვენ გჭირდებათ გაშვებული აპლიკაციების იზოლირება, როგორც ცალკეული სისტემის პროცესები, დაგჭირდებათ Docker.

რა განსხვავებაა Docker კონტეინერებსა და VM-ებს შორის?

ვირტუალური მანქანა (VM) არის ვირტუალური კომპიუტერი ყველა ვირტუალური მოწყობილობით და ვირტუალური მყარი დისკით, რომელზედაც დამონტაჟებულია ახალი დამოუკიდებელი ოპერაციული სისტემა ვირტუალური მოწყობილობის დრაივერებთან, მეხსიერების მენეჯმენტთან და სხვა კომპონენტებთან ერთად. ანუ ვიღებთ ფიზიკური ტექნიკის აბსტრაქციას, რომელიც საშუალებას გვაძლევს გავუშვათ მრავალი ვირტუალური კომპიუტერი ერთ კომპიუტერზე.
დაინსტალირებული VM-ს შეუძლია დაიკავოს ადგილი თქვენი კომპიუტერის დისკზე სხვადასხვა გზით:

• ფიქსირებული ადგილი მყარ დისკზე, რომელიც იძლევა უფრო სწრაფად წვდომას ვირტუალურ მყარ დისკზე და თავიდან აიცილებს ფაილის ფრაგმენტაციას;
• დინამიური მეხსიერების განაწილება. დამატებითი აპლიკაციების დაყენებისას, მეხსიერება დინამიურად გამოიყოფა მათთვის, სანამ არ მიაღწევს მისთვის გამოყოფილ მაქსიმალურ რაოდენობას.

რაც უფრო მეტი ვირტუალური მანქანაა თითო სერვერზე, მით მეტ ადგილს იკავებენ ისინი და ასევე საჭიროებენ მუდმივ მხარდაჭერას თქვენი აპლიკაციის გასაშვებად საჭირო გარემოსთვის.

docker არის პროგრამა კონტეინერზე დაფუძნებული აპლიკაციების შესაქმნელად. კონტეინერებსა და ვირტუალურ მანქანებს აქვთ მსგავსი უპირატესობები, მაგრამ განსხვავებულად მუშაობენ. კონტეინერები ნაკლებ ადგილს იკავებს, რადგან... ხელახლა გამოიყენე მასპინძელი სისტემის მეტი საერთო რესურსი, ვიდრე VM, რადგან VM-ისგან განსხვავებით, ის უზრუნველყოფს ვირტუალიზაციას OS დონეზე და არა ტექნიკის დონეზე. ეს მიდგომა იწვევს მეხსიერების დაბალ კვალს, უფრო სწრაფ განლაგებას და უფრო მარტივ სკალირებას.

კონტეინერი უზრუნველყოფს უფრო ეფექტურ მექანიზმს აპლიკაციების ინკაფსულაციისთვის მასპინძელ სისტემაში საჭირო ინტერფეისების მიწოდებით. ეს ფუნქცია საშუალებას აძლევს კონტეინერებს გააზიარონ სისტემის ბირთვი, თითოეული კონტეინერი მუშაობს როგორც ცალკე ჰოსტის OS პროცესი, რომელსაც აქვს მეხსიერების არეების საკუთარი ნაკრები (საკუთარი ვირტუალური მისამართების სივრცე). იმის გამო, რომ თითოეული კონტეინერის ვირტუალური მისამართების სივრცე არის საკუთარი, მეხსიერების სხვადასხვა ზონის კუთვნილი მონაცემების შეცვლა შეუძლებელია.
Docker-ის მშობლიური OS არის Linux (Docker ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას Windows-ზე და MacOS-ზე), ის იყენებს მის მთავარ უპირატესობებს, რაც საშუალებას აძლევს მას მოაწყოს ბირთვის გამოყოფა. Windows-ზე Docker კონტეინერების გაშვება მოხდება ვირტუალურ მანქანაში, რომელიც მუშაობს Linux OS, რადგან კონტეინერები იზიარებენ მასპინძელი სისტემის ოპერაციულ სისტემას და მათთვის მთავარი OS არის Linux.

კონტეინერი - როგორ მუშაობს?

