Im Laufe der Zeit stieg die Nachfrage nach schnellem Testen und Bereitstellen von Anwendungen in Verbindung mit einem schnelleren Geschäft Zyklen waren Unternehmen zu Innovationen gezwungen, um mit dem schnelllebigen Geschäft Schritt zu halten Umgebung.
Das Bestreben, Anwendungen zu modernisieren und neue zu entwickeln, um agile Workflows zu schaffen, führte zu dem Konzept der Verwendung von Containern. Die Containerisierungstechnologie ist fast so alt wie die Virtualisierung. Große Aufregung lösten die Container jedoch erst aus Docker explodierte 2013 in der Szene und rief ein rasendes Interesse bei Entwicklern und anderen IT-Experten hervor.
Derzeit sind alle riesigen Technologieunternehmen wie Google, Amazonas, Microsoft, und roter Hut um einige zu nennen, sind auf den Zug aufgesprungen.
Eine der Herausforderungen für Entwickler sind die unterschiedlichen Computerumgebungen in jeder Phase der Softwareentwicklung. Probleme treten auf, wenn sich die Softwareumgebung von einer Stufe zur nächsten unterscheidet.
Beispielsweise kann eine Anwendung mithilfe von running. nahtlos in einer Testumgebung ausgeführt werden Python 3.6. Die Anwendung verhält sich jedoch seltsam, gibt einige Fehler zurück oder stürzt vollständig ab, wenn sie in eine laufende Produktionsumgebung portiert wird Python 3.9.
Container kamen auf den Plan, um dieser Herausforderung zu begegnen und sicherzustellen, dass Anwendungen zuverlässig ausgeführt werden, wenn sie von einem Computer verschoben werden Umgebung in jeder Phase der Softwareentwicklung – vom Entwickler-PC bis zur Produktion Umgebung. Und es ist nicht nur die Softwareumgebung, die solche Inkonsistenzen verursachen kann, sondern auch die Unterschiede in Netzwerktopologie und Sicherheitsrichtlinien.
EIN Container ist eine isolierte Softwareeinheit, die den gesamten Binärcode, Bibliotheken, ausführbaren Dateien, Abhängigkeiten und Konfigurationsdateien enthält in einem einzigen Paket, so dass die Anwendung reibungslos läuft, wenn sie von einer Computerumgebung auf Ein weiterer. Es wird nicht mit einem Betriebssystem-Image geliefert, was es leicht und leicht tragbar macht.
Ein Container-Image ist ein eigenständiges, schlankes und ausführbares Paket, das alles bündelt, was zum Ausführen der Anwendung erforderlich ist. Zur Laufzeit verwandelt sich ein Container-Image in einen Container. Im Falle des Docker, beispielsweise wird ein Docker-Image zu einem Docker-Container, wenn es ausgeführt wird auf Docker-Engine. Docker ist eine Laufzeitumgebung, die zum Erstellen von containerisierten Anwendungen verwendet wird.
Container werden vollständig vom zugrunde liegenden Betriebssystem isoliert ausgeführt, und containerisierte Anwendungen werden unabhängig von der Computerumgebung oder Infrastruktur immer konsistent ausgeführt. Aus diesem Grund kann ein Entwickler eine Anwendung bequem von diesem Laptop aus entwickeln und problemlos auf einem Server bereitstellen.
Die Konsistenz und Zuverlässigkeit der ausgeführten Container geben Entwicklern die Gewissheit, dass ihre Anwendungen unabhängig vom Einsatzort wie erwartet ausgeführt werden.
Eine Gemeinsamkeit von Containern und virtuellen Maschinen besteht darin, dass sie in einer virtualisierten Umgebung betrieben werden. Containerisierung ist gewissermaßen eine Form der virtualisierten Technologie. Container unterscheiden sich jedoch in mehr als einer Hinsicht von virtuellen Maschinen.
Eine virtuelle Maschine, auch als virtuelle Instanz bezeichnet oder VM kurz gesagt ist eine Emulation eines physischen Servers oder PCs. Virtualisierung ist eine Technologie, die es ermöglicht, virtuelle Maschinen zu erstellen. Das Konzept der Virtualisierung stammt aus den frühen 1970er Jahren und legte den Grundstein für die erste Generation der Cloud-Technologie.
Bei der Virtualisierung wird eine Abstraktionsschicht auf einem Bare-Metal-Server oder einer Computerhardware erstellt. Dadurch können die Hardwareressourcen eines einzelnen Servers von mehreren virtuellen Maschinen gemeinsam genutzt werden.
Die zur Erstellung der Abstraktionsschicht verwendete Software wird als Hypervisor bezeichnet. Der Hypervisor abstrahiert die virtuelle Maschine und das Gastbetriebssystem von der tatsächlichen Bare-Metal- oder Computerhardware. Auf dem Hypervisor sitzt also eine virtuelle Maschine, die dank der Abstraktionsschicht die Hardware-Ressourcen zur Verfügung stellt.
Virtuelle Maschinen führen ein vollständiges Betriebssystem (Gastbetriebssystem) aus, das unabhängig von dem zugrunde liegenden Betriebssystem (Hostbetriebssystem) ist, auf dem der Hypervisor installiert ist. Das Gastbetriebssystem bietet dann eine Plattform zum Erstellen, Testen und Bereitstellen von Anwendungen neben ihren Bibliotheken und Binärdateien.
