Importanța tehnologiilor Docker și Kubernetes

Înainte de a discuta despre Docker și Kubernetes, trebuie să explicăm pe scurt câteva concepte de bază, printre care și containerizarea. Containerizarea și virtualizarea clasică prin mașini virtuale (VM) sunt două tehnologii diferite. Iar utilizarea lor depinde de nevoile specifice ale fiecărei aplicații și de infrastructura în care sunt implementate.

În cazul unei mașini virtuale (VM), este necesar să asignăm în prealabil o cantitate de putere de procesare de pe serverul nostru (RAM și CPU). Astfel încât, chiar dacă mașina virtuală nu rulează nimic, acea memorie va fi „pierdută” pentru restul serverului pe care rulează mașina virtuală. Containerizarea, în schimb, este mult mai eficientă decât o mașină virtuală clasică. Aceasta are nevoie de mai puțină memorie pentru a rula o aplicație și pentru că containerul preia din puterea de procesare doar cât are nevoie în acel moment. Astfel, din punct de vedere al performanței, un container este mult mai rapid decât o mașină virtuală și, de asemenea, mai flexibil.

Totuși, nu putem afirma că o tehnologie este mai bună sau mai slabă decât cealaltă. Ambele tehnologii se completează una pe cealaltă și pot fi utilizate împreună, în funcție de necesitățile fiecărei aplicații și ale infrastructurii în care sunt implementate.

 

Scurt istoric

Compania Docker, Inc. a lansat Docker în 2013 ca o soluție pentru problemele de implementare și distribuire a aplicațiilor. În 2014, a fost lansat și Docker Swarm, o soluție care permite orchestrarea containerelor (gestionarea și scalarea containerele). Totuși, mai târziu în același an, a fost lansat Kubernetes de către Google, care a devenit cel mai popular instrument de orchestrare al containerelor în prezent.

 

Ce este Docker?

Docker este o tehnologie de containerizare care a câștigat o popularitate imensă în domeniul IT în ultimii ani, fiind adoptată în mod extensiv în numeroase proiecte. Această tehnologie permite împachetarea, distribuția și rularea unei aplicații într-un container portabil și izolat, ceea ce facilitează rularea aceleiași aplicații identic pe orice sistem de operare sau arhitectură hardware. Acest lucru reprezintă un mare avantaj și îi permite aplicației să fie executată cu aceeași performanță și fiabilitate indiferent de mediu.

De ce ar trebui să instalați o bază de date și o aplicație web pe un sistem de operare specific, cu toate dependențele și punctele vulnerabile implicate, când puteți împacheta baza de date și aplicația web în două containere care pot fi rulate rapid și consumă mult mai puține resurse? Containerizarea face aplicațiile și bazele de date foarte portabile, ceea ce înseamnă că ele pot fi rulate pe orice sistem de operare și arhitectură hardware, fiind izolate de restul sistemului. Această abordare face întreaga soluție mult mai eficientă, ușor de gestionat și mai puțin vulnerabilă la punctele de eșec.

Există o serie de instrumente grafice și linii de comandă pe care le putem utiliza pentru a accesa interfața grafică a containerelor, care ne ajută să le gestionăm în mod eficient. Aceste instrumente ne permit să vizualizăm log-urile și să analizăm eventualele erori care apar în containerele noastre, permițându-ne să le remediem rapid și să ne asigurăm că totul rulează fără probleme.

 

Ce este K8s?

Kubernetes este o tehnologie open-source de orchestrare a containerelor care a câștigat popularitate în ultimii ani în cadrul aplicațiilor moderne. Prin intermediul lui K8s (prescurtarea de la Kubernetes), poți transforma proiectul tău într-o opțiune scalabilă, rapidă și eficientă. Această tehnologie elimină grija balansării traficului de date, a limitării resurselor și optimizează costurile, permițând crearea sau reducerea infrastructurii în funcție de nevoile din acel moment.

K8s poate fi o soluție foarte bună pentru implementarea infrastructurii pentru o aplicație modernă. Aceasta poate gestiona foarte bine containerele și poate scala infrastructura în funcție de nevoile aplicației, permițând astfel ca aceasta să ruleze fără probleme chiar și în medii dinamice și complexe.

