لقد قطعت إدارة الحاويات شوطا طويلا. لعقود من الزمن، كانت إدارة البيئات المعبأة في حاويات أمرا بسيطا نسبيا. ظهرت الفكرة الحديثة لحاوية الكمبيوتر في الأصل في السبعينيات، حيث تم استخدام المفهوم لأول مرة للمساعدة في تحديد كود التطبيق على أنظمة يونكس.

تقدم تكنولوجيا الحاويات لقد تحركت بشكل مطرد منذ تلك البدايات المبكرة، وعندما بدأت الشركات في العمل حاويات أما الآن، فهم يحصلون على فائدة أكبر بكثير مقابل استثماراتهم. من الشركات الناشئة الصغيرة إلى الشركات الكبيرة الراسخة، أثبتت أطر عمل الحاويات أنها قادرة بشكل كبير على توليد الاستقرار سير العمل مع أوقات التشغيل الأمثل والتسليم المستمر.

ما هي الحاوية؟

الحاويات هي وحدات قابلة للتنفيذ من البرامج حيث يتم تجميع كود التطبيق مع مكتباته وتبعياته. ويتم تجميعها بطرق موحدة بحيث يمكن تشغيل التعليمات البرمجية في أي مكان، بما في ذلك سطح المكتب أو تكنولوجيا المعلومات التقليدية أو السحابة.

ويتم ذلك من خلال شكل من أشكال المحاكاة الافتراضية لنظام التشغيل (OS) حيث يمكن الاستفادة من ميزات نواة نظام التشغيل (على سبيل المثال، مساحات أسماء Linux ومجموعات التحكم، وصوامع Windows وكائنات المهام) لعزل العمليات والتحكم في حجم وحدة المعالجة المركزية والذاكرة والقرص. التي يمكن لهذه العمليات الوصول إليها.

الحاويات وعامل الميناء

تغيرت تكنولوجيا الحاويات بشكل جذري في عام 2013 مع تقديم Docker واستمرت بلا هوادة خلال هذا العقد، واكتسبت شعبية وقبول المستخدم بشكل مطرد. من الواضح أن هناك طلبًا قويًا ولكن لم تتم تلبيته في السوق على برامج النقل بالحاويات من هذا النوع، كما يتضح من النجاح السريع الذي حققته Docker والتفوق الساحق في السوق الآن.

واحد 2021 مسح IBM كشفت أن 61% من المشاركين أشاروا إلى أنهم استخدموا الحاويات في 50% على الأقل من التطبيقات الجديدة التي قاموا بإنشائها خلال العامين الماضيين. وأفادت مجموعة أكبر من المشاركين (2%) أنهم يتوقعون استخدام الحاويات لما لا يقل عن 64% من التطبيقات التي سينشئونها على مدار العامين المقبلين.

تتعلق الحاويات بتوزيع البيانات وحمايتها وتشغيل التطبيقات. ولذلك، فمن المنطقي تمامًا أن تكون صناعات تكنولوجيا المعلومات هي المستخدمين الأساسيين لبرامج النقل بالحاويات، مع الصناعات التالية تصنف على أنها أكبر ثلاثة مستفيدين (الرابط موجود خارج ibm.com):

1. تعلم الآلة
2. تطوير البرمجيات
3. الذكاء الاصطناعي (منظمة العفو الدولية)

Docker و Kubernetes

يهيمن كيانان على سوق التطبيقات المعبأة في حاويات حاليًا:

عامل في حوض السفن

منصة النقل بالحاويات الأكثر استخدامًا هي Docker. عامل في حوض السفن تم بناء الحاويات في الأصل حول Docker Engine في عام 2013 ويتم تشغيلها وفقًا لـ واجهة برمجة التطبيقات (API). عامل الميناء هو في الواقع أ النظام الأساسي كخدمة (PaaS) وفائدتها الرئيسية هي مرونتها. يمكن لـ Docker أخذ أي تطبيق والتبعيات المرتبطة به وتحويله إلى حاوية افتراضية، والتي يمكن بعد ذلك تشغيلها على أي جهاز كمبيوتر يعمل بنظام التشغيل Windows أو macOS أو Linux. يستخدم النظام صور Docker، وهي قوالب للقراءة فقط تُستخدم لبناء الحاويات، وDockerfiles، وهي ملفات نصية تصاحب صور Docker وتشرحها. تتطلب صور Docker وصور الحاويات الأخرى مساحة للتشغيل. تتم إدارة ذلك من خلال وقت تشغيل الحاوية - وهو حل برمجي يتفاعل مع نظام التشغيل لتوفير المساحة اللازمة لتشغيل صور الحاوية.

