Netflix, первый в своем роде в мире потокового вещания, наглядно иллюстрирует, как компании интегрируют новейшие технологии для поддержания своей конкурентоспособности. При переносе некоторых своих сервисов в контейнеры Netflix столкнулась с рядом проблем, которые привели к разработке платформы управления контейнерами . Titus Теперь Netflix предоставляет такие услуги, как потоковое видео, кодирование контента, рекомендации, машинное обучение, студийные технологии, большие данные и внутренние инструменты в контейнерах общим объемом 200 000 кластеров и полмиллиона контейнеров в день. Организации внедряют контейнеризацию для разработки новых приложений и улучшения существующих, чтобы идти в ногу с постоянно меняющимся цифровым рынком. Согласно , около 61% пользователей контейнеров заявили, что использовали контейнеры как минимум для половины своих новых приложений за последние два года, а 64% планируют контейнеризировать более половины своих текущих приложений в ближайшие два года. играют важную роль в этом переходном периоде, помогая предприятиям оставаться конкурентоспособными и гибкими. опросу IBM® Решения по модернизации корпоративных приложений В этом блоге будут обсуждаться проблемы, преимущества и варианты использования контейнеризации приложений. Прежде чем мы углубимся в детали, давайте определим контейнеризацию. Что такое контейнеризация приложений? Контейнеризация приложений — это выполнение программных приложений в отдельных пакетах, называемых контейнерами. В контейнерах приложений хранится все необходимое для запуска приложения, включая файлы, библиотеки и переменные среды. Таким образом, независимо от операционной системы, приложения работают без проблем, не вызывая проблем с совместимостью. Контейнеризация приложений ускоряет разработку, повышает эффективность и безопасность за счет отделения их от аппаратного и другого программного обеспечения. Контейнеры могут работать в любой операционной системе хоста, будучи изолированными. Контейнеры используются в основных сервисах, таких как Google Search, YouTube и Gmail. Google также разработала Kubernetes и Knative, популярные платформы с открытым исходным кодом для управления контейнерами и приложениями. Как работает технология контейнеризации приложений? Контейнеры генерируют представления кода, созданного в одной системе, вместе с соответствующими конфигурациями, зависимостями, библиотеками и т. д. Эти представления функционируют как механизмы контейнеров, совместимые с различными платформами. Основная цель контейнеров — отделить программное обеспечение от различных вычислительных сред. Это облегчает согласованное выполнение кода на разных платформах, независимо от различий в средах и методах разработки. Более того, технология контейнеризации действует как хост-операционная система. Тем не менее, как обсуждалось ранее, они отличаются от родительских операционных систем. Когда использовать контейнерные приложения? В современных бизнес-средах контейнеры часто используются для размещения программ, и они особенно хорошо работают в следующих случаях: Микросервисы Приложения на основе микросервисов состоят из множества отдельных частей, большинство из которых развернуты внутри контейнеров. Вместе различные контейнеры создают организованное приложение. Этот метод проектирования приложений обеспечивает эффективное масштабирование и обновление. При обработке повышенной нагрузки необходимо масштабировать контейнеры с самой высокой нагрузкой, а не все приложение. Аналогично, отдельные контейнеры могут быть изменены, а не вся программа. Конвейеры CI/CD Контейнерные приложения позволяют командам тестировать приложения параллельно и ускорять конвейеры непрерывной интеграции/непрерывной доставки (CI/CD). Кроме того, тестирование контейнерного приложения в тестовой среде дает точное представление о его производительности в рабочей среде, поскольку контейнеры можно переносить между хост-системами. Повторяющиеся задания Массовые задания и задания базы данных — это периодические фоновые задачи, которые хорошо работают с контейнерами. Каждая операция может выполняться благодаря контейнерам, не мешая другим параллельным заданиям. DevOps Согласованная и легкая среда выполнения приложения может быть быстро создана с помощью контейнерных приложений. Это помогает командам создавать, тестировать, запускать и даже повторять приложения по своему усмотрению. DevOps 4 ключевых ограничения контейнерных приложений Несмотря на чрезвычайную выгоду, контейнеры имеют некоторые ограничения: 1. Ограниченные функции безопасности Пространства имен позволяют каждому контейнеру на хосте получать выделенные ресурсы из операционной системы хоста и отделять процессы, выполняемые внутри контейнера, от процессов за его пределами. Любая уязвимость в операционной системе хоста может представлять угрозу для всех ее контейнеров, поскольку они работают на одной и той же ОС. Более того, если настройки сети были скомпрометированы, злоумышленник, получивший доступ к одному контейнеру, может легко получить доступ к другим контейнерам или хосту. 