Container Cluster Orchestra Cloud Worker Pod...

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Una breve storia dei container

Poche tecnologie hanno catturato l'interesse della comunità tecnologica come i container. La containerizzazione come concetto esiste da molti anni se si conta il jailing, di nuovo nel 2008 con il più completo sistema di gestione dei container LXC Linux e più di recente con Docker.

Cosa sono i container e perché sono utili

Per capire perché i container sono utili, esaminare i concetti del cambio di paradigma dai server bare metal alle macchine virtuali aiuterà a contestualizzare l'argomento.

Nel data center tradizionale, i server erano un pezzo di hardware bare metal con un sistema operativo e una funzione designata, ma avevano molti svantaggi. I server dovevano essere acquistati con carichi massimi per gestire picchi di capacità, e spesso restavano inattivi, consumavano grandi quantità di energia, erano difficili e costosi da sottoporre a backup e gestire il disaster recovery. La virtualizzazione dei server ha rivoluzionato il mondo quando è stato possibile acquistare un server potente e, invece di restare inattivo, l'hardware poteva essere suddiviso in rappresentazioni software di RAM, CPU, disco, I/O di rete, ecc. Il sistema operativo sottostante responsabile di ciò era l'Hypervisor; nomi familiari comuni in questo spazio sono VMware, Hyper-V, Citrix XenServer e KVM.

Mentre i guadagni associati alle macchine virtuali fornivano economie di scala (ad esempio: più server virtuali per server fisico) ma, pur semplificando il processo di backup e disaster recovery, rimanevano ancora le inefficienze di base di avere più copie dello stesso sistema operativo in esecuzione che consumavano capacità di elaborazione e disco non necessarie. Entrano in gioco i container.

Container

I container condividono il kernel dell'host del container sottostante, tuttavia non hanno bisogno di eseguire un sistema operativo completo. Piuttosto, il software e le dipendenze sono racchiusi in un contenitore che viene eseguito in cima all'host del contenitore. Ciò consente a un singolo host del contenitore (sia esso bare metal, macchina virtuale o cloud) di ospitare una quantità di servizi sostanzialmente maggiore rispetto al tradizionale modello di virtualizzazione del server.

Dal punto di vista dei costi, ciò consente ulteriori vantaggi che consentono di ottenere maggiori economie di scala rispetto a quanto era possibile in precedenza. Dal punto di vista dello sviluppo e delle operazioni, i miglioramenti sono ancora più vasti.

Tra i principali vantaggi dei contenitori c'è la possibilità di sviluppare in ambienti locali sui contenitori e di spedire il contenitore in modo sicuro dallo sviluppo locale attraverso ambienti inferiori alla produzione con esattamente lo stesso set di dipendenze, il tutto racchiuso in modo sicuro in un contenitore.

Data la natura dei contenitori e il file system multistrato, è facile distribuire rapidamente nuove immagini, estrarre l'immagine più recente e impegnare nuove immagini nel repository del contenitore. Ciò semplifica notevolmente la modifica delle librerie senza contaminare un ambiente locale o di produzione, oltre a fornire rapidi rollback in caso di errore di distribuzione o di bug critico scoperto durante la distribuzione.

Considerazioni sulla scalabilità

Proprio come le applicazioni possono essere scalate aggiungendo più macchine virtuali a un bilanciatore di carico, anche i container possono essere scalati in questo modo. Quando si affronta la containerizzazione di un'applicazione, è buona norma segmentare l'applicazione il più possibile in modo che ogni componente possa essere scalato e distribuito in modo indipendente per l'applicazione o il servizio completo di cui fa parte.

L'aspetto potrebbe variare a seconda dell'applicazione. Potrebbe trattarsi di un container Nginx abbinato a uno o più container PHP-FPM, un container Solr e un container MariaDB. A questo proposito, se una singola parte dell'applicazione deve essere scalata, può essere scalata indipendentemente dal resto.

I container sono fantastici per gestire carichi di lavoro senza stato. Se hai un microservizio o un'applicazione che esegue una funzione specifica e non ha bisogno di conservare i dati localmente, è un candidato perfetto per la containerizzazione. Non più di qualche anno fa l'uso di contenitori in ambienti di produzione era sconsigliato proprio per questo motivo, ma al momento in cui scriviamo, i contenitori sono pronti per la produzione e lo sono da almeno un anno, a condizione che le applicazioni con stato siano attentamente pianificate.

Per queste applicazioni con stato ci sono diverse opzioni in un ambiente con contenitori, tra cui la mappatura dei volumi dall'host al contenitore, assicurando così che i dati archiviati nel volume persistano se il contenitore muore o viene sostituito con un nuovo contenitore, se i contenitori sono in esecuzione su un cluster di host questo può anche essere ottenuto mappando l'archiviazione collegata alla rete direttamente ai contenitori o all'host del contenitore e passando il volume.

A seconda dell'uso delle tecnologie di clustering, ci sono anche opzioni a livello di cluster per fornire volumi persistenti per l'uso da parte di set specifici di contenitori.

Mentre il contenitore stesso diventa l'unità di ridimensionamento, è anche importante garantire un attento monitoraggio degli host del contenitore per fornire anche un provisioning adeguato.