Kubernetes

الاكثر شعبية تنسيق الحاويات المنصة Kubernetes، التي أنشأتها Google في عام 2014 ولا تزال تحظى بشعبية بسبب الطريقة القوية التي تعمل بها على أتمتة نشر البرامج، وتمكين قابلية التوسع ودعم إدارة الحاويات. علاوة على ذلك، فإن Kubernetes هو نظام مفتوح المصدر ويشجع المشاركة المتحمسة للمساهمين (الذين يشرفون على المشروع الآن)، حيث يضع كل مزود برمجيات دوره الخاص على Kubernetes. على سبيل المثال، مع بعض الخدمات، لا يمكن للمستخدمين إنشاء مجموعات Kubernetes فحسب، بل يمكنهم أيضًا نشر تطبيقات الويب القابلة للتطوير وتحليل السجلات.

في الوقت الحاضر، تعد Docker وKubernetes من أكثر الأدوات استخدامًا في التعامل مع حاويات الكمبيوتر. وفقا لآخر توقعات الحاويات بالنسبة لعام 2024 (الرابط موجود خارج ibm.com)، تسيطر شركة Dockers الآن على نسبة هائلة تبلغ 82.8% من هذا السوق، بينما تسيطر Kubernetes على حصة سوقية تبلغ 11.52%.

لمعرفة المزيد حول كيفية ارتباط Kubernetes وDocker، راجع "Kubernetes مقابل Docker: لماذا لا يكون كلاهما؟"

حالات استخدام الحاويات

لا يوجد نقص في حالات الاستخدام المرتبطة بالحاويات لأنها أصبحت بارزة بشكل متزايد، خاصة في الحوسبة السحابية البيئات أو النظم البيئية. حتى أن العديد من المنظمات تفكر في استخدام الحاويات كبديل أجهزة افتراضية (VMs) كاختيارهم لمنصة الحوسبة السحابية ذات الأغراض العامة لتطبيقاتهم وأعباء العمل الخاصة بهم. ولكن ضمن هذا النطاق الواسع جدًا، هناك حالات استخدام رئيسية حيث سحابة أصلية الحاويات ذات أهمية خاصة:

• الخدمات المصغرة: الحاويات صغيرة وخفيفة الوزن وقابلة للحمل، مما يجعلها الخيار الأمثل microservices البنى التحتية، حيث يتم إنشاء التطبيقات المعبأة في حاويات من العديد من الخدمات الصغيرة المترابطة بشكل غير محكم والقابلة للنشر بشكل مستقل. أ هبرفيسر يُستخدم للإشراف على عمليات الخدمات الصغيرة عند استخدام أكثر من جهاز ظاهري على جهاز كمبيوتر.
• عمليات التطوير: يعد الجمع بين الخدمات الصغيرة كهندسة معمارية والحاويات كمنصة بمثابة اقتران قوي وأساس مشترك للعديد من الفرق التي تحتضن DevOps وبيئات التطوير باعتبارها الطريقة التي يختارونها للتعامل مع تطوير البرمجيات.
• السحابة المتعددة الهجينة: نظرًا لأنه يمكنك تشغيل الحاويات باستمرار في أي مكان — عبر أجهزة الكمبيوتر المحمولة والبيئات المحلية وفي البيئات السحابية — فهي تمثل بنية أساسية وبنية أساسية مثالية لموفري الخدمات السحابية، بالإضافة إلى أي سحابة هجينة وأي بيئة سحابية الهجين، بقعة داكنة و متعدد الصوت السيناريوهات التي تجد فيها المؤسسات نفسها تعمل عبر مزيج من عدة سيناريوهات الغيوم العامة و السحب الخاصة بالاشتراك مع في أماكن العمل أرضية مركز البيانات.
• بدون خادم: Serverless يحرر مطوري السحابة الأصليين الذين يعملون على إنشاء تطبيقات من الاضطرار إلى التفكير في متطلبات وقيود الخادم، والتي يتم الاحتفاظ بها في الخلفية. الميزة الرئيسية للأسلوب بدون خادم هي أنها تعزز التركيز الذهني الضروري الذي يحتاجه المطور أثناء إنشاء التطبيقات، دون إغراق المطور بعدد لا يحصى من التفاصيل.

