Контейнеризация: что это такое — контейнерные технологии

Контейнеризация — это технология, которая помогает запускать приложения изолированно от основной операционной системы. Программа упаковывается в специальную оболочку-контейнер, внутри которой — среда, необходимая для работы.

Контейнеры можно создавать, описывать и развертывать, то есть запускать на устройстве, закрывать и удалять, конфигурировать и настраивать, выделять им память и передавать данные от одного к другому. Все это — работа с контейнеризацией. Наиболее популярная реализация технологии — Docker. 

Как правило, работа с контейнерами внутри компании — обязанность DevOps-инженера. Это специалист, который настраивает рабочую среду и оптимизирует процессы внутри нее.

О том, кто такой DevOps-инженер, читайте в статье.

Технология нужна:

• для изолированного запуска приложений и рабочих сред вне зависимости от системы и ПО, установленных на конкретной машине;
• контроля ресурсов и снижения нагрузки на систему;
• разрешения конфликтов, которые могут возникнуть из-за того, что разные приложения нуждаются в различных версиях ПО или библиотек;
• быстрого перемещения настроенных приложений и сред с одной машины на другую;
• создания удобной рабочей инфраструктуры;
• ускорения процесса разработки и снижения риска ошибок;
• масштабирования готовых решений;
• легкого управления сложными приложениями, средами и системами.  

Курс
IT-специалист с нуля
Поможем определить подходящую вам IT-профессию и освоить её с нуля. Вы на практике попробуете разные направления: разработку на разных языках, аналитику данных, Data Science, менеджмент в IT. Это самый подходящий курс для построения карьеры в IT в новой реальности.

Подробнее

Ближайшая аналогия для контейнера — ящики с грузом, которые можно поставить где угодно. На их содержимое не влияют условия снаружи. Только внутри контейнера может запуститься и работать приложение. Оно будет исполняться изолированно от основной системы, не взаимодействуя с ней. Контейнер универсален: его можно развернуть в любой ОС независимо от настроек.

Контейнеры создаются на основе образов, похожих на те, которые используются для установки ОС. Но есть отличие: внутри находится не полноценная операционная система, а минималистичная среда с нужными настройками. Образ запускается в приложении для управления контейнерами, и из него разворачивается контейнер.

Внутри контейнера — изолированная среда. В ней могут находиться файлы, библиотеки, установленные приложения со всеми зависимостями и настройками. Даже если настройки и зависимости противоречат имеющимся в основной ОС, ничего страшного. Конфликты не возникнут, так как контейнер изолирует свое содержимое от внешней системы.

Один контейнер не зависит от другого. Если внутри контейнера A что-то сломается, это не повлияет на работу контейнера B. Они могут общаться друг с другом, передавать данные, но будут работать независимо друг от друга.

Контейнер работает на основе операционной системы. Чаще всего это Linux, потому что популярные решения для контейнеризации разработаны для нее. Контейнер берет ресурсы из операционной системы, для изоляции использует ее технологии. Поэтому контейнер, созданный для запуска в Linux, не будет работать в Windows — там используется другая архитектура.

Контейнер — относительно легкая структура. Она занимает столько ресурсов, сколько нужно приложению внутри.

Один экземпляр контейнера — сущность, которая имеет короткий срок жизни. Когда контейнер закрывается, вся информация внутри него стирается. Это похоже на закрытие файла без сохранения. Поэтому при работе с контейнерами важные данные выводят наружу, во внешнюю операционную систему.

А если закрытый контейнер понадобится снова, можно создать другой его экземпляр из того же образа. Так обычно и делают.

Похожее с первого взгляда понятие — виртуализация, создание виртуальной копии другой ОС на том же компьютере. Технологии различаются между собой.

Виртуальная машина (ВМ) — абстракция на уровне физического оборудования, превращает один сервер в несколько.

На каждой ВМ отдельная гостевая ОС работает поверх ОС хоста с виртуализированным доступом к базовому оборудованию.

Виртуальные машины с различными операционными системами могут работать на одном физическом сервере: ВМ UNIX может работать вместе с ВМ Linux и пр. Система виртуализации и микроядро, создающие и запускающие виртуальные машины, называются мониторами ВМ или гипервизорами. Они находятся между оборудованием и ВМ и необходимы для изоляции ОС друг от друга и виртуализации сервера.

Контейнер — абстракция на уровне приложения, объединяет зависимости и код.

Контейнеры устанавливаются на физический сервер и его ОС, например Windows или Linux. Они отделяют содержимое от операционной системы. Контейнеры легче, быстрее разворачиваются, требуют меньше оперативной памяти и мощностей, а также более гибкие. Расход ресурсов меньше, быстродействие выше.

Виртуальные машины запускают любое ядро операционной системы независимо от основной ОС. Контейнер должен быть совместим с ядром операционной системы сервера.

Чем контейнеры отличаются от ВМ

Для решения задач, требующих глубокой изоляции на уровне ядра, а также ОС, которая отличается от основной, лучше подойдет виртуализация.