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Es gibt zwei Arten von Hypervisoren:
Dies Hypervisor wird direkt auf einem physischen Server oder der darunterliegenden Hardware installiert. Es gibt kein Betriebssystem, das zwischen dem Hypervisor und der Computerhardware sitzt, daher der Tag-Name Rohmetall Hypervisor. Es bietet eine hervorragende Unterstützung, da Ressourcen nicht mit dem Host-Betriebssystem geteilt werden.
Aufgrund ihrer Effizienz werden Typ-1-Hypervisoren hauptsächlich in Unternehmensumgebungen verwendet. Typ-1-Hypervisor-Anbieter umfassen VMware Esxi und KVM.
Dies wird auch als gehosteter Hypervisor angesehen. Es wird auf dem Host-Betriebssystem installiert und teilt die zugrunde liegenden Hardware-Ressourcen mit dem Host-Betriebssystem.
Typ-2-Hypervisoren sind ideal für kleine Computerumgebungen und werden hauptsächlich zum Testen von Betriebssystemen und in der Forschung verwendet. Typ-2-Hypervisor-Anbieter umfassen Oracle VirtualBox und VMware Workstation Pro.
Virtuelle Maschinen sind in der Regel sehr groß ( Können mehrere GB beanspruchen ), langsam beim Starten und Stoppen und verschlingen viele Systemressourcen, was aufgrund begrenzter Ressourcen zu Aufhängungen und langsamer Leistung führt. Daher gilt eine virtuelle Maschine als sperrig und ist mit hohen Overhead-Kosten verbunden.
Im Gegensatz zu einer virtuellen Maschine benötigt ein Container keinen Hypervisor. Ein Container sitzt auf einem physischen Server und seinem Betriebssystem und teilt den gleichen Kernel wie das Betriebssystem, unter anderem wie Bibliotheken und Binärdateien. Mehrere Container können auf demselben System ausgeführt werden, wobei jeder seine eigenen Anwendungen und Prozesse ausführt. Beliebte Containerplattformen umfassen Docker und Podman.
Im Gegensatz zu virtuellen Maschinen laufen Container vollständig isoliert vom zugrunde liegenden Betriebssystem. Container sind außergewöhnlich leicht – nur wenige Megabyte – benötigen weniger Platz und sind ressourcenschonend. Sie sind einfach zu starten und zu stoppen und können mehr Anwendungen verarbeiten als eine virtuelle Maschine.
Container bieten eine bequeme Möglichkeit zum Entwerfen, Testen und Bereitstellen von Anwendungen von Ihrem PC direkt in einer Produktionsumgebung, sei es vor Ort oder in der Cloud. Hier sind einige der Vorteile der Verwendung von containerisierten Anwendungen.
Vor Containern hatten wir das altmodische monolithische Modell, bei dem eine ganze Anwendung bestehend aus Frontend- und Backend-Komponenten in einem einzigen Paket gebündelt wurde. Container ermöglichen es, eine Anwendung in mehrere einzelne Komponenten aufzuteilen, die miteinander kommunizieren können.
Auf diese Weise können Entwicklungsteams an verschiedenen Teilen einer Anwendung zusammenarbeiten, sofern keine großen Änderungen an der Interaktion der Anwendungen untereinander vorgenommen werden.
Darauf basiert das Konzept der Microservices.
Mehr Modularität bedeutet mehr Produktivität, da Entwickler viel schneller als bisher an einzelnen Komponenten der Anwendung arbeiten und Fehler beheben können.
Im Vergleich zu virtuellen Maschinen und anderen herkömmlichen Computerumgebungen verwenden Container weniger Systemressourcen, da sie kein Betriebssystem enthalten. Dadurch werden unnötige Ausgaben für die Beschaffung teurer Server zum Erstellen und Testen von Anwendungen vermieden.
Aufgrund ihres geringen Platzbedarfs können containerisierte Anwendungen problemlos in mehreren Computerumgebungen / Betriebssystemen bereitgestellt werden.
Container ermöglichen eine schnelle Bereitstellung und Skalierung von Anwendungen. Sie bieten auch die dringend benötigte Flexibilität, um Anwendungen in mehreren Softwareumgebungen bereitzustellen.
Container spielen eine Schlüsselrolle in DevOps und es wäre unmöglich, sich die Situation ohne containerisierte Anwendungen vorzustellen. Was bringen Container also auf den Tisch?
Erstens untermauern Container die Microservices-Architektur, sodass die Bausteine einer gesamten Anwendung unabhängig entwickelt, bereitgestellt und skaliert werden können. Wie bereits erwähnt, ermöglicht dies eine bessere Zusammenarbeit und eine schnelle Bereitstellung von Anwendungen.
Die Containerisierung spielt auch eine wichtige Rolle bei der Erleichterung der CI/CD-Pipelines, indem eine kontrollierte und konsistente Umgebung für die Erstellung von Anwendungen bereitgestellt wird. Alle Bibliotheken und Abhängigkeiten werden zusammen mit dem Code in einer einzigen Einheit verpackt, um eine schnellere und einfachere Bereitstellung zu ermöglichen. Die getestete Anwendung wird genau die Software sein, die in der Produktion eingesetzt wird.
Darüber hinaus verbessern Container den Rollout von Patches und Updates, wenn eine Anwendung in mehrere Microservices aufgeteilt wird, die sich jeweils in einem separaten Container befinden. Einzelne Container können untersucht, gepatcht und neu gestartet werden, ohne den Rest der Anwendung zu unterbrechen.
Jede Organisation, die Reife in DevOps sollten erwägen, die Leistungsfähigkeit von Containern für agile und nahtlose Bereitstellungen zu nutzen. Die Herausforderung besteht darin, sie zu konfigurieren, zu sichern und nahtlos in mehreren Umgebungen bereitzustellen.