Разумевање Доцкер-а

Већ неколико месеци користим Доцкер да структурирам процес развоја/испоруке веб пројеката. Нудим читаоцима Хабракхабра превод уводног чланка о доцкеру - „Разумевање докера“.

Шта је доцкер?

Доцкер је отворена платформа за развој, испоруку и рад апликација. Доцкер је дизајниран да брже испоручује ваше апликације. Помоћу доцкер-а можете одвојити своју апликацију од своје инфраструктуре и третирати инфраструктуру као управљану апликацију. Доцкер вам помаже да брже пошаљете свој код, брже тестирате, брже отпремате апликације и смањите време између писања кода и покретања кода. Доцкер то ради преко лагане платформе за виртуелизацију контејнера, користећи процесе и услужне програме који вам помажу да управљате и испоручујете своје апликације.

У својој основи, доцкер вам омогућава да покренете скоро сваку апликацију, безбедно изоловану у контејнеру. Сигурна изолација вам омогућава да истовремено покренете више контејнера на истом хосту. Лагана природа контејнера, који ради без додатног оптерећења хипервизора, омогућава вам да извучете више од свог хардвера.

Платформа и алати за виртуелизацију контејнера могу бити корисни у следећим случајевима:

• паковање ваше апликације (и компоненти које користите) у доцкер контејнере;
• дистрибуцију и испоруку ових контејнера вашим тимовима за развој и тестирање;
• постављајући ове контејнере на ваше производне локације, како у центрима података тако иу облацима.

За шта могу да користим Доцкер?

Брзо објавите своје апликације

Доцкер је одличан за организовање развојног циклуса. Доцкер омогућава програмерима да покрећу локалне контејнере са апликацијама и услугама. Што вам касније омогућава да се интегришете са процесом континуиране интеграције и тока посла.

На пример, ваши програмери пишу код локално и деле свој развојни стог (скуп Доцкер слика) са колегама. Када буду спремни, гурају код и контејнере на место за тестирање и покрећу све неопходне тестове. Са места за тестирање могу да пошаљу код и слике у производњу.

Лакше полагање и расклапање

Платформа заснована на доцкер контејнеру олакшава пренос вашег терета. Доцкер контејнери могу да раде на вашој локалној машини, било стварној или виртуелној машини у центру података или у облаку.

Преносивост и лагана природа Доцкер-а олакшавају динамичко управљање вашим радним оптерећењем. Можете да користите доцкер да бисте применили или искључили своју апликацију или услуге. Брзина Доцкер-а омогућава да се то уради у скоро реалном времену.

Већа оптерећења и већа носивост

Доцкер је лаган и брз. Пружа отпорну, исплативу алтернативу виртуелним машинама заснованим на хипервизору. Посебно је корисно у окружењима са високим оптерећењем, на пример, када креирате сопствени облак или платформу као услугу. Али такође је корисно за мале и средње апликације када желите да добијете више од ресурса које имате.

Главне Доцкер компоненте

Доцкер се састоји од две главне компоненте:

• Доцкер: платформа за виртуелизацију отвореног кода;
• Доцкер Хуб: Наша платформа-као-услуга за дистрибуцију и управљање Доцкер контејнерима.

Белешка! Доцкер се дистрибуира под лиценцом Апацхе 2.0.

Доцкер архитектура

Доцкер користи архитектуру клијент-сервер. Доцкер клијент комуницира са Доцкер демоном, који преузима терет креирања, покретања и дистрибуције ваших контејнера. И клијент и сервер могу да раде на истом систему, можете повезати клијента са удаљеним доцкер демоном. Клијент и сервер комуницирају преко утичнице или РЕСТфул АПИ-ја.

Доцкер демон

Као што је приказано на дијаграму, демон ради на хост машини. Корисник не комуницира директно са сервером, већ за то користи клијента.

Доцкер клијент

Доцкер клијент, доцкер програм, је главни интерфејс за Доцкер. Прима команде од корисника и ступа у интеракцију са доцкер демоном.

