Conteneurisation des applications : comment les CTO peuvent piloter la transformation de l'entreprise

Netflix, le premier du genre dans le monde du streaming, illustre de manière frappante comment les entreprises intègrent les dernières technologies pour maintenir leur avantage concurrentiel.

Lors de la migration de certains de ses services vers des conteneurs, Netflix a rencontré quelques défis, qui ont conduit au développement de sa plateforme de gestion de conteneurs, Titus .

Désormais, Netflix gère des services tels que le streaming vidéo, l'encodage de contenu, les recommandations, l'apprentissage automatique, la technologie de studio, le Big Data et des outils internes au sein de conteneurs totalisant 200 000 clusters et un demi-million de conteneurs par jour.

Les organisations adoptent la conteneurisation pour développer de nouvelles applications et améliorer celles existantes afin de suivre le rythme d'un marché numérique en constante évolution. Selon une enquête IBM® , environ 61 % des utilisateurs de conteneurs ont déclaré avoir utilisé des conteneurs pour au moins la moitié de leurs nouvelles applications au cours des deux dernières années, tandis que 64 % prévoient de conteneuriser plus de la moitié de leurs applications actuelles au cours des deux prochaines années. Les solutions de modernisation des applications d'entreprise sont essentielles dans cette transition, aidant les entreprises à rester compétitives et agiles.

Ce blog abordera les défis, les avantages et les cas d'utilisation de la conteneurisation d'applications. Avant d'entrer dans les détails, définissons la conteneurisation.

Qu’est-ce que la conteneurisation d’applications ?

La conteneurisation d'applications est l'exécution d'applications logicielles dans des packages distincts appelés conteneurs. Les conteneurs d'applications stockent tout ce qui est nécessaire pour exécuter une application, y compris les fichiers, les bibliothèques et les variables d'environnement. Ainsi, quel que soit le système d'exploitation sur lequel elles sont installées, les applications fonctionnent correctement sans problèmes de compatibilité de rendu.

La conteneurisation des applications accélère le développement, améliore l'efficacité et renforce la sécurité en les séparant des dépendances matérielles et autres logiciels. Les conteneurs peuvent s'exécuter sur n'importe quel système d'exploitation hôte tout en étant isolés. Les conteneurs alimentent les principaux services tels que la recherche Google, YouTube et Gmail. Google a également développé Kubernetes et Knative, des plateformes open source populaires pour la gestion de conteneurs et d'applications.

Comment fonctionne la technologie de conteneurisation d’applications ?

Les conteneurs génèrent des représentations du code créé sur un système ainsi que ses configurations, dépendances, bibliothèques, etc. correspondantes. Ces représentations fonctionnent comme des moteurs de conteneurs compatibles avec diverses plates-formes.

L'objectif principal des conteneurs est de séparer les logiciels programmés des divers environnements informatiques. Cela facilite une exécution cohérente du code sur différentes plates-formes, quelles que soient les variations des environnements et des pratiques de développement.

De plus, la technologie de conteneurisation agit comme un système d’exploitation hôte. Néanmoins, ils sont distincts des systèmes d’exploitation parents, comme indiqué précédemment.

Quand utiliser des applications conteneurisées ?

Dans les paysages commerciaux contemporains, les conteneurs sont fréquemment utilisés pour héberger des programmes, et ils fonctionnent particulièrement bien pour les cas d’utilisation suivants :

• Microservices

  Les applications basées sur des microservices comprennent de nombreuses parties distinctes, la plupart déployées à l'intérieur des conteneurs. Ensemble, les différents conteneurs créent une application organisée. Cette technique de conception d’applications bénéficie d’une mise à l’échelle et d’une mise à niveau efficaces. Lors de la manipulation d'une charge accrue, les conteneurs les plus chargés doivent être mis à l'échelle, et non l'ensemble de l'application. De même, des conteneurs individuels peuvent être modifiés plutôt que l'ensemble du programme.