Существует практика: одно приложение — один контейнер. Это нужно для более хорошей изоляции, для удобства и безопасности. Так две программы не смогут конфликтовать или мешать работе друг друга. А если ошибка обнаружится в одном приложении, она не заденет другие.

Большие системы, которые состоят из множества элементов, требуют не один, а несколько контейнеров. Они называются многоконтейнерными приложениями. Для управления такими системами нужно специальное ПО. Оно позволяет управлять контейнерами «в связке», а не поодиночке, ускоряет и упрощает работу. Это, например, Docker Compose.

Когда контейнеров десятки или сотни, возможностей ПО вроде Docker Compose не хватает. В этих случаях используются оркестраторы, или системы оркестрации, — программное обеспечение, которое само управляет множественными контейнерами.

С оркестраторами контейнеры не надо настраивать и конфигурировать вручную. ПО контролирует их работоспособность, включает и отключает, выделяет ресурсы и занимается построением сети. Оркестраторы оптимизируют память, могут запустить одну контейнерную систему на нескольких серверах одновременно и автоматизируют управление ею. Такая программа становится посредником, через которого специалист взаимодействует с инфраструктурой.

«Золотой стандарт» среди оркестраторов — платформа Kubernetes.

Контейнеризация дает ряд преимуществ при работе с приложениями и построении инфраструктуры. Поэтому сейчас ее используют практически во всех сегментах IT.

Запуск сред без конфликтов. Без контейнеризации приложения пришлось бы запускать поверх основной ОС. Если в операционной системе одна версия библиотек и программного обеспечения, а приложению нужна другая, возник бы конфликт. В контейнер можно положить все нужные зависимости, включая библиотеки: конфликтов не возникнет.

Контроль ресурсов. Продвинутые системы работы с контейнерами умеют распределять между ними мощности, задавать приоритеты, запускать и останавливать, устанавливать связи. Если грамотно настроить системы, можно оптимизировать потребление мощностей. Даже большие приложения будут потреблять меньше памяти. Также если на отдельные приложения повысится нагрузка, системы управления смогут выделить им больше ресурсов за счет других контейнеров. Производительность останется высокой.

Поддержка безопасности. Один из плюсов изоляции — повышение безопасности и снижение риска утечки. Если приложение внутри контейнера выдаст критическую ошибку, окажется скомпрометировано или начнет вести себя вредоносно, это не нарушит работу других программ. Небезопасный код окажется изолирован от других участков системы.

Создание рабочей инфраструктуры. Для разработки нужна определенная среда. Без контейнеров ее пришлось бы настраивать вручную для каждой задачи и пользователя. Это занимает много времени. А если среды будут различаться для разных людей, это небезопасно. Поэтому одно из применений контейнеров — создание рабочей инфраструктуры, единой для всех разработчиков.

Оптимизация расходов. Контейнеры экономят не только ресурсы компьютеров, но и денежные средства.

• Не нужно использовать «тяжеловесные» решения. Это дешевле.
• Изоляция приложений снижает риск непредвиденной ошибки или фатального сбоя, поэтому помогает избежать лишних расходов.

Построение архитектуры. Популярная архитектура приложений — микросервисная. Большое приложение рассматривают как набор маленьких независимых друг от друга сервисов. И для такого архитектурного решения идеально подходит контейнеризация: каждый сервис упаковывается в свой контейнер. Они передают друг другу данные, но работают независимо. Управляет ими обычно оркестратор или ПО для многоконтейнерных приложений — это зависит от размера системы. 

Профессия
DevOps-инженер
Освойте перспективную IT-профессию на стыке разработки, системного администрирования и бизнеса. За 6 месяцев обучения DevOps
вы освоите основы, ключевые инструменты и востребованные рынком технологии.

Подробнее

Что такое контейнеризация? – Описание контейнеризации – AWS

Что такое контейнеризация?

Контейнеризация – это процесс развертывания программного обеспечения, который объединяет код приложения со всеми файлами и библиотеками, необходимыми для запуска в любой инфраструктуре. Обычно для запуска какого-либо приложения на компьютере требовалось установить версию, соответствующую операционной системе ПК. Например, вам нужно было установить версию пакета программного обеспечения для Windows на компьютере под управлением Windows. Однако с помощью контейнеризации можно создать единый программный пакет или контейнер, который будет работать на всех типах устройств и операционных систем. 

В чем преимущества контейнеризации?

Разработчики используют контейнеризацию для создания и развертывания современных приложений из-за указанных ниже преимуществ. 

Портативность

Разработчики программного обеспечения используют контейнеризацию для развертывания приложений в нескольких средах без переписывания программного кода. Они создают приложение один раз и развертывают его в нескольких операционных системах. Например, они запускают одни и те же контейнеры в операционных системах Linux и Windows. Разработчики также обновляют устаревший код приложения до современных версий, используя контейнеры для развертывания.

