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通過(guò) Docker 和容器化,DevOps 可以更輕松、更快和更安全
DevOps 在 IT 行業(yè)中風(fēng)靡一時(shí)。維基百科中闡述 DevOps 是將軟件開(kāi)發(fā)(Dev)和信息技術(shù)維護(hù)(Ops)結(jié)合在一起的一組實(shí)踐,旨在縮短系統(tǒng)開(kāi)發(fā)生命周期并提供高質(zhì)量的持續(xù)交付。 DevOps 普及的主要原因是,它使企業(yè)可以比傳統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)方法更快地開(kāi)發(fā)和改進(jìn)產(chǎn)品。
隨著我們工作環(huán)境的變化越來(lái)越快,對(duì)軟件開(kāi)發(fā)市場(chǎng)中的快速交付和修復(fù)的需求正在上升。 因此,對(duì)在短時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)高質(zhì)量輸出且有限的后期錯(cuò)誤需求催生了 DevOps。
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正如我們已經(jīng)討論了轉(zhuǎn)變?yōu)?DevOps 軟件開(kāi)發(fā)方式的重要性一樣,我們現(xiàn)在將對(duì)話(huà)更改為容器化,這是一種易于使用的技術(shù),經(jīng)常被用來(lái)使 DevOps 的實(shí)現(xiàn)更流暢、更便捷。 容器化是一項(xiàng)使 DevOps 實(shí)踐更容易遵循的技術(shù)。 但是容器化到底是什么? 讓我們一探究竟!
容器化是將應(yīng)用程序及其所需的庫(kù)、框架和配置文件打包在一起的過(guò)程,以便可以在各種計(jì)算環(huán)境中高效運(yùn)行它。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),容器化就是應(yīng)用程序及其所需環(huán)境的封裝。
近來(lái),它克服了運(yùn)行虛擬機(jī)所帶來(lái)的挑戰(zhàn),從而獲得了廣泛的關(guān)注。虛擬機(jī)模擬主機(jī)操作系統(tǒng)內(nèi)部的整個(gè)操作系統(tǒng),并且需要固定比例的硬件分配才能運(yùn)行操作系統(tǒng)的所有進(jìn)程。因此,由于很大的開(kāi)銷(xiāo),這導(dǎo)致不必要的計(jì)算資源浪費(fèi)。
同時(shí),設(shè)置虛擬機(jī)需要花費(fèi)時(shí)間,在每個(gè)虛擬機(jī)中設(shè)置特定應(yīng)用程序的過(guò)程也需要時(shí)間。這導(dǎo)致僅在設(shè)置環(huán)境時(shí)就花費(fèi)了大量時(shí)間和精力。由開(kāi)源項(xiàng)目 “Docker” 普及的容器化解決了這些問(wèn)題,并且通過(guò)將所有必需的依賴(lài)項(xiàng)與軟件一起打包在便攜的鏡像文件中,從而提高了可移植性。
讓我們更深入地研究容器化,它的好處、它的工作原理、選擇容器化工具的方式以及它如何勝過(guò)虛擬機(jī)(VM)的使用。
一些流行的容器提供程序如下:
Linux 容器,例如 LXC 和 LCD
Docker
Windows Server 容器
Docker 已經(jīng)成為 IT 行業(yè)中的一個(gè)流行術(shù)語(yǔ)。 Docker 可以定義為一個(gè)開(kāi)源軟件平臺(tái),它提供了一種在容器內(nèi)構(gòu)建、測(cè)試、保護(hù)和部署應(yīng)用程序的簡(jiǎn)化方法。 Docker 鼓勵(lì)軟件開(kāi)發(fā)人員與云、Linux 和 Windows 操作系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)作,以輕松、快速地交付服務(wù)。
Docker 是提供容器化的平臺(tái)。它允許將應(yīng)用程序及其依賴(lài)項(xiàng)打包到一個(gè)容器中,從而有助于簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)并加快軟件的部署。它消除了在應(yīng)該測(cè)試解決方案的每臺(tái)機(jī)器上復(fù)制本地環(huán)境的需求,從而幫助實(shí)現(xiàn)了輸出的最大化,從而節(jié)省了寶貴的時(shí)間和精力,而這些寶貴的時(shí)間和精力將用于進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)。
