Qu'est-ce qu'un conteneur Docker ? Fonction, composants, avantages et évolution

« Docker » est un produit de plate-forme définie en tant que service (PaaS) destiné à fournir des logiciels sous la forme de packages, appelés conteneurs. Il utilise des normes de virtualisation au niveau du système d'exploitation, dans lesquelles le noyau autorise plusieurs instances d'espace utilisateur isolé telles que des conteneurs, des partitions, des zones, des noyaux virtuels, etc.

Ceux-ci se comportent comme de vrais ordinateurs simulant la façon dont les programmes y sont exécutés. Sur un système d'exploitation normal, nous voyons les ressources que le programme informatique exécute. Dans les conteneurs, nous ne pouvons voir que le contenu et les appareils alloués au conteneur lorsque les programmes y sont exécutés.

Pour plusieurs développeurs du secteur aujourd'hui, Docker est la norme acceptée pour le développement et le partage d'applications conteneurisées, sur le bureau et le cloud. Les conteneurs sont une unité logicielle standardisée. Les développeurs l'utilisent pour isoler une application de son environnement. En raison de leurs caractéristiques légères, plusieurs conteneurs Docker (généralement plus de huit conteneurs par hôte) peuvent être exécutés simultanément sur un seul serveur ou VM.

Docker est destiné aux développeurs pour créer des conteneurs logiciels légers et portables. Les packages de conteneurs simplifient le développement, le déploiement et les tests d'applications. Ils ont initialement créé Docker pour le système d'exploitation Linux. Cependant, il fonctionne désormais sur une gamme d'OS : Linux, Windows, Datacenter, Cloud, Serverless, etc.

Évolution

Docker, un projet open-source, a été lancé en 2013. Docker Inc. l'a développé pour adopter le cloud-native, ce qui a entraîné une tendance à la conteneurisation et aux microservices dans le domaine logiciel. Docker a publié son "édition entreprise" en 2017.

Le développement de logiciels modernes est confronté au défi de gérer les applications sur un hôte ou un cluster commun. Il est nécessaire de séparer les applications les unes des autres pour éviter les interférences et l'interopérabilité en matière d'exploitation ou de maintenance. L'association des packages, bibliothèques, binaires et autres composants logiciels nécessaires à l'exécution d'une application est considérée comme cruciale pour la gestion du développement d'applications.

L'approche conventionnelle pour résoudre ce problème a été l'utilisation de machines virtuelles (VM). Machines virtuelles utilisées pour émuler un système informatique.

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Avantages

Ces machines virtuelles conservent les applications sur le même matériel, mais les séparent virtuellement. Ils visent à contrôler les conflits survenant entre les composants logiciels et à minimiser les ressources matérielles. Cependant, au fil du temps, les machines virtuelles sont devenues volumineuses, en termes de taille de mémoire, car elles nécessitent un système d'exploitation local.

En ce qui concerne les besoins en mémoire sans cesse croissants, il est devenu difficile de les maintenir et de les mettre à niveau, car les implémentations peuvent impliquer du matériel spécialisé, des logiciels ou une combinaison des deux.

Voici quelques-uns des avantages des conteneurs Docker :

• Standardisation de l'environnement - l'environnement de production peut être partagé en collaboration pour développer, tester ou maintenir.
• Configuration plus rapide et cohérente - La configuration de l'image permet aux utilisateurs non privilégiés de s'exécuter rapidement.
• Adoption plus rapide de DevOps - Prise en charge dans les phases d'automatisation clés : déploiement, exploitation et optimisation.
• Reprise après sinistre sécurisée - La traînée réduite dans le DR avec un temps de récupération minimal.

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Opération

Chaque conteneur est exécuté par un seul noyau de système d'exploitation et utilise donc moins de ressources que les machines virtuelles. Les conteneurs, regroupés de manière dense sur le même matériel, partagent le noyau sous-jacent du système d'exploitation avec plusieurs applications, tout en isolant les environnements d'exécution les uns des autres. Les conteneurs utilisent beaucoup moins de ressources que les machines virtuelles et sont rapides.