Возможность масштабирования

Контейнеры – это легкие программные компоненты, которые эффективно работают. Например, виртуальная машина может быстрее запускать контейнерное приложение, поскольку ей не нужно загружать операционную систему. Поэтому разработчики программного обеспечения могут легко добавить несколько контейнеров для разных приложений на одном компьютере. Кластер контейнеров использует вычислительные ресурсы одной и той же общей операционной системы, но один контейнер не мешает работе других контейнеров.  

Отказоустойчивость

Команды разработчиков программного обеспечения используют контейнеры для создания отказоустойчивых приложений. Они используют несколько контейнеров для запуска микросервисов в облаке. Поскольку контейнерные микросервисы работают в изолированных пользовательских пространствах, один неисправный контейнер не влияет на другие контейнеры. Это повышает устойчивость и доступность приложения.

Гибкость

Контейнерные приложения работают в изолированных вычислительных средах. Разработчики программного обеспечения могут устранять неполадки и изменять код приложения без вмешательства в операционную систему, оборудование или другие сервисы приложений. Они могут сократить циклы выпуска программного обеспечения и быстро работать над обновлениями с моделью контейнера.

Каковы сценарии использования контейнеризации?

Ниже приведены примеры использования контейнеризации.

Миграция в облако

Миграция в облако, или перенос, – это программная стратегия, которая включает инкапсуляцию устаревших приложений в контейнеры и развертывание их в среде облачных вычислений. Организации могут модернизировать свои приложения без переписывания всего программного кода.

Внедрение микросервисной архитектуры

Организации, стремящиеся создавать облачные приложения с микросервисами, нуждаются в технологии контейнеризации. Архитектура микросервисов – это подход к разработке программного обеспечения, который использует несколько взаимозависимых программных компонентов для предоставления функционального приложения. Каждый микросервис имеет уникальную и специфическую функцию. Современное облачное приложение состоит из нескольких микросервисов. Например, приложение потокового видео может иметь микросервисы для обработки данных, отслеживания пользователей, выставления счетов и персонализации. Контейнеризация предоставляет программный инструмент для упаковки микросервисов в виде развертываемых программ на разных платформах.

Устройства IoT

Устройства Интернета вещей (IoT) содержат ограниченные вычислительные ресурсы, что делает обновление программного обеспечения вручную сложным процессом. Контейнеризация позволяет разработчикам легко развертывать и обновлять приложения на устройствах Интернета вещей.

Как работает контейнеризация?

Контейнеризация предполагает создание самодостаточных пакетов программного обеспечения, которые работают стабильно, независимо от компьютеров, на которых они работают. Разработчики программного обеспечения создают и развертывают образы контейнеров, то есть файлы, содержащие необходимую информацию для запуска контейнерного приложения. Разработчики используют инструменты контейнеризации для создания образов контейнеров на основе спецификации образов Open Container Initiative (OCI). OCI – это группа с открытым исходным кодом, которая предоставляет стандартизированный формат для создания образов контейнеров. Образы контейнеров доступны только для чтения и не могут быть изменены компьютерной системой.

Образы контейнеров – это верхний слой в контейнерной системе, состоящей из следующих слоев.

Инфраструктура

Инфраструктура – это аппаратный уровень модели контейнеров. Это относится к физическому компьютеру или серверу без установленной операционной системы, на котором выполняется контейнерное приложение. 

ОС

Второй уровень архитектуры контейнеризации – операционная система. Linux – популярная операционная система для контейнеризации с локальными компьютерами. В облачных вычислениях разработчики используют облачные сервисы, такие как AWS EC2, для запуска контейнерных приложений.  

Контейнерный движок

Движок контейнеров, или среда выполнения контейнера, – это программное обеспечение, которое создает контейнеры на основе образов контейнеров. Он выступает в качестве посредника между контейнерами и операционной системой, предоставляя ресурсы, необходимые приложению, и управляя ими. Например, контейнерные движки могут управлять несколькими контейнерами в одной операционной системе, сохраняя их независимость от базовой инфраструктуры и друг от друга. 

Приложение и зависимости

Самый верхний уровень архитектуры контейнеризации – это код приложения и другие файлы, которые необходимо запустить, такие как зависимости библиотек и связанные с ними файлы конфигурации. Этот слой также может содержать легкую гостевую операционную систему, которая устанавливается поверх основной.

Что такое оркестрация контейнеров?

Оркестрация контейнеров – это программная технология, позволяющая автоматически управлять контейнерами. Это необходимо для разработки современных облачных приложений, поскольку приложение может содержать тысячи микросервисов в соответствующих контейнерах. Большое количество контейнерных микросервисов не позволяет разработчикам программного обеспечения управлять ими вручную.

Преимущества оркестрации контейнеров

Разработчики используют инструменты оркестрации контейнеров для автоматического запуска и остановки контейнеров, а также управления ими. Оркестраторы контейнеров позволяют разработчикам точно масштабировать облачные приложения и избегать человеческих ошибок. Например, можно убедиться, что контейнеры развернуты с достаточными ресурсами хост-платформы. 