• Pipelines CI/CD

  Les applications conteneurisées permettent aux équipes de tester des applications en parallèle et d'accélérer leurs pipelines d'intégration continue/livraison continue (CI/CD). De plus, tester une application conteneurisée dans un environnement de test donne une représentation fidèle de ses performances en production car les conteneurs sont portables entre les systèmes hôtes.

  
  

• Travaux répétitifs

  Les tâches en masse et de base de données sont des tâches périodiques en arrière-plan qui fonctionnent bien avec les conteneurs. Chaque opération peut fonctionner grâce à des conteneurs sans interférer avec les autres tâches concurrentes.

  
  

• DevOps

  L'environnement d'exécution cohérent et léger d'une application peut être rapidement créé avec des applications conteneurisées. Cela aide les équipes DevOps à créer, tester, lancer et même itérer des applications à leur guise.

4 principales limites des applications conteneurisées

Bien qu’ils soient extrêmement bénéfiques, les conteneurs présentent certaines limites :

1. Fonctionnalités de sécurité limitées

Les espaces de noms permettent à chaque conteneur sur un hôte d'obtenir les ressources allouées du système d'exploitation hôte et de séparer les processus exécutés à l'intérieur du conteneur de ceux à l'extérieur. Toute vulnérabilité du système d'exploitation hôte peut constituer une menace pour tous ses conteneurs car ils s'exécutent sur le même système d'exploitation. De plus, si les paramètres réseau ont été compromis, un attaquant qui accède à un conteneur peut facilement accéder à d'autres conteneurs ou à l'hôte.

2. Pas de stockage persistant intégré

Les données contenues dans un conteneur en cours d'exécution disparaîtront à chaque arrêt. Un système de fichiers persistant est requis pour enregistrer les données. La plupart des outils d'orchestration permettent un stockage persistant, tandis que les produits des fournisseurs diffèrent en termes de qualité et d'exécution.

3. Possibilité d'étalement

Si la génération rapide de conteneurs est bénéfique, elle peut également conduire à une prolifération non gérée des conteneurs et à une complexité administrative accrue.

4. Défis de surveillance

Les équipes ont souvent du mal à suivre les conteneurs en cours d'exécution, car ceux-ci montent et descendent rapidement. Les conteneurs de suivi manuel sont rigides car ils fonctionnent 12 fois plus rapidement que les hôtes classiques.

4 avantages des applications conteneurisées pour le développement moderne

La conteneurisation des applications améliore la vitesse, l'efficacité et la sécurité en isolant diverses fonctions des dépendances matérielles et autres composants logiciels. Les applications conteneurisées offrent de nombreux avantages, notamment :

1. Isolement

Étant donné que les applications conteneurisées existent dans un environnement isolé des autres applications et composants système, les problèmes survenant au sein d’une application n’affectent pas les autres applications ni les composants système sous-jacents. Ce confinement limite effectivement la portée des incidents de bogues potentiels.

2. Portabilité

Parce qu'elles sont indépendantes du système d'exploitation, les applications conteneurisées sont portables dans différents environnements, tels que les serveurs, les machines virtuelles, les ordinateurs des développeurs et le cloud.

3. Léger

Les conteneurs sont plus efficaces que les machines virtuelles puisqu’ils ne transportent pas l’intégralité du système d’exploitation, ce qui les rend plus légers.

4. Efficacité

Les applications conteneurisées utilisent efficacement les ressources d'une machine en partageant les capacités informatiques et les couches d'application, permettant ainsi à plusieurs conteneurs de s'exécuter simultanément sur la même machine ou environnement virtuel.

5. Évolutivité

L'augmentation des instances de conteneurs pour répondre aux demandes croissantes des applications est un processus fluide dans la conteneurisation des applications.

Les entreprises réduisent leurs coûts grâce à la conteneurisation

Alors que les machines virtuelles et les conteneurs se concentrent sur la « virtualisation » d’une ressource informatique particulière, les conteneurs sont souvent préférés aux machines virtuelles. En effet, les machines virtuelles nécessitent plus de temps système que les technologies de conteneurisation.