Dockerfile 可以在工作人員之間快速傳輸和測(cè)試。 Docker 還簡(jiǎn)化了容器鏡像管理的過(guò)程,并迅速改變了我們大規(guī)模開(kāi)發(fā)和測(cè)試應(yīng)用程序的方式。
Docker 已普及了容器化的概念。 Docker 容器中的應(yīng)用程序具有能夠在多種操作系統(tǒng)和云環(huán)境(例如 Amazon ECS 等)上運(yùn)行的能力。沒(méi)有技術(shù)或供應(yīng)商局限。
讓我們了解使用容器化實(shí)現(xiàn) DevOps 的需求。
最初,所需的軟件開(kāi)發(fā)、測(cè)試、部署和監(jiān)督是分階段進(jìn)行的,其中一個(gè)階段的完成將導(dǎo)致另一個(gè)階段的開(kāi)始。
像 AWS ECS 一樣,DevOps 和 Docker 鏡像管理技術(shù)使軟件開(kāi)發(fā)人員可以輕松地進(jìn)行 IT 運(yùn)營(yíng)、共享軟件以及彼此協(xié)作,并提高生產(chǎn)力。除了鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)人員一起工作之外,他們還成功地消除了以前影響應(yīng)用程序的不同工作環(huán)境之間的沖突。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),容器是動(dòng)態(tài)的,它使 IT 專(zhuān)業(yè)人員可以毫無(wú)復(fù)雜地構(gòu)建、測(cè)試和部署流水線(xiàn),同時(shí)彌合基礎(chǔ)架構(gòu)和操作系統(tǒng)發(fā)行版之間的鴻溝,從而形成 DevOps 的文化。
軟件開(kāi)發(fā)人員可以通過(guò)以下方式從容器中受益:
可以更改容器的環(huán)境,以更好地進(jìn)行生產(chǎn)部署。
快速啟動(dòng)并輕松訪(fǎng)問(wèn)操作系統(tǒng)資源。
與傳統(tǒng)系統(tǒng)不同,它們?yōu)閼?yīng)用程序提供了足夠的空間以適合一臺(tái)機(jī)器。
為 DevOps 提供了敏捷性,可以幫助輕松地在多個(gè)框架之間切換。
有助于更有效地運(yùn)行工作流程。
下面闡明了使用 Docker 成功實(shí)現(xiàn)容器化所要遵循的步驟:
開(kāi)發(fā)人員應(yīng)確保代碼在存儲(chǔ)庫(kù)中,例如 Docker Hub。
該代碼應(yīng)正確編譯。
確保正確打包。
確保滿(mǎn)足所有插件要求和依賴(lài)項(xiàng)。
使用 Docker 創(chuàng)建容器鏡像。
將其轉(zhuǎn)移到您選擇的任何環(huán)境。
為了易于部署,請(qǐng)使用 Rackspace、AWS 和 Azure 等云。
許多公司選擇容器化來(lái)帶來(lái)各種好處。以下列出了使用容器化技術(shù)將享受的優(yōu)勢(shì):
容器化將應(yīng)用程序及其環(huán)境依賴(lài)性打包在一起,以確保在一個(gè)環(huán)境中開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序可以在另一個(gè)環(huán)境中工作。這有助于開(kāi)發(fā)人員和測(cè)試人員在應(yīng)用程序上協(xié)同工作,這正是 DevOps 文化的全部?jī)?nèi)容。
容器可以在 GCS、Amazon ECS(彈性容器服務(wù))和 Amazon DevOps Server 等多個(gè)云平臺(tái)上運(yùn)行。
容器易于攜帶。 容器鏡像可以輕松部署到新系統(tǒng),然后可以以文件形式共享。
由于將環(huán)境打包到隔離的容器中,因此可以更快地進(jìn)行伸縮,這對(duì)于分布式應(yīng)用程序非常有幫助。
在 VM 系統(tǒng)中,裸機(jī)服務(wù)器的主機(jī)操作系統(tǒng)與 VM 不同。相反,在容器中,Docker 鏡像可以利用裸機(jī)物理服務(wù)器的主機(jī) OS 的內(nèi)核。 因此,容器比虛擬機(jī)具有更高的工作效率。
容器化可以最大程度地利用內(nèi)存和 CPU 等計(jì)算資源,并且所使用的資源比 VM 少得多。