Какие существуют виды контейнерной технологии?

Ниже приведены примеры популярных технологий, которые разработчики используют для контейнеризации.

Docker

Docker, или Docker Engine, – это популярная среда выполнения контейнеров с открытым исходным кодом, которая позволяет разработчикам программного обеспечения создавать, развертывать и тестировать контейнерные приложения на различных платформах. Контейнеры Docker – это автономные пакеты приложений и связанных файлов, созданных с помощью платформы Docker.

Linux

Linux – операционная система с открытым исходным кодом и встроенной контейнерной технологией. Контейнеры Linux – это автономные среды, позволяющие запускать несколько приложений на базе Linux на одном хост-компьютере. Разработчики программного обеспечения используют контейнеры Linux для развертывания приложений, которые записывают или считывают большие объемы данных. Контейнеры Linux не копируют всю операционную систему в виртуализированную среду. Вместо этого контейнеры состоят из необходимых функций, выделенных в пространстве имен Linux.  

Система Kubernetes

Kubernetes – популярный оркестратор контейнеров с открытым исходным кодом, который разработчики программного обеспечения используют для развертывания, масштабирования огромного количества микросервисов и управления им. Он имеет декларативную модель, которая упрощает автоматизацию контейнеров. Декларативная модель гарантирует, что Kubernetes предпримет соответствующие действия для выполнения требований на основе файлов конфигурации. 

Что такое виртуальная машина?

Виртуальная машина (ВМ) – это цифровая копия физического оборудования и операционной системы хост-машины. На хост-машине может быть несколько виртуальных машин, совместно использующих ЦП, хранилище и память. Гипервизор, то есть программное обеспечение для мониторинга виртуальных машин, распределяет вычислительные ресурсы между всеми виртуальными машинами независимо от того, используют ли их приложения.

Контейнеризация и виртуальные машины

Контейнеризация – это аналогичная, но улучшенная концепция виртуальной машины. Вместо копирования аппаратного уровня контейнеризация удаляет уровень операционной системы из автономной среды. Это позволяет приложению работать независимо от операционной системы хоста. Контейнеризация предотвращает растрату ресурсов, поскольку приложения получают именно те ресурсы, в которых они нуждаются.  

Что такое бессерверные вычисления?

Бессерверные вычисления – это технология облачных вычислений, при которой поставщик облачных услуг полностью управляет серверной инфраструктурой приложения. Это означает, что разработчикам и организациям не нужно настраивать, обслуживать или выделять ресурсы на облачном сервере. Бессерверные вычисления позволяют организациям автоматически масштабировать вычислительные ресурсы в соответствии с рабочей нагрузкой. 

Контейнеризация и бессерверные вычисления

Бессерверные вычисления позволяют мгновенно развертывать приложения, поскольку в них нет зависимостей, таких как библиотеки или файлы конфигурации. Поставщик облачных технологий не взимает плату за вычислительные ресурсы, когда бессерверное приложение находится в режиме ожидания. Контейнеры, с другой стороны, более портативны, что дает разработчикам полный контроль над средой приложения. 

Что такое полностью облачная архитектура?

Полностью облачная архитектура – это метод разработки программного обеспечения, в рамках которого создается, тестируется и развертывается приложение в облаке. Термин полностью облачная архитектура означает, что приложение создано и находится в среде облачных вычислений. Организации создают облачные приложения, потому что они обладают высокой масштабируемостью, отказоустойчивостью и гибкостью.

Контейнеризация по сравнению с полностью облачной архитектурой

Для разработки облачных приложений требуются технологии и подходы, отличные от обычных монолитных приложений. Контейнеризация – одна из технологий, которая позволяет разработчикам создавать облачные приложения. Система работает с другими облачными технологиями, такими как сетка сервисов и API, чтобы микросервисы могли слаженно работать в облачном приложении. 

Что такое контейнер AWS App2Container?

AWS App2Container – это инструмент контейнеризации, который позволяет разработчикам программного обеспечения модернизировать устаревшие приложения. Разработчики используют App2Container для превращения приложений Java и .NET в контейнерные приложения.

• App2Container предоставляет стандартные инструменты для миграции существующих платформенных приложений в среду AWS.
• С App2Container разработчики могут быть уверены в безопасности при масштабировании облачных приложений.
• Разработчики используют App2Container для упрощения идентификации зависимостей и конфигураций при создании образов контейнеров.

 Начните работу с контейнеризацией на AWS, зарегистрировав аккаунт AWS уже сегодня.

Что такое контейнеризация? — Программное обеспечение Check Point

Как работает контейнеризация?

Контейнеризация работает путем виртуализации всех необходимых частей определенного приложения в единое целое.

Под капотом это означает, что контейнеры содержат все двоичные файлы, библиотеки и конфигурацию, необходимые приложению. Однако контейнеры НЕ включают в себя виртуализированное оборудование или ресурсы ядра.

