Quản lý container đã đi một chặng đường dài. Trong nhiều thập kỷ, việc quản lý môi trường container là một công việc tương đối đơn giản. Ý tưởng hiện đại về vùng chứa máy tính ban đầu xuất hiện từ những năm 1970, với khái niệm này lần đầu tiên được sử dụng để giúp xác định mã ứng dụng trên hệ thống Unix.

hiện đại công nghệ container hóa đã phát triển đều đặn từ những ngày đầu khởi đầu đó, và khi các công ty hoạt động container bây giờ, họ đang nhận được nhiều tiện ích hơn cho khoản đầu tư của mình. Từ các công ty khởi nghiệp nhỏ đến các doanh nghiệp lớn đã thành lập, hệ thống container đã được chứng minh là có khả năng tạo ra sự ổn định vượt trội. Luồng công việc với thời gian chạy được tối ưu hóa và phân phối liên tục.

Container là gì?

Vùng chứa là các đơn vị thực thi của phần mềm trong đó mã ứng dụng được đóng gói cùng với các thư viện và phần phụ thuộc của nó. Chúng được đóng gói theo cách tiêu chuẩn hóa để mã có thể chạy ở mọi nơi, bao gồm máy tính để bàn, CNTT truyền thống hoặc đám mây.

Điều này được thực hiện thông qua một dạng ảo hóa hệ điều hành (OS) trong đó các tính năng của nhân hệ điều hành (ví dụ: không gian tên và nhóm Linux, silo Windows và đối tượng công việc) có thể được tận dụng để cô lập các quy trình và kiểm soát lượng CPU, bộ nhớ và ổ đĩa. mà các tiến trình đó có thể truy cập.

Container và Docker

Công nghệ container đã thay đổi căn bản vào năm 2013 với sự ra đời của Docker và tiếp tục không suy giảm trong thập kỷ này, ngày càng phổ biến và được người dùng chấp nhận. Rõ ràng, có một nhu cầu thị trường mạnh mẽ nhưng chưa được đáp ứng đối với phần mềm đóng gói loại này, bằng chứng là sự thành công nhanh chóng của Docker và tính ưu việt trên thị trường hiện đang áp đảo.

Một 2021 Cuộc khảo sát của IBM tiết lộ rằng 61% số người được hỏi cho biết họ đã sử dụng container trong ít nhất 50% ứng dụng mới mà họ đã xây dựng trong 2 năm qua. Một nhóm người trả lời thậm chí còn lớn hơn (64%) cho biết họ mong đợi sử dụng vùng chứa cho ít nhất 50% số ứng dụng mà họ sẽ xây dựng trong 2 năm tới.

Các vùng chứa đều nhằm mục đích phân phối và bảo vệ dữ liệu cũng như các ứng dụng đang chạy. Do đó, thật hoàn toàn hợp lý khi ngành CNTT là đối tượng sử dụng chính của phần mềm đóng gói container, với theo sau các ngành được xếp hạng là ba ngành được hưởng lợi nhiều nhất (liên kết nằm bên ngoài ibm.com):

1. học máy
2. Phát triển phần mềm
3. Trí tuệ nhân tạo (AI)

Docker và Kubernetes

Thị trường ứng dụng được đóng gói hiện đang bị thống trị bởi hai thực thể:

phu bến tàu

Nền tảng container hóa được sử dụng phổ biến nhất là Docker. phu bến tàu các container ban đầu được xây dựng xung quanh Docker Engine vào năm 2013 và chạy theo một giao diện lập trình ứng dụng (API). Docker thực sự là một Nền tảng như một dịch vụ (PaaS) và lợi ích chính của nó là tính linh hoạt của nó. Docker có thể lấy bất kỳ ứng dụng nào và các phần phụ thuộc liên quan của nó và biến nó thành một thùng chứa ảo, sau đó có thể chạy trên mọi máy tính chạy Windows, macOS hoặc Linux. Hệ thống sử dụng hình ảnh Docker, là các mẫu chỉ đọc được sử dụng để xây dựng vùng chứa và Dockerfiles, là các tệp văn bản đi kèm và giải thích hình ảnh Docker. Hình ảnh Docker và hình ảnh vùng chứa khác yêu cầu không gian để chạy. Điều này được quản lý bởi thời gian chạy vùng chứa—một giải pháp phần mềm tương tác với HĐH để tạo khoảng trống cần thiết để chạy hình ảnh vùng chứa.