Инсиде доцкер

Да бисте разумели од чега се састоји доцкер, морате знати о три компоненте:

• слике
• регистар
• Контејнери

Слике

Доцкер слика је шаблон само за читање. На пример, слика може да садржи Убунту оперативни систем са Апацхе-ом и апликацију на њему. Слике се користе за прављење контејнера. Доцкер олакшава креирање нових слика, ажурирање постојећих или можете преузети слике које су креирали други људи. Слике су компоненте доцкер-а.

Регистар

Доцкер регистар чува слике. Постоје јавни и приватни регистри из којих можете преузети или отпремити слике. Јавни Доцкер регистар је Доцкер Хуб. Тамо се чува огромна колекција слика. Као што знате, слике можете креирати ви или можете користити слике које су креирали други. Регистри су компонента дистрибуције.

Контејнери

Контејнери су слични именицима. Контејнери садрже све што апликација треба да покрене. Сваки контејнер је направљен од слике. Контејнери се могу креирати, покретати, заустављати, мигрирати или брисати. Сваки контејнер је изолован и пружа безбедну платформу за апликацију. Контејнери су компоненте рада.

Дакле, како Доцкер функционише?

До сада знамо да:

• можемо креирати слике у којима се налазе наше апликације;
• можемо креирати контејнере од слика за покретање апликација;
• Слике можемо дистрибуирати преко Доцкер Хуб-а или другог регистра слика.

Хајде да видимо како се ове компоненте уклапају.

Како функционише слика?

Већ знамо да је слика шаблон само за читање из којег се креира контејнер. Свака слика се састоји од скупа нивоа. Доцкер користи систем датотека синдиката да комбинују ове нивое у једну слику. Систем датотека Унион дозвољава да се датотеке и директоријуми из различитих система датотека (различите гране) транспарентно преклапају, стварајући кохерентан систем датотека.

Један од разлога зашто је Доцкер лаган је тај што користи овакве слојеве. Када промените слику, као што је ажурирање апликације, креира се нови слој. Дакле, без замене целе слике или њеног поновног састављања, као што можда морате да урадите са виртуелном машином, само се слој додаје или ажурира. И не морате да дистрибуирате целу нову слику, дистрибуира се само ажурирање, што олакшава и брже дистрибуира слике.

У срцу сваке слике је основна слика. На пример, убунту, основна слика Убунту-а, или федора, основна слика Федора дистрибуције. Слике можете користити и као основу за креирање нових слика. На пример, ако имате апацхе слику, можете је користити као основну слику за своје веб апликације.

Белешка! Доцкер обично повлачи слике из Доцкер Хуб регистра.

Доцкер слике се могу креирати од ових основних слика; кораке за креирање ових слика називамо упутствима. Свака инструкција ствара нову слику или ниво. Упутства ће бити следећа:

• рун цомманд
• додавање датотеке или директоријума
• стварање променљиве окружења
• упутства о томе шта да се покрене када се покрене контејнер ове слике

Ова упутства се чувају у датотеци Dockerfile. Доцкер ово чита Dockerfile, када направите слику, извршава ова упутства и враћа коначну слику.

Како функционише доцкер регистар?

Регистар је спремиште за доцкер слике. Када се слика креира, можете је објавити у јавном регистру Доцкер Хуб-а или у свом личном регистру.

Помоћу доцкер клијента можете претраживати већ објављене слике и преузимати их на своју доцкер машину да бисте креирали контејнере.

Доцкер Хуб обезбеђује јавна и приватна спремишта слика. Претраживање и преузимање слика из јавних складишта доступно је свима. Садржај приватних складишта није укључен у резултате претраге. И само ви и ваши корисници можете да примате ове слике и креирате контејнере од њих.

Како функционише контејнер?