 

K8s oferă o serie de avantaje, unele dintre ele fiind:

1) Scalabilitate ridicată: K8s poate fi configurat pe mai multe node-uri (sau servere) ce sunt controlate de un nod central ce va distribui în mod eficient aplicația noastră, putând crește sau descrește puterea de procesare în timp real; 

 

2) Control și vizibilitate: K8s oferă un control asupra întregii infrastructuri și putem vedea ușor și monitoriza datele despre aplicație în timp real;

 

3) Update și rollback: Se pot face ușor update-uri fără downtimes (prin deploy-uri rolling), permițând o scalabilitate și o flexibilitate mai mare a aplicațiilor. În plus, în cazul în care apare o problemă într-o versiune nouă, putem face rollback la versiunea precedentă în mod facil. Acest lucru ne permite să păstrăm aplicația funcțională și disponibilă pentru utilizatori în cazul unui update nereușit.

 

Beneficiile trecerii la Docker și K8s

Sunt multe aplicații care ar putea beneficia de migrarea la Docker și Kubernetes, în special atunci când dorim redundanță și scalabilitate.

De exemplu, să ne gândim la aplicațiile web. Acestea pot beneficia de scalabilitate într-un mod automat atunci când numărul de request-uri depășește anumite limite superioare și asigură accesibilitatea aplicației în acele condiții.

Gândiți-vă la un site de tip e-commerce și cât de mult crește traficul în perioada sărbătorilor sau de Black Friday. În acest caz, ar fi foarte ineficient să ne permitem ca fix în acea perioadă site-ul să funcționeze greu sau să fie blocat, dar în același timp nici nu ne putem permite să ținem încă 3-4 servere să ruleze non-stop, chiar și în perioadele când nu avem trafic atât de mare.

De aceea, K8s se poate ocupa și să scaleze automat numărul de servere când traficul este mai intens și, atunci când acesta scade, să reducă acele servere care stau „degeaba”. Totul se va face automat și va fi foarte eficient din punctul de vedere al costurilor percepute. Înainte de apariția tehnologiilor Docker și Kubernetes, implementarea și gestionarea aplicațiilor în diferite medii erau procese adesea complicate și costisitoare.

 

Docker și Kubernetes în cloud

Unul dintre avantajele majore ale tehnologiilor Docker și Kubernetes constă în ușurința cu care pot fi utilizate și integrate cu diferite servicii cloud pentru dezvoltarea și implementarea aplicațiilor. Într-o lume în care tot mai multe proiecte migrează spre cloud, costurile de întreținere a unei infrastructuri fizice sunt mult mai ridicate decât costurile de utilizare a serviciilor cloud. Așadar, este necesar să ne adaptăm și să eficientizăm modul în care lucrăm. Principalii furnizori de servicii cloud, precum AWS, Azure și GCP, pun la dispoziție instrumente și infrastructura necesare pentru a putea rula aceste tehnologii.

Ne vom concentra doar pe cele AWS și amintim de:

• Amazon Elastic Container Service (ECS): serviciu de containerizare și orchestrare a containerelor care permite utilizatorilor să ruleze containere de Docker direct pe platforma AWS;
• Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS): prin acest serviciu îți poți crea ușor un cluster de K8s în cloud;
• AWS Fargate: serviciu de tip serverless care permite utilizatorilor să ruleze containere Docker pe cloud, fără a fi necesar să gestioneze infrastructura sau alte servere. 

Prin utilizarea Docker și Kubernetes împreună cu serviciile cloud, putem beneficia de toate avantajele oferite de aceste tehnologii, inclusiv scalabilitatea și redundanța, fără a ne preocupa de întreținerea și administrarea unei infrastructuri proprii. Mai mult decât atât, această combinație ne oferă și posibilitatea de a folosi resursele de calcul și stocare în mod dinamic, în funcție de nevoile noastre, fără a fi nevoie să investim în echipamente costisitoare.

Concluzie

În concluzie, putem afirma cu certitudine că Docker și Kubernetes sunt două tehnologii extrem de utile, flexibile și eficiente. Ele sunt din ce în ce mai răspândite și pot aduce beneficii reale prin accelerarea și eficientizarea procesului de dezvoltare și implementare a software-ului.

Dacă nu ai început încă să lucrezi cu aceste tehnologii, ar fi cazul să le înveți, deoarece devin din ce în ce mai populare și sunt esențiale în job description-ul unui DevOps sau inginer de cloud.

Articol scris de: George Banu

Creatorul cursurilor: Containers Orchestration – Kubernetes și Containers Essentials – Docker