حالات الاستخدام والحلول ذات الصلة

تعتبر الحاويات أو الحاويات أو تنسيق الحاويات أيضًا عاملاً في الحلول ذات الصلة التالية:

• تحديث التطبيق والهجرة: أحد الأساليب الأكثر شيوعًا لتحديث التطبيقات هو تحسين التطبيقات وتخزينها أولاً استعدادًا للانتقال في نهاية المطاف إلى البنية السحابية. يجب أن تتم هذه العملية قبل إنشاء كود التطبيق، وهو الكود المصدري الذي يحتوي على كافة التعليمات الخاصة بهذا التطبيق.
• حاويات منفصلة: أصبحت الحاويات المنفصلة شائعة الاستخدام لأنها تساعد مستخدمي الخدمات الصغيرة بشكل جيد. كما يشير اسمها، تُستخدم الحاويات المنفصلة في المقام الأول للمساعدة في الحفاظ على تنظيم الخدمات الصغيرة بشكل أفضل من خلال السماح للمستخدمين بالاحتفاظ بجوانب مختلفة من الحاوية "المزدحمة" داخل حاويات متعددة ومقسمة. يُنظر أيضًا إلى الحاويات المنفصلة على أنها تزيد من كفاءة العمليات من خلال إجراء التحديثات الضرورية بسرعة وسهولة.
• متعدد الايجار: متعدد الايجار هو نظام معماري خاص به، يتمحور حول نظام المستخدمين (يسمى المستأجرين) الذين يقومون جميعًا بتشغيل تطبيق واحد ضمن بيئة مشتركة. على الرغم من أن بعض خيارات التخصيص قد تكون متاحة في نظام متعدد الإيجارات، إلا أن هذه الخيارات محدودة عمدًا للحفاظ على بساطة النظام وسهولة تشغيله. تعمل الحاويات بشكل جيد في إدارة عمليات النشر متعددة المستأجرين لأنه يمكن تشغيل تطبيقات متعددة على مضيف واحد.

أنواع الحاويات

هناك نوعان أساسيان من الحاويات، ويخدم كل منهما مجموعة مختلفة من تقنيات الحاويات:

حاويات النظام

تتيح لك حاويات النظام، المعروفة أيضًا باسم "حاويات نظام التشغيل"، تشغيل العديد من العمليات المختلفة في وقت واحد. تعتبر حاويات النظام مثالية لإدارة التطبيقات التقليدية والتعامل مع التطبيقات المتجانسة المصممة لأداء وظيفة واحدة، كما يتم التعبير عنها من خلال ملف منطقي واحد قابل للتنفيذ. تم تجهيز هذه الحاويات أيضًا لاستضافة البنية والتكوينات والأدوات اللازمة لتشغيل الأجهزة الافتراضية. كإجراء افتراضي، تحظر حاويات النظام أنظمة الملفات ذات الطبقات.

تقنيات الحاويات المقدمة: سجون BSD، Linux VServer، LXC، OpenVZ، مناطق سولاريس

حاويات التطبيق

حاويات التطبيقات ليست متعددة المواهب تقريبًا مثل حاويات النظام، والتي يمكنها تنفيذ عمليات متعددة في وقت واحد. حتى أن حاويات التطبيقات تحمل هذا الاسم لأنها مخصصة لخدمة تطبيق واحد من خلال تنفيذ إجراء واحد فقط قابل للتنفيذ. توجد حاويات التطبيقات لحزم وتشغيل خدمة واحدة، ولا تدعم أنظمة الملفات ذات الطبقات.

تقنيات الحاويات المقدمة: عامل الميناء، صاروخ

آي بي إم والحاويات

يتطلب النقل بالحاويات بعض الجهد الإضافي والتجهيزات، ولكنه يؤتي ثماره. يمكن لأدوات تنسيق الحاويات تسهيل تجربة الحاوية لبيئات الإنتاج الخاصة بك، بغض النظر عن مكان وجود منتجاتك في دورات حياتها الخاصة.

باستخدام خدمات الحاويات من IBM، المبنية على تقنيات مفتوحة المصدر مثل Kubernetes، يمكنك تسهيل وتسريع رحلتك إلى السحابة بطريقة سريعة وآمنة ومنتجة.

اكتشف الحاويات على IBM Cloud

تعرف على المزيد عن Red Hat OpenShift على IBM Cloud

اكتشف خدمة IBM Cloud Kubernetes