Kubernetes

Phổ biến nhất điều phối container nền tảng là Kubernetes, được Google tạo ra vào năm 2014 và vẫn phổ biến nhờ cách thức mạnh mẽ mà nó tự động hóa việc triển khai phần mềm, cho phép khả năng mở rộng và hỗ trợ quản lý vùng chứa. Hơn nữa, Kubernetes là một hệ thống nguồn mở và khuyến khích sự tham gia tích cực của những người đóng góp (hiện đang giám sát dự án), trong đó mỗi nhà cung cấp phần mềm đặt guồng quay riêng của mình vào Kubernetes. Ví dụ: với một số dịch vụ, người dùng không chỉ có thể tạo cụm Kubernetes mà còn có thể triển khai các ứng dụng web có thể mở rộng và phân tích nhật ký.

Hiện tại, Docker và Kubernetes cho đến nay là những công cụ được sử dụng phổ biến nhất để xử lý các thùng chứa máy tính. Theo thông tin gần đây dự báo container hóa cho đến năm 2024 (liên kết nằm bên ngoài ibm.com), Dockers hiện kiểm soát 82.8% thị trường này, trong khi Kubernetes chiếm 11.52% thị phần.

Để tìm hiểu thêm về mối liên hệ giữa Kubernetes và Docker, hãy xem “Kubernetes so với Docker: Tại sao không phải cả hai?"

Các trường hợp sử dụng vùng chứa

Không thiếu các trường hợp sử dụng liên quan đến container vì chúng ngày càng trở nên phổ biến, đặc biệt là trong điện toán đám mây môi trường hoặc hệ sinh thái. Nhiều tổ chức thậm chí còn xem xét các container như một sự thay thế cho máy ảo (VM) như sự lựa chọn của họ về nền tảng điện toán đám mây có mục đích chung cho các ứng dụng và khối lượng công việc của họ. Nhưng trong phạm vi rất rộng đó, có những trường hợp sử dụng chính trong đó điện toán đám mây container đặc biệt có liên quan:

• Dịch vụ vi mô: Thùng chứa nhỏ, nhẹ và di động, khiến chúng trở thành sự lựa chọn lý tưởng cho microservices kiến trúc, nơi các ứng dụng được đóng gói được xây dựng từ nhiều dịch vụ nhỏ hơn, được liên kết lỏng lẻo và có thể triển khai độc lập. MỘT nhà ảo thuật được sử dụng để giám sát các hoạt động microservice khi có nhiều máy ảo đang được sử dụng trên máy tính.
• DevOps: Sự kết hợp giữa vi dịch vụ làm kiến ​​trúc và vùng chứa làm nền tảng là sự kết hợp chặt chẽ và là nền tảng chung cho nhiều nhóm sử dụng DevOps và môi trường phát triển theo cách họ chọn để xử lý việc phát triển phần mềm.
• Đa đám mây lai: Bởi vì bạn có thể chạy các vùng chứa một cách nhất quán ở mọi nơi—trên máy tính xách tay, tại chỗ và trong môi trường đám mây—chúng là cơ sở hạ tầng và kiến ​​trúc cơ bản lý tưởng cho các nhà cung cấp đám mây, cũng như mọi đám mây lai và bất kỳ đám mây nào. Đám mây lai và đa kênh các tình huống trong đó các tổ chức thấy mình hoạt động trên nhiều tổ hợp đám mây công cộng và đám mây riêng kết hợp với tại chỗ Trung tâm dữ liệu.
• Không máy chủ: Không có máy chủ giải phóng các nhà phát triển dựa trên nền tảng đám mây đang làm việc để tạo ứng dụng khỏi việc phải suy nghĩ về các yêu cầu và hạn chế của máy chủ vốn được giữ ở chế độ nền. Ưu điểm chính của phương pháp không có máy chủ là nó thúc đẩy sự tập trung tinh thần cần thiết mà nhà phát triển cần có khi xây dựng ứng dụng mà không khiến nhà phát triển choáng ngợp với vô số chi tiết.

