Capítulo 1: O que é tecnologia de contêineres
Com a popularidade da computação em nuvem e do DevOps, a tecnologia de contêiner está recebendo cada vez mais atenção no setor de TI. Os contêineres são uma tecnologia de empacotamento de aplicativos leve, portátil e escalável que pode empacotar um aplicativo e todas as suas dependências em um único arquivo executável. Em comparação com a tecnologia de máquina virtual, a tecnologia de contêiner é mais leve, mais flexível e pode implantar, expandir e gerenciar aplicativos rapidamente. Este capítulo apresentará os princípios e conceitos relacionados à tecnologia de contêineres.
A tecnologia de contêineres tem os seguintes conceitos principais:
1. Imagem do container: A imagem do container é o componente básico do container, semelhante ao arquivo de imagem da máquina virtual. Uma imagem de contêiner contém um aplicativo e todas as suas dependências, permitindo que ele seja implantado e executado rapidamente.
2. Container Runtime (Container Runtime): O container runtime é um componente responsável por iniciar e gerenciar containers, podendo rodar containers em diferentes plataformas de sistema operacional. Os tempos de execução de contêiner comuns incluem Docker e Kubernetes.
3. Orquestração de contêineres (Container Orchestration): A orquestração de contêineres refere-se ao processo de gerenciamento e implantação automáticos de contêineres.As ferramentas de orquestração de contêineres podem ser usadas para automatizar a implantação, expansão e gerenciamento de aplicativos. As ferramentas comuns de orquestração de contêineres incluem Kubernetes e Docker Swarm.
As vantagens da tecnologia de contêineres são:
- Leve: em comparação com as máquinas virtuais, os contêineres são mais leves e podem ser iniciados e implantados mais rapidamente.
- Portabilidade: os contêineres podem ser executados em diferentes ambientes, como em desenvolvimento, teste e produção.
- Flexibilidade: os contêineres podem ser implantados e expandidos rapidamente e são adequados para aplicativos de alta disponibilidade e carga.
- Segurança: a tecnologia de contêiner pode melhorar a segurança dos aplicativos e reduzir o acoplamento entre os aplicativos e os sistemas subjacentes.
Nos próximos capítulos, exploraremos como aplicar a tecnologia de contêineres no ambiente de computação em nuvem.
Capítulo 2: Casos práticos da tecnologia Docker Container
Atualmente, o Docker é uma das tecnologias de contêineres mais utilizadas, o que pode ajudar desenvolvedores e operadores a gerenciar e implantar melhor os aplicativos. Neste capítulo, apresentaremos casos práticos da tecnologia de containers Docker.
1. Crie uma imagem de contêiner
O conceito central do Docker é uma imagem de contêiner, que pode ser entendida como um arquivo empacotado de um aplicativo. Podemos usar um Dockerfile para criar uma imagem de contêiner personalizada, um Dockerfile é um arquivo de texto que descreve como criar uma imagem do Docker. Aqui está um exemplo de Dockerfile:
DO ubuntu:mais recente
EXECUTAR apt-get update && apt-get install -y nginx
EXPOSIÇÃO 80
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]
O Dockerfile significa construir a partir da versão mais recente da imagem do Ubuntu, instalar o nginx e expor a porta 80 para o exterior. Quando o contêiner for iniciado, o nginx será executado como um processo daemon.
O comando para construir a imagem usando este Dockerfile é:
docker build -t meu-nginx .
Este comando criará um espelho chamado my-nginx no diretório atual. Podemos visualizar a imagem construída com o seguinte comando:
imagens do docker
2. Execute o contêiner
Executar um contêiner com o Docker é tão simples quanto usar o seguinte comando:
docker run -d -p 8080:80 meu-nginx
Este comando executará um contêiner chamado my-nginx em segundo plano e mapeará a porta 80 do contêiner para a porta 8080 do host. Podemos visualizar os contêineres em execução com o seguinte comando:
docker ps
3. Use o Docker Compose para orquestrar contêineres
O Docker Compose é uma ferramenta para orquestrar vários contêineres do Docker, que pode usar um arquivo YAML para definir o relacionamento entre os contêineres. Aqui está um exemplo de uso do Docker Compose para orquestrar contêineres Nginx e PHP-FPM:
versão: '3'
Serviços:
rede:
construir: .
portas:
- "8080:80"
depende de:
- php
php:
compilação: ./php-fpm
volumes:
- ./app:/var/www/html
Este arquivo YAML define dois serviços: web e php. O serviço da Web usa o Dockerfile no diretório atual para criar o contêiner Nginx e mapeia a porta 80 para a porta 8080 do host. O serviço php usa o Dockerfile no diretório ./php-fpm para criar um contêiner PHP-FPM e monta o diretório ./app no diretório /var/www/html no contêiner.
Inicie os dois contêineres com os seguintes comandos:
docker-compose
O Docker Compose cria e inicia automaticamente os dois contêineres e os vincula para que possam se comunicar entre si.
Capítulo 3: Casos práticos da tecnologia Kubernetes Container Orchestration
O Kubernetes é uma plataforma de código aberto para automatizar a implantação, dimensionamento e gerenciamento de aplicativos em contêineres e também é uma das tecnologias de orquestração de contêineres mais populares. Neste capítulo, apresentaremos casos práticos da tecnologia de orquestração de contêineres do Kubernetes.