Контејнер се састоји од оперативног система, корисничких датотека и метаподатака. Као што знамо, сваки контејнер је направљен од слике. Ова слика говори Доцкер-у шта је у контејнеру, који процес да покрене, када се контејнер покреће и друге конфигурационе податке. Доцкер слика је само за читање. Када доцкер покрене контејнер, он креира слој за читање/писање на врху слике (користећи унион систем датотека као што је раније наведено) у којем апликација може да се покрене.

Шта се дешава када се контејнер покрене?

Или помоћу програма docker, или користећи РЕСТфул АПИ, доцкер клијент каже доцкер демону да покрене контејнер.

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

Хајде да погледамо ову команду. Клијент се покреће помоћу команде docker, са опцијом run, који каже да ће бити пуштен нови контејнер. Минимални захтеви за покретање контејнера су следећи атрибути:

• коју слику користити за креирање контејнера. У нашем случају ubuntu
• команду коју желите да покренете када се контејнер покрене. У нашем случају /bin/bash

Шта се дешава испод хаубе када покренемо ову команду?

Доцкер, по реду, ради следеће:

• преузима Убунту слику: Доцкер проверава доступност слике ubuntu на локалној машини, а ако га нема, преузмите га са Доцкер Хуб. Ако постоји слика, она је користи за креирање контејнера;
• креира контејнер: када се слика прими, доцкер је користи за креирање контејнера;
• иницијализује систем датотека и монтира ниво само за читање: контејнер се креира у систему датотека и слика се додаје на ниво само за читање;
• иницијализује мрежу/мост: креира мрежни интерфејс који омогућава Доцкер-у да комуницира са хост машином;
• Подешавање ИП адресе: проналази и поставља адресу;
• Покреће наведени процес: покреће вашу апликацију;
• Обрађује и производи излаз из ваше апликације: повезује и евидентира стандардни улаз, излаз и ток грешака ваше апликације како бисте могли да пратите како ваша апликација ради.

Сада имате радни контејнер. Можете управљати својим контејнером, комуницирати са својом апликацијом. Када одлучите да зауставите апликацију, избришите контејнер.

Коришћене технологије

Доцкер је написан у Го и користи неке карактеристике Линук кернела за имплементацију горе наведених функционалности.

Намеспацес

Доцкер користи технологију namespaces да организујемо изоловане радне просторе, које називамо контејнерима. Када покренемо контејнер, доцкер креира скуп именских простора за тај контејнер.

Ово ствара изоловани слој, са сваким аспектом контејнера који ради у сопственом именском простору и нема приступ спољном систему.

Листа неких именских простора које Доцкер користи:

• пид: да изолује процес;
• нет: за управљање мрежним интерфејсима;
• ипц: за управљање ИПЦ ресурсима. (ИЦП: ИнтерПроццесс Цоммуницатион);
• мнт: да управља тачкама монтирања;
• УТЦ: да изолује језгро и генерисање контролне верзије (УТЦ: Уник систем дељења времена).

Контролне групе

Доцкер такође користи технологију cgroups или контролне групе. Кључ за изоловано покретање апликације је да апликацији обезбедите само ресурсе које желите да обезбедите. Ово осигурава да ће контејнери бити добри суседи. Контролне групе вам омогућавају да делите доступне хардверске ресурсе и, ако је потребно, поставите ограничења и ограничења. На пример, ограничите могућу количину меморије за контејнер.

Систем датотека Унион

Унион Филе Сисем или УнионФС је систем датотека који ради креирањем слојева, што га чини веома лаганим и брзим. Доцкер користи УнионФС за креирање блокова од којих је контејнер изграђен. Доцкер може да користи неколико варијанти УнионФС-а укључујући: АУФС, бтрфс, вфс и ДевицеМаппер.

Контејнерски формати

Доцкер комбинује ове компоненте у омотач који називамо формат контејнера. Подразумевани формат се зове libcontainer. Доцкер такође подржава традиционални формат контејнера на Линук-у ЛКСЦ. У будућности, Доцкер може подржавати друге формате контејнера. На пример, интеграција са БСД Јаилс или Соларис зонама.

Извор: ввв.хабр.цом