Các trường hợp sử dụng và giải pháp liên quan

Vùng chứa, việc sắp xếp vùng chứa hoặc điều phối vùng chứa cũng là yếu tố góp phần vào các giải pháp liên quan sau:

• Hiện đại hóa và di chuyển ứng dụng: Một trong những cách tiếp cận phổ biến nhất để hiện đại hóa ứng dụng là trước tiên tối ưu hóa và chứa các ứng dụng để chuẩn bị cho việc di chuyển cuối cùng sang kiến ​​trúc đám mây. Quá trình này sẽ diễn ra trước khi tạo mã ứng dụng, đây là mã nguồn chứa tất cả hướng dẫn cho ứng dụng này.
• Thùng chứa riêng biệt: Các thùng chứa riêng biệt đã được sử dụng phổ biến vì chúng hỗ trợ rất tốt cho người dùng vi dịch vụ. Như tên gọi của chúng, các vùng chứa riêng biệt chủ yếu được sử dụng để giúp tổ chức các vi dịch vụ tốt hơn bằng cách cho phép người dùng giữ các khía cạnh khác nhau của một vùng chứa “đông đúc” trong nhiều vùng chứa được phân vùng. Các vùng chứa riêng biệt cũng được coi là giúp tăng hiệu quả hoạt động bằng cách thực hiện các cập nhật cần thiết một cách nhanh chóng và dễ dàng.
• Thuê nhiều kiểu: Thuê nhiều kiểu là hệ thống kiến ​​trúc riêng của nó, được cấu trúc xung quanh một hệ thống người dùng (được gọi là người thuê nhà) đều đang vận hành một ứng dụng duy nhất trong môi trường dùng chung. Mặc dù một số tùy chọn tùy chỉnh có thể có sẵn trong hệ thống nhiều bên thuê, những tùy chọn đó được giới hạn có mục đích nhằm giữ cho hệ thống đơn giản và dễ vận hành. Bộ chứa hoạt động tốt trong việc quản lý hoạt động triển khai nhiều bên thuê vì nhiều ứng dụng có thể chạy trên một máy chủ.

Các loại thùng chứa

Có hai loại vùng chứa cơ bản và mỗi loại phục vụ một nhóm công nghệ vùng chứa khác nhau:

Vùng chứa hệ thống

Còn được gọi là “bộ chứa hệ điều hành”, bộ chứa hệ thống cho phép bạn chạy nhiều quy trình khác nhau cùng một lúc. Bộ chứa hệ thống lý tưởng để quản lý các ứng dụng truyền thống và xử lý các ứng dụng nguyên khối được thiết kế để thực hiện một chức năng duy nhất, như được thể hiện thông qua một tệp thực thi logic. Các thùng chứa này cũng được trang bị để lưu trữ kiến ​​trúc, cấu hình và công cụ cần thiết để chạy máy ảo. Là biện pháp mặc định, vùng chứa hệ thống cấm các hệ thống tệp phân lớp.

Công nghệ container phục vụ: Nhà tù BSD, Linux VServer, LXC, OpenVZ, Khu Solaris

Thùng chứa ứng dụng

Các thùng chứa ứng dụng gần như không đa năng như các thùng chứa hệ thống, có thể thực thi nhiều quy trình đồng thời. Các thùng chứa ứng dụng thậm chí còn mang tên đó vì chúng nhằm mục đích phục vụ một ứng dụng bằng cách thực hiện một và chỉ một hành động thực thi. Các thùng chứa ứng dụng tồn tại để đóng gói và vận hành một dịch vụ duy nhất và chúng không hỗ trợ các hệ thống tệp phân lớp.

Công nghệ container phục vụ: Docker, tên lửa

IBM và container

Việc container hóa đòi hỏi thêm nỗ lực và trang bị, nhưng sẽ mang lại lợi ích. Các công cụ điều phối vùng chứa có thể tạo điều kiện thuận lợi cho trải nghiệm vùng chứa dễ dàng hơn cho môi trường sản xuất của bạn—bất kể sản phẩm của bạn ở đâu trong vòng đời tương ứng.

Với các dịch vụ container của IBM, được xây dựng trên các công nghệ nguồn mở như Kubernetes, bạn có thể tạo điều kiện và đẩy nhanh hành trình lên đám mây của mình một cách nhanh chóng, an toàn và hiệu quả.

Khám phá các vùng chứa trên Đám mây của IBM

Tìm hiểu thêm về Red Hat OpenShift trên IBM Cloud

Khám phá Dịch vụ Kubernetes trên nền tảng đám mây của IBM