კონტეინერი არის აპლიკაციის დონის აბსტრაქცია, რომელიც აერთიანებს კოდს და დამოკიდებულებებს. კონტეინერები ყოველთვის იქმნება სურათებისგან, ამატებენ დასაწერ ზედა ფენას და ინიციალიზაციას უკეთებენ სხვადასხვა პარამეტრებს. იმის გამო, რომ კონტეინერს აქვს საკუთარი ჩაწერის ფენა და ყველა ცვლილება ინახება ამ ფენაში, მრავალ კონტეინერს შეუძლია გაზიაროს წვდომა იმავე მთავარ სურათზე.

თითოეული კონტეინერის კონფიგურაცია შესაძლებელია ფაილის მეშვეობით docker-compose პროექტში, რომელიც შედის მთავარ გადაწყვეტაში - docker-compose.yml. იქ შეგიძლიათ დააყენოთ სხვადასხვა პარამეტრი, როგორიცაა კონტეინერის სახელი, პორტები, იდენტიფიკატორები, რესურსების ლიმიტები, სხვა კონტეინერებს შორის დამოკიდებულებები. თუ თქვენ არ მიუთითებთ კონტეინერის სახელს პარამეტრებში, Docker ყოველ ჯერზე შექმნის ახალ კონტეინერს და დაასახელებს მას შემთხვევით.

როდესაც კონტეინერი იხსნება სურათიდან, Docker ამაგრებს წაკითხვის-ჩაწერის ფაილურ სისტემას ქვემოთ ნებისმიერი ფენის თავზე. აქ გაშვებული იქნება ყველა პროცესი, რომელიც გვინდა, რომ ჩვენი Docker კონტეინერი აწარმოოს.

როდესაც Docker პირველად იწყებს კონტეინერს, საწყისი წაკითხვის-ჩაწერის ფენა ცარიელია. როდესაც ცვლილებები ხდება, ისინი გამოიყენება ამ ფენაზე; მაგალითად, თუ გსურთ ფაილის შეცვლა, ეს ფაილი დაკოპირდება მხოლოდ წაკითხვის ფენიდან ქვემოთ, წაკითხვა-ჩაწერის ფენაში.
ფაილის მხოლოდ წაკითხვადი ვერსია კვლავ იარსებებს, მაგრამ ის ახლა იმალება ასლის ქვეშ. ტომი გამოიყენება მონაცემების შესანახად, კონტეინერის სასიცოცხლო ციკლის მიუხედავად. ტომი ინიციალიზდება კონტეინერის შექმნისას.

როგორ უკავშირდება სურათი კონტეინერს?

გამოსახულება - თითოეული კონტეინერის მთავარი ელემენტი. სურათი იქმნება პროექტში დამატებული Dockerfile-დან და წარმოადგენს ფაილური სისტემების (ფენების) ერთობლიობას, რომლებიც ერთმანეთზეა დაჯგუფებული, მხოლოდ წასაკითხად; ფენების მაქსიმალური რაოდენობაა 127.

თითოეული სურათის გულში არის საბაზისო გამოსახულება, რომელიც მითითებულია FROM ბრძანებით - შესვლის წერტილი Dockerfile სურათის აგებისას. თითოეული ფენა არის მხოლოდ წაკითხვის ფენა და წარმოდგენილია ერთი ბრძანებით, რომელიც ცვლის ფაილურ სისტემას, დაწერილი Dockerfile-ში.
ამ ფენების ერთ სურათში გაერთიანებისთვის, Docker იყენებს Advanced მრავალ ფენიანი კავშირის ფაილურ სისტემას (AuFS აგებულია UnionFS-ის თავზე), რაც საშუალებას აძლევს სხვადასხვა ფაილებსა და დირექტორიას სხვადასხვა ფაილის ფენიდან გამჭვირვალედ გადაფაროს, რაც ქმნის შეკრულ ფაილურ სისტემას.

ფენები შეიცავს მეტამონაცემებს, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ შეინახოთ შესაბამისი ინფორმაცია თითოეული ფენის შესახებ გაშვების და მშენებლობის დროს. თითოეული ფენა შეიცავს ბმულს შემდეგ ფენასთან; თუ ფენას არ აქვს ბმული, მაშინ ის არის სურათის ყველაზე ზედა ფენა.