Вместо этого контейнеры работают «поверх» платформы среды выполнения контейнеров, которая абстрагирует ресурсы. Поскольку контейнеры просто включают в себя основные компоненты и зависимости приложения без дополнительного раздувания, они быстрее и легче, чем альтернативы, такие как виртуальные машины или серверы без операционной системы. Они также позволяют абстрагироваться от проблем, связанных с запуском одного и того же приложения в разных средах. Если вы можете предоставить базовый механизм контейнера, вы можете запустить контейнерное приложение.

Контейнеризация и виртуализация

Непосвященных легко запутать в разнице между контейнеризацией (что позволяет программное обеспечение для контейнеризации, такое как Docker) и традиционной виртуализацией серверов (что позволяют гипервизоры, такие как HyperV и VMware ESXi). Проще говоря, разница сводится к следующему:

Виртуализация серверов — это абстрагирование оборудования и запуск операционной системы. Контейнеризация — это абстрагирование операционной системы и запуск приложения.

Они оба абстрагируются от ресурсов, контейнеризация — это просто еще один уровень выше виртуализации серверов. На самом деле контейнеризация и виртуализация серверов не исключают друг друга. Вы можете запускать контейнерные приложения поверх ядра контейнера, развернутого на виртуальной машине.

Уровни контейнеризации

Чтобы лучше понять, как именно работает контейнеризация, давайте подробнее рассмотрим, как все части — от оборудования до контейнерного приложения — сочетаются друг с другом.

• Аппаратная инфраструктура: С любым приложением все начинается с физических вычислительных ресурсов. Независимо от того, являются ли эти ресурсы вашим собственным ноутбуком или распределены по нескольким облачным центрам обработки данных, они необходимы для работы контейнеров.
• Операционная система хоста: Следующим уровнем, который находится поверх аппаратного уровня, является операционная система хоста. Как и в случае с аппаратным уровнем, это может быть так же просто, как операционная система Windows или *nix, работающая на вашем собственном компьютере, или полностью абстрагированная поставщиком облачных услуг.
• Двигатель контейнера: Здесь начинается самое интересное. Механизмы контейнеров работают поверх операционной системы хоста и виртуализируют ресурсы для контейнерных приложений. Самый простой пример этого уровня — запуск Docker на вашем компьютере.
• Контейнерные приложения: Контейнерные приложения — это единицы кода, которые включают все библиотеки, двоичные файлы и конфигурацию, необходимые приложению для запуска. Контейнерное приложение запускается как изолированный процесс в «пространстве пользователя» (вне ядра операционной системы).

Преимущества контейнеризации

Учитывая то, что мы знаем, мы можем видеть, что контейнеризация объединяет только то, что нужно приложению, в один блок и позволяет приложениям работать везде, где существует механизм контейнера. Имея это в виду, становится легко увидеть преимущества контейнеризации, которые включают:

• Переносимость: Одной из традиционных проблем прошлого «разработки и эксплуатации» было то, почему данное приложение работало в одной среде (например, постановка), а не другая (например, постановка). Обычно проблема решалась разницей в двух средах. Например, может быть установлена ​​другая версия конкретной зависимости. Контейнеризация решает эту проблему, потому что одни и те же образы контейнеров, включая зависимости, можно запускать везде.
• Скорость: Контейнеры, как правило, запускаются за долю времени, которое требуется виртуальным машинам или серверам без операционной системы. Хотя конкретное время загрузки будет варьироваться в зависимости от ресурсов и размера приложения, обычно контейнеры запускаются за секунды, а виртуальные машины могут занять минуты.
• Эффективность: Поскольку контейнеры содержат только то, что необходимо для запуска приложения, они значительно легче, чем виртуальные машины. Контейнеры обычно имеют размер в мегабайтах, а виртуальные машины обычно имеют размер в гигабайтах. В результате контейнеры позволяют командам более эффективно использовать ресурсы сервера.
• Простота развертывания: Поскольку контейнеры портативны и легки, их можно легко развернуть практически в любом месте. Если вы можете запустить базовый контейнерный движок, вы можете запустить контейнерное приложение.
• Масштабируемость: Контейнерные приложения запускаются быстро, не занимают слишком много места и просты в развертывании. В результате контейнеризация значительно упрощает масштабирование ваших развертываний. Вот почему контейнеры стали краеугольным камнем микросервисов и облачных приложений.

Конкретные варианты использования контейнеров

Знание преимуществ контейнеризации важно, но понимание реальных вариантов использования позволяет применять эти знания на практике. Вот несколько примеров популярных вариантов использования контейнеров:

• Микросервисы: Архитектура микросервисов построена на идее совместной работы множества небольших, независимых и слабо связанных сервисов. Поскольку контейнеры — отличный способ развертывания изолированных единиц кода, они стали стандартом де-факто для развертывания микросервисов.
• CI/CD: Непрерывная интеграция/непрерывное развертывание ( CI/CD ) предназначена для быстрого тестирования и развертывания надежного программного обеспечения. Объединяя приложения в переносимые, легкие и унифицированные блоки кода, контейнеризация позволяет улучшить CI/CD, поскольку контейнеры удобны для автоматизации, уменьшают проблемы с зависимостями и минимизируют потребление ресурсов.
• Модернизация устаревших приложений: Многие команды перемещают устаревшие монолитные приложения в облако. Однако для этого они должны быть уверены, что приложение действительно будет работать в облаке. Во многих случаях это означает использование контейнеризации для обеспечения возможности развертывания приложения в любом месте.