Quel que soit le système d'exploitation, un autre avantage pris en charge par les machines virtuelles (VM) est qu'elles permettent à une entreprise d'exécuter virtuellement plusieurs serveurs à partir d'un ou plusieurs systèmes. Les conteneurs, à leur tour, gèrent une application et peuvent monter et descendre des instances en quelques secondes, car ils sont légers.

Examinons des exemples pour comprendre comment la conteneurisation aide les entreprises à réduire leurs coûts.

1. Spotify

Défi : Spotify a été confronté à des difficultés pour gérer une charge de travail accrue lorsque la plateforme a connu une augmentation du nombre d'utilisateurs actifs, atteignant plus de 200 millions d'abonnés mensuels.

Solution : Pour gérer cela, Spotify-

• Conteneurisé ses microservices, qui fonctionnaient auparavant sur des machines virtuelles (VM).

• Développement d'une plateforme d'orchestration de conteneurs, qui sera plus tard nommée Helios. Ces changements visaient à accélérer le développement et à réduire les coûts.

  
  

Résultat : En termes de mise en œuvre, l'entreprise -

• Gérer les charges de travail, les clusters et les instances via la conteneurisation.

• Création d'une plate-forme d'orchestration basée sur Docker pour gérer tous les conteneurs et serveurs Spotify. Helios présentait une API HTTP pour interagir avec les serveurs hébergeant les conteneurs.

• Kubernetes intégré à Docker pour accélérer les tâches de développement et opérationnelles.

  
  

2. Temps Financier

Défi : Le Financial Times, le géant de la presse, traitait d'un contenu énorme sur sa plateforme. L'objectif de l'équipe était de minimiser les coûts associés au fonctionnement des serveurs AWS.

Solution : ils y sont parvenus en mettant à niveau leur infrastructure et en passant aux conteneurs, ce qui a entraîné une réduction de 80 % des coûts de gestion des serveurs cloud. Voici quelques stratégies qu'ils ont utilisées en utilisant Docker comme conteneur :

• Augmentation de la fréquence des nouvelles mises à jour de 12 à 2 200.
• Stabilité de la plateforme garantie quels que soient le volume et la taille du déploiement.

Résultat : L'équipe de développement s'est concentrée sur le maintien de la santé du cluster technologique et la minimisation des coûts de serveur. En conséquence, ils-

• Création d'une plateforme d'orchestration de conteneurs privés basée sur Kubernetes.

• Conteneurisation de la pile technologique, composée de 150 microservices.

  
  

3.Pinterest

Défi : Pinterest a dû faire face à des travaux supplémentaires et à des frais d'hébergement pour les nombreuses images postées sur le site. Pour réaliser des investissements adaptés, elle a recherché de nouvelles technologies.

Solution : L'équipe visait à -

• Ajoutez des services et des fonctionnalités complexes à Pinterest sans nécessiter de contrôle précis.
• Améliorez les performances, la fiabilité fonctionnelle et l’expérience utilisateur à l’aide de Docker.

Résultat : Voici les processus conteneurisés qui ont permis à Pinterest d'éviter de lourdes dépenses à long terme -

• Toutes les dépendances spécifiques au service ont été intégrées dans ce qu'ils appellent des conteneurs de services. Cette méthode garantit qu'une seule AMI est transférée entre tous les systèmes de développement.

• Développement d'un outil nommé Telefig pour lancer et arrêter les conteneurs selon les besoins. L'outil permet de gérer toutes les dépendances influençant les conteneurs.

• Implémentation de méthodologies d'orchestration de conteneurs. Il établit un système de cluster multi-tenant pour consolider les tâches par lots.

  
  

Les exemples ci-dessus démontrent que la conteneurisation peut réduire les coûts et améliorer la productivité. Des entreprises grand public telles que Spotify, Financial Times et Pinterest ont utilisé des conteneurs pour relever les défis liés à la gestion des charges de travail et des coûts opérationnels supplémentaires et à l'amélioration de l'efficacité des processus de développement et de livraison. La conteneurisation n'est pas seulement un moyen efficace de gestion des ressources, mais favorise également le changement et la croissance dans des environnements complexes.