2. Нет встроенного постоянного хранилища Данные, содержащиеся в работающем контейнере, исчезнут при его остановке. Для сохранения данных требуется постоянная файловая система. Большинство инструментов оркестрации обеспечивают постоянное хранилище, в то время как продукты поставщиков различаются по качеству и исполнению. 3. Возможность разрастания Хотя быстрое создание контейнеров является полезным, оно также может привести к неуправляемому разрастанию контейнеров и увеличению сложности администрирования. 4. Проблемы мониторинга Командам часто сложно отслеживать работу контейнеров, поскольку они быстро вращаются вверх и вниз. Контейнеры с ручным отслеживанием являются жесткими, поскольку они обрабатываются в 12 раз быстрее, чем обычные хосты. 4 преимущества контейнерных приложений для современной разработки Контейнеризация приложений повышает скорость, эффективность и безопасность за счет изоляции различных функций от зависимостей оборудования и других компонентов программного обеспечения. Контейнерные приложения предлагают множество преимуществ, в том числе: 1. Изоляция Поскольку контейнерные приложения существуют в изолированной среде от других приложений и компонентов системы, любые проблемы, возникающие в одном приложении, не влияют на другие или базовые компоненты системы. Такое сдерживание эффективно ограничивает количество потенциальных инцидентов, связанных с ошибками. 2. Портативность Поскольку контейнерные приложения не зависят от операционной системы, их можно переносить в различные среды, такие как серверы, виртуальные машины, компьютеры разработчиков и облако. 3. Легкий Контейнеры более эффективны, чем виртуальные машины, поскольку они не содержат всю операционную систему, что делает их легче. 4. Эффективность Контейнерные приложения эффективно используют ресурсы компьютера, совместно используя вычислительные возможности и уровни приложений, позволяя одновременно запускать несколько контейнеров на одном компьютере или в виртуальной среде. 5. Масштабируемость Увеличение количества экземпляров контейнера для удовлетворения растущих требований приложений — это плавный процесс контейнеризации приложений. Компании, экономящие затраты за счет контейнеризации Хотя виртуальные машины и контейнеры ориентированы на «виртуализацию» определенного вычислительного ресурса, контейнеры часто предпочтительнее виртуальных машин. Это связано с тем, что виртуальные машины требуют больше накладных расходов по сравнению с технологиями контейнеризации. Независимо от ОС, еще одним преимуществом поддержки виртуальных машин (ВМ) является то, что это позволяет корпорации виртуально запускать несколько серверов из одной или нескольких систем. Контейнеры, в свою очередь, управляют приложением и могут запускать и останавливать экземпляры за считанные секунды, поскольку они легкие. Давайте рассмотрим примеры, чтобы понять, как контейнеризация помогает компаниям сократить расходы. 1. Спотифай : Spotify столкнулся с проблемами управления возросшей рабочей нагрузкой, когда на платформе наблюдался резкий рост числа активных пользователей, число подписчиков которых превысило 200 миллионов в месяц. Проблема . Чтобы справиться с этой проблемой, Spotify- Решение Контейнеризовал свои микросервисы, которые ранее работали на виртуальных машинах (ВМ). Разработал платформу оркестрации контейнеров, которая позже получила название Helios. Эти изменения были направлены на повышение скорости разработки и сокращение затрат. : По реализации компания - Результат Управлял рабочими нагрузками, кластерами и экземплярами посредством контейнеризации. Создана платформа оркестрации на базе Docker для управления всеми контейнерами и серверами Spotify. В Helios реализован HTTP API для взаимодействия с серверами, на которых размещены контейнеры. Интеграция Kubernetes с Docker для ускорения разработки и выполнения задач. 2. Файнэншл Таймс : Financial Times, газетный гигант, имел дело с огромным количеством контента на своей платформе. Целью команды было минимизировать затраты, связанные с эксплуатацией серверов AWS. Задача . Они добились этого, обновив свою структуру и перейдя на контейнеры, что привело к сокращению затрат на управление облачным сервером на 80 %. Вот некоторые стратегии, которые они использовали при использовании Docker в качестве контейнера: Решение Увеличена частота новых обновлений с 12 до 2200. Гарантированная стабильность платформы независимо от объема и размера развертывания. : команда разработчиков сосредоточилась на поддержке работоспособности технологического кластера и минимизации затрат на серверы. В результате они- Результат Создал частную платформу оркестрации контейнеров на базе Kubernetes. Контейнеризовал стек технологий, состоящий из 150 микросервисов. 