Kubernetes и контейнеры

Kubernetes, также известный как K8s, — популярный инструмент для масштабирования и управления развертыванием контейнеров. Программному обеспечению для контейнеризации, такому как Docker или LXC, не хватает функциональности для организации более крупных развертываний контейнеров, и K8s заполняет этот пробел. Хотя существуют и другие инструменты оркестрации контейнеров (такие как Apache Mesos и Docker Swarm), K8s, безусловно, является самым популярным.

Конечно, понятия «управление» и «организация» расплывчаты. Итак, что именно может сделать Kubernetes? Давайте посмотрим:

• Развертывание и откат: K8s позволяет автоматизировать создание и развертывание новых контейнеров или удаление существующих контейнеров в кластере контейнеров на основе предопределенных правил использования ресурсов.
• Подключение хранилища: С помощью Kubernetes вы можете автоматически монтировать ресурсы хранения для своих контейнеров.
• Распределение ресурсов: Балансировка потребления ЦП и ОЗУ в масштабе — сложная задача. K8s позволяет вам определить требования к ЦП и ОЗУ, а затем автоматически обеспечивает оптимальное развертывание ваших контейнеров в рамках ограничений ваших ресурсов (узлов).
• Самовосстановление: С помощью K8s вы можете определить проверки работоспособности, и если ваши контейнеры не соответствуют требованиям, они будут автоматически восстановлены или заменены.
• Управление конфигурацией : K8s помогает безопасно управлять конфигурациями контейнеров, включая конфиденциальные данные, такие как токены и ключи SSH.
• Балансировка нагрузки: Kubernetes может автоматически выполнять балансировку нагрузки между несколькими контейнерами, чтобы обеспечить эффективную производительность и ресурсы utilSecuring контейнеров.

Вы можете подумать, что поскольку контейнеры изолированы, они «безопасны». К сожалению, это не так просто. Хотя на самом деле контейнеры изолированы друг от друга в пользовательском пространстве, неправильные конфигурации, уязвимости и злоумышленники представляют угрозу. Проще говоря: обеспечение безопасности ваших контейнеров является обязательным.

Существует множество конкретных соображений безопасности контейнеров, которые необходимо учитывать при контейнеризации приложений. Например, непрерывный мониторинг реестров контейнеров на наличие новых уязвимостей и использование брандмауэров контейнеров являются важными аспектами комплексной безопасности контейнеров. Кроме того, необходимо обеспечить безопасность основной операционной системы, на которой работает ваш контейнерный движок.

Конечно, защита контейнерных приложений также требует серьезного отношения к безопасности приложений (appsec). Это означает целостное представление вашей среды, создание профилей безопасности, выявление угроз и использование таких инструментов, как решения для интерактивного тестирования безопасности приложений (IAST) и брандмауэры веб-приложений (WAF), где это необходимо.

Безопасность контейнеризации с Check Point

Продукты Check Point, такие как CloudGuard, специально разработаны с учетом конвейеров DevOps и безопасности контейнеров. Как отраслевые лидеры в области безопасности контейнеров, мы знаем, что нужно для правильной защиты контейнеров. Чтобы глубже погрузиться в мир безопасности контейнеризации, загрузите наше бесплатное руководство по безопасности контейнеров и Kubernetes уже сегодня. В этом бесплатном руководстве вы узнаете о:

• Современные микросервисы, K8s и подходы к обеспечению безопасности контейнеров.
• Рекомендации по обеспечению безопасности контейнеров.
• Как автоматизировать защиту рабочих нагрузок и предотвращение угроз в облачных средах.

Кроме того, если вы отвечаете за безопасность мультиоблачных сред, вы можете ознакомиться с нашим бесплатным техническим документом «Достижение облака с уверенностью в эпоху передовых угроз». В этом документе вы получите исчерпывающую информацию о предотвращении угроз и прозрачности инфраструктуры в мультиоблачных средах.

Начало начало

CloudGuard Workload Protection

CloudGuard Shartguard Shreate Srotect Solution. Kubernetes

DevSecOps

Cloud Workload Protection Platform (CWPP)

Что такое контейнеризация? — Объяснение контейнеризации

Что такое контейнеризация?

Контейнеризация — это процесс развертывания программного обеспечения, который связывает код приложения со всеми файлами и библиотеками, необходимыми для работы в любой инфраструктуре. Традиционно для запуска любого приложения на вашем компьютере вам нужно было установить версию, соответствующую операционной системе вашего компьютера. Например, вам нужно было установить версию пакета программного обеспечения для Windows на компьютере с Windows. Однако с помощью контейнеризации вы можете создать единый программный пакет или контейнер, который будет работать на всех типах устройств и операционных систем.