隨著應(yīng)用程序的快速更新,交付在更少的時(shí)間內(nèi)發(fā)生,從而使該平臺(tái)便于執(zhí)行更多的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。機(jī)器無(wú)需重新啟動(dòng)即可更改資源。
借助容器的自動(dòng)縮放,可以在考慮當(dāng)前負(fù)載的情況下完成 CPU 使用率和機(jī)器內(nèi)存優(yōu)化。而且與虛擬機(jī)的擴(kuò)展不同,無(wú)需重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)即可修改資源限制。
由于容器提供了進(jìn)程隔離,因此維護(hù)應(yīng)用程序的安全性變得更加方便。
就支持單個(gè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上的多個(gè)容器而言,容器化是有利的。因此,盡管在工具、CPU、內(nèi)存和存儲(chǔ)上進(jìn)行了投資,但對(duì)于許多企業(yè)而言,它仍然是一種經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。
具有實(shí)現(xiàn)容器的完整 DevOps 工作流程可以通過(guò)以下方式使軟件開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)受益:
它提供了在每個(gè)步驟中自動(dòng)執(zhí)行測(cè)試以檢測(cè)錯(cuò)誤的功能,因此最終產(chǎn)品中出現(xiàn)缺陷的機(jī)會(huì)更少。
更快、更方便地交付功能和更改。
該軟件的性質(zhì)比基于 VM 的解決方案更加用戶(hù)友好。
可靠且多變的環(huán)境。
促進(jìn)團(tuán)隊(duì)成員之間的協(xié)作和透明度。
本質(zhì)上具有成本效益。
確保正確利用資源并減少浪費(fèi)。
虛擬機(jī)可以在主機(jī)上運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)的多個(gè)實(shí)例,而不會(huì)出現(xiàn)重疊。主機(jī)系統(tǒng)允許 Guest OS 作為單個(gè)實(shí)體運(yùn)行。Docker 容器不會(huì)像虛擬機(jī)那樣給系統(tǒng)帶來(lái)太多負(fù)擔(dān),因?yàn)檫\(yùn)行OS需要額外的資源,這會(huì)降低計(jì)算機(jī)的效率。
Docker 容器不會(huì)給系統(tǒng)增加負(fù)擔(dān),并且僅使用運(yùn)行解決方案所需的最少資源,而無(wú)需模擬整個(gè)操作系統(tǒng)。由于運(yùn)行 Docker 應(yīng)用程序所需的資源較少,因此它可以允許大量應(yīng)用程序在同一硬件上運(yùn)行,從而降低了成本。
但是,它減少了 VM 提供的隔離。它還增加了同質(zhì)性,因?yàn)槿绻麘?yīng)用程序在一個(gè)系統(tǒng)上的 Docker 上運(yùn)行,那么它也將在其他系統(tǒng)上的 Docker 上運(yùn)行而不會(huì)出現(xiàn)任何故障。
容器和 VM 都具有虛擬化機(jī)制。但是對(duì)于容器而言,會(huì)進(jìn)行操作系統(tǒng)的虛擬化。在后者中,進(jìn)行硬件虛擬化。
VM 性能有限,而帶有 Docker 的緊湊型和動(dòng)態(tài)容器則性能更優(yōu)。
VM 需要更多內(nèi)存,因此具有更多開(kāi)銷(xiāo),與 Docker 容器相比,它們的計(jì)算量很大。
以下是一些常用的 Docker 術(shù)語(yǔ):
依賴(lài) – 包含形成環(huán)境所需的庫(kù),框架和軟件,可以模擬執(zhí)行應(yīng)用程序的介質(zhì)。
容器鏡像 – 一種軟件包,提供創(chuàng)建容器所需的所有依賴(lài)關(guān)系和信息。
Docker Hub – 一個(gè)公共鏡像托管注冊(cè)表,您可以在其中上傳鏡像并對(duì)其進(jìn)行處理。
Dockerfile – 包含有關(guān)如何構(gòu)建 Docker 鏡像的文本說(shuō)明文件。
倉(cāng)庫(kù) – 一種基于網(wǎng)絡(luò)或基于 Internet 的服務(wù),用于存儲(chǔ) Docker 鏡像,有私有和公共的 Docker 倉(cāng)庫(kù)。
注冊(cè)表 – 一種存儲(chǔ)來(lái)自多個(gè)源的倉(cāng)庫(kù)的服務(wù)。它可以是公共的也可以是私人的。
Docker Compose – 一種工具,可幫助定義和運(yùn)行多個(gè)容器 Docker 應(yīng)用程序。