Dockerfile შეიძლება შეიცავდეს ბრძანებებს, როგორიცაა:

• FROM - გამოსახულების ფორმირებისას შესვლის წერტილი;
• MAINTAINER - სურათის მფლობელის სახელი;
• RUN — ბრძანების შესრულება გამოსახულების აწყობის დროს;
• ADD - ჰოსტის ფაილის კოპირება ახალ სურათზე; თუ თქვენ მიუთითებთ ფაილის URL-ს, Docker გადმოწერს მას მითითებულ დირექტორიაში;
• ENV - გარემოს ცვლადები;
• CMD - იწყებს ახალი კონტეინერის შექმნას გამოსახულების საფუძველზე;
• ENTRYPOINT - ბრძანება სრულდება კონტეინერის გაშვებისას.
• WORKDIR არის სამუშაო დირექტორია CMD ბრძანების შესასრულებლად.
• USER - აყენებს UID-ს გამოსახულების საფუძველზე შექმნილი კონტეინერისთვის.
• VOLUME - აყენებს ჰოსტის დირექტორიას კონტეინერში.
• EXPOSE არის კონტეინერში მოსმენილი პორტების ნაკრები.

როგორ მუშაობს UnionFS?

UnionFS - კომუნალური სტეკის ფაილური სისტემა (FS) Linux-ისთვის და FreeBSD-ისთვის. ეს FS ახორციელებს ასლის ჩაწერის მექანიზმს (Copy-On-Write, COW). UnionFS-ის სამუშაო განყოფილება არის ფენა; თითოეული ფენა უნდა განიხილებოდეს, როგორც ცალკე სრულფასოვანი ფაილური სისტემა, დირექტორიების იერარქიით, თავად ფესვიდან. UnionFS ქმნის გაერთიანების სამაგრს სხვა ფაილური სისტემებისთვის და საშუალებას აძლევს ფაილებსა და დირექტორიებს სხვადასხვა ფაილური სისტემებიდან (ე.წ. forks) გაერთიანდეს ერთ თანმიმდევრულ ფაილურ სისტემაში, მომხმარებლისთვის გამჭვირვალე.

იმავე ბილიკების მქონე დირექტორიების შიგთავსი ერთად გამოჩნდება შედეგად მიღებული ფაილური სისტემის ერთ ერთიან დირექტორიაში (ერთ სახელთა სივრცეში).

UnionFS აერთიანებს ფენებს შემდეგ პრინციპებზე დაყრდნობით:

• ერთ-ერთი ფენა ხდება ზედა დონის ფენა, მეორე და შემდგომი ფენა ქვედა დონის ფენებად;
• ფენის ობიექტები მომხმარებლისთვის ხელმისაწვდომია „ზემოდან ქვემოდან“, ე.ი. თუ მოთხოვნილი ობიექტი არის „ზედა“ ფენაში, ის ბრუნდება, მიუხედავად იმავე სახელის ობიექტის „ქვედა“ ფენაში არსებობისა; წინააღმდეგ შემთხვევაში ბრუნდება „ქვედა“ ფენის ობიექტი; თუ მოთხოვნილი ობიექტი არც იქ არის და არც იქ, ბრუნდება შეცდომა „არ არის ასეთი ფაილი ან დირექტორია“;
• სამუშაო ფენა არის "ზედა", ანუ მომხმარებლის ყველა მოქმედება მონაცემთა შესაცვლელად აისახება მხოლოდ ზედა დონის ფენაზე, ქვედა დონის ფენების შინაარსზე გავლენის გარეშე.

Docker არის ყველაზე გავრცელებული ტექნოლოგია კონტეინერების გამოყენებისთვის აპლიკაციების გასაშვებად. ის გახდა სტანდარტი სფეროში, რომელიც ეფუძნება cgroups და სახელთა სივრცეებს, რომლებიც მოწოდებულია Linux-ის ბირთვით.

Docker საშუალებას გვაძლევს სწრაფად განვათავსოთ აპლიკაციები და საუკეთესოდ გამოვიყენოთ ფაილური სისტემა OS ბირთვის გაყოფით ყველა კონტეინერზე, რომელიც მუშაობს ცალკეული OS პროცესების სახით.

წყარო: www.habr.com