Каковы преимущества контейнеризации?

Разработчики используют контейнеризацию для создания и развертывания современных приложений благодаря следующим преимуществам.

Переносимость

Разработчики программного обеспечения используют контейнеризацию для развертывания приложений в нескольких средах без перезаписи программного кода. Они создают приложение один раз и развертывают его в нескольких операционных системах. Например, они запускают одни и те же контейнеры в операционных системах Linux и Windows. Разработчики также обновляют устаревший код приложения до современных версий, используя контейнеры для развертывания.

Масштабируемость

Контейнеры — это легкие программные компоненты, которые работают эффективно. Например, виртуальная машина может быстрее запустить контейнерное приложение, поскольку ей не нужно загружать операционную систему. Поэтому разработчики программного обеспечения могут легко добавлять несколько контейнеров для разных приложений на одну машину. Кластер контейнеров использует вычислительные ресурсы той же общей операционной системы, но один контейнер не мешает работе других контейнеров.

Отказоустойчивость

Группы разработчиков программного обеспечения используют контейнеры для создания отказоустойчивых приложений. Они используют несколько контейнеров для запуска микросервисов в облаке. Поскольку контейнерные микрослужбы работают в изолированных пользовательских пространствах, один неисправный контейнер не влияет на другие контейнеры. Это повышает отказоустойчивость и доступность приложения.

Гибкость

Контейнерные приложения работают в изолированных вычислительных средах. Разработчики программного обеспечения могут устранять неполадки и изменять код приложения, не затрагивая операционную систему, оборудование или другие службы приложения. Они могут сократить циклы выпуска программного обеспечения и быстро работать над обновлениями с помощью модели контейнеров.

Каковы варианты использования контейнеризации?

Ниже приведены некоторые примеры использования контейнеризации.

Миграция в облако

Миграция в облако или подход «подъем-и-перенос» — это программная стратегия, которая включает инкапсуляцию устаревших приложений в контейнеры и их развертывание в среде облачных вычислений. Организации могут модернизировать свои приложения, не переписывая весь программный код.

Внедрение микросервисной архитектуры

Организациям, стремящимся создавать облачные приложения с микросервисами, требуется технология контейнеризации. Архитектура микросервисов — это подход к разработке программного обеспечения, который использует несколько взаимозависимых программных компонентов для предоставления функционального приложения. Каждый микросервис имеет уникальную и специфическую функцию. Современное облачное приложение состоит из нескольких микросервисов. Например, приложение для потоковой передачи видео может иметь микросервисы для обработки данных, отслеживания пользователей, выставления счетов и персонализации. Контейнеризация предоставляет программный инструмент для упаковки микросервисов в виде развертываемых программ на разных платформах.

Устройства IoT

Устройства Интернета вещей (IoT) содержат ограниченные вычислительные ресурсы, что делает ручное обновление программного обеспечения сложным процессом. Контейнеризация позволяет разработчикам легко развертывать и обновлять приложения на устройствах IoT.

Как работает контейнеризация?

Контейнеризация включает в себя создание самодостаточных программных пакетов, которые стабильно работают независимо от машин, на которых они работают. Разработчики программного обеспечения создают и развертывают образы контейнеров, т. е. файлы, содержащие необходимую информацию для запуска контейнерного приложения. Разработчики используют инструменты контейнеризации для создания образов контейнеров на основе спецификации образов Open Container Initiative (OCI). OCI — это группа с открытым исходным кодом, которая предоставляет стандартизированный формат для создания образов контейнеров. Образы контейнеров доступны только для чтения и не могут быть изменены компьютерной системой.

Образы контейнеров — это верхний уровень контейнерной системы, состоящий из следующих уровней.

Инфраструктура

Инфраструктура — это аппаратный уровень модели контейнера. Это относится к физическому компьютеру или физическому серверу, на котором выполняется контейнерное приложение.

Операционная система

Второй уровень архитектуры контейнеризации — это операционная система. Linux — популярная операционная система для контейнеризации локальных компьютеров. В облачных вычислениях разработчики используют облачные сервисы, такие как AWS EC2, для запуска контейнерных приложений.

Механизм контейнера

Механизм контейнера или среда выполнения контейнера — это программа, которая создает контейнеры на основе образов контейнеров. Он действует как посредник между контейнерами и операционной системой, предоставляя ресурсы, необходимые приложению, и управляя ими. Например, механизмы контейнеров могут управлять несколькими контейнерами в одной и той же операционной системе, сохраняя их независимыми от базовой инфраструктуры и друг от друга.

Приложение и зависимости

Самый верхний уровень архитектуры контейнеризации — это код приложения и другие файлы, необходимые для его запуска, такие как зависимости библиотек и связанные файлы конфигурации. Этот уровень также может содержать легкую гостевую операционную систему, которая устанавливается поверх основной операционной системы.