Docker Swarm – 為運(yùn)行 Docker 而創(chuàng)建的機(jī)器集群。
Azure 容器注冊(cè)表 – 用于存儲(chǔ) Docker 鏡像的注冊(cè)表提供程序
Orchestrator – 一種有助于簡(jiǎn)化集群和 Docker 主機(jī)管理的工具。
Docker 社區(qū)版(CE) – 為 Linux 和 Windows 容器提供開(kāi)發(fā)環(huán)境的工具。
Docker 企業(yè)版(EE) – 用于 Linux 和 Windows 開(kāi)發(fā)的另一套工具。
使用 Docker 創(chuàng)建服務(wù),然后將其打包到容器鏡像中。Docker 鏡像是服務(wù)及其依賴(lài)關(guān)系的虛擬表示。
該鏡像的實(shí)例用于創(chuàng)建一個(gè)容器,使其在 Docker 主機(jī)上運(yùn)行。 然后將鏡像存儲(chǔ)在注冊(cè)表中。需要一個(gè)注冊(cè)表才能部署到生產(chǎn)協(xié)調(diào)器。Docker Hub 用于在框架級(jí)別將其存儲(chǔ)在其公共注冊(cè)表中。然后將鏡像及其依賴(lài)項(xiàng)部署到自己選擇的環(huán)境中。重要的是要注意,有些公司還提供私人注冊(cè)表。
商業(yè)組織還可以創(chuàng)建自己的私有注冊(cè)表來(lái)存儲(chǔ) Docker 鏡像。如果鏡像是機(jī)密的,并且組織希望鏡像與部署鏡像的環(huán)境之間的延遲有限,則可以提供私人注冊(cè)表。
Docker 鏡像容器或應(yīng)用程序可以在 Windows 和 Linux 上本地運(yùn)行。只需通過(guò) Docker 引擎直接與操作系統(tǒng)交互,即可利用系統(tǒng)資源來(lái)實(shí)現(xiàn)。
為了管理集群和組合,Docker 提供了 Docker Compose,它有助于運(yùn)行多個(gè)容器應(yīng)用程序而不會(huì)彼此重疊。開(kāi)發(fā)人員還可以通過(guò) Docker Swarm 模式將所有 Docker 主機(jī)連接到單個(gè)虛擬主機(jī)。之后,使用 Docker Swarm 將應(yīng)用程序擴(kuò)展到多個(gè)主機(jī)。
多虧了 Docker 容器,開(kāi)發(fā)人員可以訪(fǎng)問(wèn)容器的組件,例如應(yīng)用程序和依賴(lài)項(xiàng)。開(kāi)發(fā)人員還擁有該應(yīng)用程序的框架。單個(gè)平臺(tái)上并相互依賴(lài)的多個(gè)容器稱(chēng)為“部署清單”。但是,與此同時(shí),專(zhuān)業(yè)人員可以更加注意選擇合適的環(huán)境進(jìn)行部署,擴(kuò)展和監(jiān)視。 Docker 有助于限制錯(cuò)誤的機(jī)會(huì),錯(cuò)誤的機(jī)會(huì)可能在應(yīng)用程序傳輸期間發(fā)生。
本地部署完成后,它們將進(jìn)一步發(fā)送到 Git 存儲(chǔ)庫(kù)之類(lèi)的代碼存儲(chǔ)庫(kù)。代碼存儲(chǔ)庫(kù)中的 Dockerfile 用于構(gòu)建持續(xù)集成(CI)流水線(xiàn),以提取基礎(chǔ)容器映像并構(gòu)建 Docker 鏡像。
在 DevOps 機(jī)制中,開(kāi)發(fā)人員致力于將文件傳輸?shù)蕉鄠€(gè)環(huán)境,而管理專(zhuān)業(yè)人員則負(fù)責(zé)管理環(huán)境以檢查缺陷并將反饋發(fā)送給開(kāi)發(fā)人員。
預(yù)測(cè)未來(lái)并根據(jù)項(xiàng)目需求做好可伸縮性的準(zhǔn)備總是一個(gè)好主意。 隨著時(shí)間的流逝,項(xiàng)目變得越來(lái)越復(fù)雜,因此有必要實(shí)施大規(guī)模的自動(dòng)化并提供更快的交付。
密集且復(fù)雜的容器化環(huán)境需要適當(dāng)?shù)奶幚怼?在這種情況下,軟件開(kāi)發(fā)人員可以采用 PaaS 解決方案,以將更多精力放在編碼上。 選擇最方便的平臺(tái)以提供更好和先進(jìn)的服務(wù)時(shí),有多種選擇。因此,根據(jù)組織的應(yīng)用程序確定正確的平臺(tái)非常麻煩。
為了方便您,我們?cè)谶x擇最佳的容器化平臺(tái)之前已經(jīng)列出了一些要考慮的參數(shù):