Voyons maintenant le fonctionnement dans le contexte de Linux. Un Docker regroupe une application et ses dépendances dans un conteneur virtuel et lui permet de s'exécuter sur n'importe quel serveur Linux dans diverses configurations telles que des locaux locaux, dans un cloud public ou privé. Docker utilise la ressource partagée du noyau et économise sur les frais généraux de la machine virtuelle.

Les conteneurs sont isolés les uns des autres. Ils regroupent également des ensembles spécifiques de logiciels, de bibliothèques et de fichiers de configuration. Ils peuvent communiquer entre eux en utilisant des canaux bien définis. Par conséquent, un conteneur Docker est considéré comme une plate-forme de développement de logiciels open source pour créer des conteneurs et des applications basées sur des conteneurs.

Il s'agit d'une catégorie de services de cloud computing qui fournit une plate-forme aux développeurs pour créer, exécuter et manipuler des applications sans se soucier des exigences d'infrastructure complexes pour développer et lancer une application.

La commande Docker 'run' est utilisée pour créer et démarrer un conteneur sur l'hôte Docker local. D'autre part, le "service" Docker fait référence à un ou plusieurs conteneurs avec la même configuration fonctionnant sous le mode cloud de Docker. Il est similaire à une exécution Docker dans laquelle un utilisateur fait tourner un conteneur, formant une transposition.

Une fonction

Au fur et à mesure que les conteneurs dissocient les applications du système d'exploitation, les utilisateurs obtiennent un système d'exploitation propre et minimal pour aider à exécuter tout le reste dans plusieurs conteneurs isolés. Avec le système d'exploitation abstrait des conteneurs, il devient possible de déplacer un conteneur sur n'importe quel serveur prenant en charge l'environnement d'exécution du conteneur.

Composants

• Moteur Docker : C'est un logiciel qui héberge les conteneurs. Il s'agit du cœur de Docker et du moteur client-serveur sous-jacent responsable de la création et de l'exécution des conteneurs.
• Dockerfile : un conteneur Docker commence par un Dockerfile. Il s'agit d'un fichier texte écrit dans une syntaxe simplifiée des instructions utilisées pour construire une image Docker (instance). Chaque conteneur Docker commence par un Dockerfile désigné.
• Image Docker : après l'écriture du Dockerfile, la construction Docker est utilisée pour créer une image statique comme spécifié par les instructions Dockerfile. Une image Docker est un exemple de fichier portable, essentiellement un instantané d'un conteneur. Il contient un ensemble de spécifications qui est exécuté par le conteneur pour les composants logiciels. Les images de conteneur deviennent des conteneurs lors de l'exécution dans les conteneurs Docker, et les images deviennent des conteneurs lorsqu'elles s'exécutent sur Docker Engine.
• Docker run : La commande 'run' est utilisée pour lancer un conteneur. Chaque conteneur est un cas spécifique d'une image. Les conteneurs sont instantanés par nature, car ils fonctionnent à la volée et peuvent être arrêtés et redémarrés. Vous pouvez exécuter plusieurs instances de conteneur d'une image simultanément.
• Registre Docker : Il s'agit d'un référentiel pour les images Docker. C'est un endroit où les clients enregistrés peuvent partager des images. Vous pouvez télécharger (appelé 'pull') des images à utiliser dans le développement ou télécharger ('push') des images existantes. Il permet également la création de notifications basées sur les événements donnés. Un registre peut être de type public ou privé. Docker Hub et Docker Cloud sont des exemples de principaux registres publics. Docker Hub est le registre par défaut dans lequel Docker recherche des images.
• Hub Docker : Il s'agit d'un référentiel SaaS utilisé pour partager et gérer des conteneurs. Il partage des images Docker officielles qui ont leur source dans des projets open source, des éditeurs de logiciels et des images non officielles publiées par des utilisateurs dans le domaine public.

Conclusion

Les conteneurs partagent des systèmes d'exploitation, tandis que les machines virtuelles sont conçues pour émuler du matériel virtuel. Les conteneurs Docker conviennent aux situations dans lesquelles plusieurs applications doivent être exécutées sur un seul noyau de système d'exploitation.

Vous avez besoin de machines virtuelles si vous avez des applications ou des serveurs qui doivent être exécutés sur différentes versions de système d'exploitation. Au cours des avancées technologiques rapides des scénarios d'aujourd'hui, Docker, une ressource légère, est une alternative préférée aux machines virtuelles.

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