3. Пинтерест : Pinterest пришлось иметь дело с дополнительной работой и расходами на хостинг для многочисленных изображений, размещенных на сайте. Чтобы сделать подходящие инвестиции, компания искала новые технологии. Задача : Команда стремилась - Решение Добавляйте в Pinterest сложные сервисы и функции, не требуя детального контроля. Повысьте производительность, функциональную надежность и удобство использования с помощью Docker. : вот контейнеризованные процессы, которые помогли Pinterest избежать огромных расходов в долгосрочной перспективе. Результат Все зависимости, специфичные для службы, были интегрированы в так называемые сервисные контейнеры. Этот метод гарантирует, что между всеми системами разработки передается только один AMI. Разработал инструмент Telefig для запуска и остановки контейнеров по мере необходимости. Этот инструмент помогает управлять всеми зависимостями, влияющими на контейнер. Реализованы методологии оркестрации контейнеров. Он создает многопользовательскую кластерную систему для консолидации пакетных задач. Приведенные выше примеры демонстрируют, что контейнеризация может снизить затраты и повысить производительность. Крупнейшие компании, такие как Spotify, Financial Times и Pinterest, использовали контейнеры для решения проблем обработки дополнительных рабочих нагрузок и эксплуатационных расходов, а также повышения эффективности процессов разработки и доставки. Контейнеризация — это не только эффективный способ управления ресурсами, но также способствует изменениям и росту в сложных средах. Ключевые платформы и основные элементы контейнерных приложений Некоторые из популярных платформ для контейнерных приложений включают: Докер Docker — это программная платформа с открытым исходным кодом для создания, развертывания и контроля контейнеров виртуализированных приложений в общей операционной системе (ОС) вместе с сетью связанных инструментов. ЛХС LXC — это среда выполнения контейнера Linux, включающая инструменты, шаблоны, библиотеки и языковые соединения. Он довольно простой, легко адаптируемый и включает в себя почти все функции сдерживания, поддерживаемые исходным ядром. ркт rkt, также называемый Rocket, — это контейнерный движок, который позволяет вам управлять отдельными контейнерами или работать с контейнерами Docker, обеспечивая при этом большую гибкость и контроль над вашими контейнерными приложениями. ЦНИИ-О Интерфейс времени выполнения контейнера (CRI) для платформы управления контейнерами обеспечивает OCI-совместимую среду выполнения. Он часто используется вместо контейнеров Docker с Kubernetes. Компоненты стандартной установки контейнерного приложения Основные компоненты стандартной установки контейнерного приложения состоят из трех основных элементов: Контейнерные двигатели Такие инструменты, как контейнер Docker, CRI-O, Containerd и Windows Containers, сокращают административные расходы, необходимые для управления приложениями, и упрощают их запуск и переключение между средами. Контейнерные оркестраторы Такие платформы, как Kubernetes и OpenShift, управляют большим количеством контейнеров, автоматизируют развертывание и гарантируют бесперебойную работу. Управляемые службы Kubernetes Такие платформы, как Amazon EKS и Google GKE, упрощают управление Kubernetes. Они упрощают настройку и эксплуатацию даже для организаций с меньшим опытом. Увеличьте эффективность своего бизнеса с помощью контейнеризации играет решающую роль в плавном и успешном внедрении DevOps, способствуя разработке приложений, которые было бы сложно создать в системе изначально. Будь то стартап или крупное предприятие, контейнеризация обеспечивает гибкость, мобильность, гибкость и скорость. Контейнеры делают различные среды разработки, тестирования и производства идентичными. Таким образом, вам не нужно зависеть от оперативных групп, чтобы гарантировать, что на разных серверах работает одно и то же программное обеспечение. Контейнеризация Часто задаваемые вопросы Каков пример контейнерного приложения? Docker — это широко распространенная форма контейнеризации, которая позволяет разработчикам программного обеспечения объединять свои приложения в стандартизированные изолированные контейнеры. Docker упрощает выполнение приложений в любой системе, независимо от ее базовой инфраструктуры. Можем ли мы контейнеризировать любое приложение? Теоретически большинство приложений можно помещать в контейнеры, но успех этой стратегии зависит от таких факторов, как дизайн приложения, зависимости и требования к ресурсам. Следовательно, каждое приложение должно быть проверено, чтобы определить, можно ли реализовать контейнеризацию и ее преимущества. Веб-приложения, микросервисы, приложения без отслеживания состояния, среды разработки и тестирования, а также конвейеры CI/CD — вот некоторые примеры приложений, которые можно помещать в контейнеры. Каковы будущие тенденции в технологии контейнеризации? Технология контейнеризации процветает и быстро расширяется. В сфере DevOps Kubernetes и Docker набирают популярность среди разработчиков, поскольку они постоянно обновляются в соответствии с требованиями рынка. По мере того, как микросервисная архитектура набирает обороты, эти инструменты упрощают командам управление контейнерами и инфраструктурой. Другими словами, новые функции могут внедряться быстрее, плавно вписываясь в текущий процесс разработки и поставки.