為了獲得平穩(wěn)的性能,重要的是手動(dòng)拾取一個(gè)平臺(tái),該平臺(tái)可以根據(jù)需求的性質(zhì)輕松地進(jìn)行調(diào)整或更改,并且可以自動(dòng)進(jìn)行。
實(shí)際上,PaaS 解決方案供應(yīng)商通常是專(zhuān)有的,因此傾向于將您鎖定在一個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)中。
選擇一個(gè)平臺(tái),該平臺(tái)應(yīng)具有廣泛的內(nèi)置工具以及第三方集成技術(shù),以鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)人員為進(jìn)一步的創(chuàng)新讓路。
在選擇正確的平臺(tái)時(shí),至關(guān)重要的是找到一個(gè)支持私有,公共和混合云部署的平臺(tái),以應(yīng)對(duì)新變化。
由于選擇支持長(zhǎng)期承諾的集裝箱化平臺(tái)是很自然的,因此了解提供哪種定價(jià)模式非常重要。有很多平臺(tái)可以在不同的運(yùn)營(yíng)規(guī)模上提供不同的定價(jià)模型。
要記住的另一個(gè)關(guān)鍵方面是容器化不是一蹴而就的。專(zhuān)業(yè)人士需要花費(fèi)時(shí)間來(lái)重組架構(gòu)基礎(chǔ)架構(gòu)。應(yīng)該鼓勵(lì)他們運(yùn)行微服務(wù)。
為了從傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,需要將大型應(yīng)用程序分解為較小的部分,再將這些部分進(jìn)一步分布到多個(gè)連接的容器中。因此,建議聘請(qǐng)專(zhuān)家,他們會(huì)盡一切努力找到一種方便的解決方案來(lái)在單個(gè)平臺(tái)上處理虛擬機(jī)和容器,因?yàn)槭菇M織完全依賴(lài)于容器需要時(shí)間。
當(dāng)涉及現(xiàn)代化時(shí),不應(yīng)忽略舊式 IT 應(yīng)用程序。在容器化的幫助下,IT 專(zhuān)業(yè)人員可以利用這些經(jīng)典應(yīng)用程序的收益,以適當(dāng)?shù)乩脤?duì)舊框架的投資。
通過(guò)在容器平臺(tái)上運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用程序來(lái)充分利用容器化。以最低的成本投資新應(yīng)用程序,并通過(guò)使其對(duì)當(dāng)前和舊版應(yīng)用程序友好而對(duì)每個(gè)平臺(tái)進(jìn)行修改。
由于容器化環(huán)境具有比傳統(tǒng)環(huán)境更快的更改能力,因此它具有一些主要的安全風(fēng)險(xiǎn)。敏捷性可以通過(guò)提供快速訪(fǎng)問(wèn)來(lái)使開(kāi)發(fā)人員受益。但是,如果不能確保所需的安全級(jí)別,它將失敗。
處理容器時(shí)遇到的一個(gè)主要問(wèn)題是,處理由第三方或不受信任的來(lái)源打包的容器模板可能會(huì)帶來(lái)很大的風(fēng)險(xiǎn)。因此,最好在使用之前驗(yàn)證公開(kāi)可用的模板。
組織需要增強(qiáng)和集成其安全流程,以無(wú)憂(yōu)地開(kāi)發(fā)和交付應(yīng)用程序和服務(wù)。隨著平臺(tái)和應(yīng)用程序的現(xiàn)代化,安全性應(yīng)成為企業(yè)的首要任務(wù)。
到此,關(guān)于“如何使用容器化和Docker實(shí)現(xiàn)DevOps”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了,希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí),快去試試吧!若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí),請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站,小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)?lái)更多實(shí)用的文章!
名稱(chēng)欄目:如何使用容器化和Docker實(shí)現(xiàn)DevOps
文章出自:http://jinyejixie.com/article32/pdcisc.html
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