Что такое оркестрация контейнеров?

Оркестрация контейнеров — это программная технология, позволяющая автоматически управлять контейнерами. Это необходимо для разработки современных облачных приложений, поскольку приложение может содержать тысячи микросервисов в соответствующих контейнерах. Большое количество контейнерных микросервисов не позволяет разработчикам программного обеспечения управлять ими вручную.

Преимущества оркестрации контейнеров

Разработчики используют инструменты оркестрации контейнеров для автоматического запуска, остановки и управления контейнерами. Оркестраторы контейнеров позволяют разработчикам точно масштабировать облачные приложения и избегать человеческих ошибок. Например, вы можете убедиться, что контейнеры развернуты с адекватными ресурсами с хост-платформы.

Какие существуют виды контейнерной техники?

Ниже приведены некоторые примеры популярных технологий, которые разработчики используют для контейнеризации.

Docker

Docker или Docker Engine — это популярная среда выполнения контейнеров с открытым исходным кодом, которая позволяет разработчикам программного обеспечения создавать, развертывать и тестировать контейнерные приложения на различных платформах. Контейнеры Docker — это автономные пакеты приложений и связанных файлов, созданные с помощью платформы Docker.

Linux

Linux — это операционная система с открытым исходным кодом со встроенной технологией контейнеров. Контейнеры Linux — это автономные среды, которые позволяют запускать несколько приложений на основе Linux на одном хост-компьютере. Разработчики программного обеспечения используют контейнеры Linux для развертывания приложений, которые записывают или считывают большие объемы данных. Контейнеры Linux не копируют всю операционную систему в свою виртуализированную среду. Вместо этого контейнеры состоят из необходимых функций, размещенных в пространстве имен Linux.

Kubernetes

Kubernetes — популярный оркестратор контейнеров с открытым исходным кодом, который разработчики программного обеспечения используют для развертывания, масштабирования и управления огромным количеством микросервисов. Он имеет декларативную модель, которая упрощает автоматизацию контейнеров. Декларативная модель гарантирует, что Kubernetes предпримет соответствующие действия для выполнения требований на основе файлов конфигурации.

Что такое виртуальная машина?

Виртуальная машина (ВМ) — это цифровая копия физического оборудования и операционной системы хост-машины. Хост-компьютер может иметь несколько виртуальных машин, совместно использующих ЦП, хранилище и память. Гипервизор, представляющий собой программное обеспечение, которое отслеживает виртуальные машины, выделяет вычислительные ресурсы для всех виртуальных машин независимо от того, используют ли их приложения.

Контейнеризация по сравнению с виртуальными машинами

Контейнеризация — аналогичная, но улучшенная концепция виртуальной машины. Вместо того, чтобы копировать аппаратный уровень, контейнеризация удаляет уровень операционной системы из автономной среды. Это позволяет приложению работать независимо от основной операционной системы. Контейнеризация предотвращает бесполезную трату ресурсов, поскольку приложениям предоставляются именно те ресурсы, которые им нужны.

Что такое бессерверные вычисления?

Бессерверные вычисления относятся к технологии облачных вычислений, при которой поставщик облачных услуг полностью управляет серверной инфраструктурой, на которой работает приложение. Это означает, что разработчикам и организациям не нужно настраивать, поддерживать или выделять ресурсы на облачном сервере. Бессерверные вычисления позволяют организациям автоматически масштабировать вычислительные ресурсы в соответствии с рабочей нагрузкой.

Контейнеризация по сравнению с бессерверными вычислениями

Бессерверные вычисления позволяют мгновенно развертывать приложения, поскольку не используются такие зависимости, как библиотеки или файлы конфигурации. Поставщик облачных услуг не взимает плату за вычислительные ресурсы, когда бессерверное приложение бездействует. Контейнеры, с другой стороны, более переносимы, что дает разработчикам полный контроль над средой приложения.

Что такое облачная среда?

Нативное облако — это метод разработки программного обеспечения, который создает, тестирует и развертывает приложение в облаке. Термин «нативное облако» означает, что приложение создано и находится в среде облачных вычислений. Организации создают облачные приложения, потому что они обладают высокой масштабируемостью, отказоустойчивостью и гибкостью.

Контейнеризация по сравнению с облачной

Разработка облачных приложений требует других технологий и подходов, чем обычные монолитные приложения. Контейнеризация — это одна из технологий, которая позволяет разработчикам создавать облачные приложения. Он работает с другими облачными технологиями, такими как сервисная сетка и API, что позволяет микросервисам согласованно работать в облачном приложении.

Что такое AWS App2Container?

AWS App2Container — это инструмент контейнеризации, который позволяет разработчикам программного обеспечения модернизировать устаревшие приложения. Разработчики используют App2Container для превращения приложений Java и .NET в контейнерные приложения:

• App2Container предоставляет стандартные инструменты для переноса существующих приложений на платформе в среду AWS.