Plateformes clés et éléments essentiels des applications conteneurisées

Certaines des plates-formes populaires pour les applications conteneurisées incluent :

• Docker

  Docker est une plate-forme logicielle open source permettant de générer, déployer et superviser des conteneurs d'applications virtualisés sur un système d'exploitation (OS) partagé ainsi qu'un réseau d'outils associés.

  
  

• LXC

  LXC est un environnement d'exécution de conteneur Linux comprenant des outils, des modèles, des bibliothèques et des connexions linguistiques. Il est assez basique, hautement adaptable et inclut presque toutes les fonctionnalités de confinement prises en charge par le noyau en amont.

  
  

• rkt

  rkt, également appelé Rocket, est un moteur de conteneur qui vous permet de gérer des conteneurs individuels ou de travailler avec des conteneurs Docker tout en vous offrant plus de flexibilité et de contrôle sur vos applications conteneurisées.

  
  

• CRI-O

  La Container Runtime Interface (CRI) pour la plateforme de gestion de conteneurs permet des environnements d'exécution compatibles OCI. Il est fréquemment utilisé à la place des conteneurs Docker avec Kubernetes.

Composants d'une configuration d'application conteneurisée standard

Les composants principaux d'une configuration d'application conteneurisée standard se composent de trois éléments principaux :

• Moteurs de conteneurs

  Des outils tels que le conteneur Docker, CRI-O, Containerd et Windows Containers réduisent les dépenses administratives nécessaires à la gestion des applications et facilitent leur lancement et leur déplacement entre les environnements.

  
  

• Orchestrateurs de conteneurs

  Des plateformes telles que Kubernetes et OpenShift gèrent un grand nombre de conteneurs, automatisent le déploiement et garantissent un fonctionnement fluide.

  
  

• Services Kubernetes gérés

  Des plateformes comme Amazon EKS et Google GKE facilitent la gestion de Kubernetes. Ils simplifient la configuration et le fonctionnement, même pour les organisations moins expérimentées.

Maximisez votre impact commercial grâce à la conteneurisation

La conteneurisation joue un rôle crucial dans la mise en œuvre fluide et réussie de DevOps, favorisant le développement d'applications qui auraient pu être difficiles à créer de manière native sur un système. Qu'il s'agisse d'une startup ou d'une grande entreprise, la conteneurisation offre agilité, portabilité, flexibilité et rapidité. Les conteneurs rendent identiques divers environnements tels que le développement, les tests et la production. Ainsi, vous n'avez pas besoin de dépendre des équipes opérationnelles pour garantir que les différents serveurs exécutent le même logiciel.

FAQ

1. Quel est un exemple d’application conteneur ?

Docker est une forme largement acceptée de conteneurisation qui permet aux développeurs de logiciels de regrouper leurs applications dans des conteneurs isolés standardisés. Docker simplifie l'exécution des applications sur n'importe quel système, quelle que soit son infrastructure sous-jacente.

2. Pouvons-nous conteneuriser n’importe quelle application ?

En théorie, la plupart des applications peuvent être conteneurisées, mais le succès de la stratégie dépend de facteurs tels que la conception de l'application, ses dépendances et les besoins en ressources. Par conséquent, chaque application doit être vérifiée pour déterminer si la conteneurisation peut être mise en œuvre et quels sont ses avantages. Les applications Web, les microservices, les applications sans état, les environnements de développement et de test et les pipelines CI/CD sont quelques exemples d'applications qui pourraient être conteneurisées.

3. Quelles sont les futures tendances en matière de technologie de conteneurisation ?

La technologie de conteneurisation prospère et s’est rapidement développée. Dans le domaine DevOps, Kubernetes et Docker gagnent du terrain parmi les développeurs car ils continuent de se mettre à jour pour répondre aux demandes du marché. À mesure que l’architecture des microservices prend de l’ampleur, ces outils permettent aux équipes de gérer plus facilement les conteneurs et l’infrastructure. En d’autres termes, les nouvelles fonctionnalités peuvent être déployées plus rapidement et s’intègrent facilement dans le processus de développement et de livraison en cours.