1. Implante o aplicativo
No Kubernetes, um aplicativo é chamado de Pod, e um Pod é a menor unidade de agendamento no Kubernetes. Podemos usar o objeto Deployment do Kubernetes para implantar aplicativos. Aqui está um exemplo de implantação de um contêiner Nginx usando o objeto Deployment:
apiVersão: apps/v1
tipo: Implantação
metadados:
nome: nginx-deployment
especificação:
réplicas: 3
seletor:
matchLabels:
aplicativo: nginx
modelo:
metadados:
rótulos:
aplicativo: nginx
especificação:
containers:
- nome: nginx
imagem: nginx:latest
portas:
- containerPort: 80
Este arquivo YAML define um objeto de implantação chamado nginx-deployment, que implanta 3 réplicas do contêiner Nginx no cluster Kubernetes. O objeto Deployment usa o rótulo app=nginx para selecionar os pods a serem gerenciados. Cada pod contém apenas um contêiner chamado nginx, que usa a versão mais recente da imagem Nginx e expõe a porta 80 para fora.
Implante o objeto Deployment com o seguinte comando:
kubectl apply -f nginx-deployment.yaml
O Kubernetes criará automaticamente 3 pods e garantirá que eles estejam em execução no cluster. Podemos visualizar os pods em execução com o seguinte comando:
kubectl obter pods
2. Estenda o aplicativo
O Kubernetes nos permite dimensionar dinamicamente os aplicativos para atender aos vários requisitos de carga. Podemos usar a propriedade replicas do objeto Deployment para controlar o número de pods. Por exemplo, para aumentar o número de réplicas de um contêiner Nginx para 5, o seguinte comando pode ser usado:
implementação de escala kubectl nginx-deployment --replicas=5
O Kubernetes criará automaticamente 2 novos pods e garantirá que eles estejam em execução no cluster.
3. Balanceamento de carga
No Kubernetes, um serviço é uma abstração de um conjunto de pods que pode ser usado para fornecer balanceamento de carga e descoberta de serviço. Podemos usar o objeto Service do Kubernetes para criar um serviço. Aqui está um exemplo de criação de um serviço Nginx:
apiVersão: v1
tipo: Serviço
metadados:
nome: nginx-service
especificação:
seletor:
aplicativo: nginx
portas:
- nome: http
porta: 80
porta de destino: 80
tipo: LoadBalancer
O arquivo YAML define um objeto Service chamado nginx-service, que usa o rótulo app=nginx para selecionar o pod a ser gerenciado e mapeia a porta 80 para a porta 80 do pod. O serviço é do tipo LoadBalancer, o que significa que o Kubernetes criará um balanceador de carga para o serviço e roteará o tráfego externo para os pods do serviço.
Crie o serviço com o seguinte comando:
kubectl apply -f nginx-service.yaml
O Kubernetes criará automaticamente um balanceador de carga e roteará o tráfego externo para os pods atendidos pelo Nginx.
Capítulo 4: Comparação e seleção de ferramentas de orquestração de contêiner
Neste capítulo, compararemos várias ferramentas comuns de orquestração de contêineres e discutiremos como escolher a mais adequada para você.
1. Docker Compose
O Docker Compose é uma ferramenta de orquestração de contêiner fácil de usar para implantação de aplicativos em um ambiente autônomo. Ele define aplicativos usando arquivos YAML e cria e inicia automaticamente contêineres associados. O Docker Compose também fornece alguns comandos úteis para gerenciar o ciclo de vida do aplicativo, como iniciar, parar e reiniciar o aplicativo.
O Docker Compose é adequado para pequenos projetos e equipes de desenvolvimento, mas quando o projeto aumenta, as funções do Docker Compose podem não atender às necessidades.
2. Kubernetes
O Kubernetes é uma ferramenta de orquestração de contêineres de código aberto para implantação e gerenciamento de aplicativos distribuídos de grande escala. O Kubernetes fornece muitos recursos poderosos, como dimensionamento automático, recuperação automática e descoberta de serviço, que nos permitem gerenciar facilmente aplicativos de grande escala.
O Kubernetes tem uma curva de aprendizado íngreme e requer uma certa quantidade de tempo e esforço para aprender. Ao mesmo tempo, a implantação e o gerenciamento do Kubernetes também exigem um certo nível de tecnologia.
3. Docker Swarm
O Docker Swarm é a ferramenta oficial de orquestração de contêineres do Docker, adequada para implantação de aplicativos de pequena a média escala. O Docker Swarm é fácil de usar, pode criar e gerenciar rapidamente clusters de contêineres e fornece expansão automática e funções de descoberta de serviço semelhantes ao Kubernetes.
Comparado com o Kubernetes, o Docker Swarm possui funções mais simples e é adequado para pequenos projetos e iniciantes.
4.Mesos
O Apache Mesos é um kernel de sistema distribuído de software livre que pode gerenciar os recursos de todo o data center, incluindo CPU, memória e armazenamento. O Mesos também fornece algumas funções poderosas de agendamento e implantação, que podem facilmente implantar e gerenciar aplicativos de grande escala.
Mesos tem uma curva de aprendizado íngreme e requer uma certa quantidade de tempo e esforço para aprender. Ao mesmo tempo, a implantação e o gerenciamento do Mesos também exigem um certo nível de tecnologia.
Ao escolher uma ferramenta de orquestração de containers adequada para você, você precisa considerar os seguintes aspectos:
- Tamanho e necessidades do projeto: para pequenos projetos e desenvolvedores individuais, o Docker Compose e o Docker Swarm podem ser suficientes. Para projetos de grande escala e aplicativos de nível empresarial, Kubernetes e Mesos podem ser mais adequados.
- Nível técnico e experiência: Ao escolher uma ferramenta de orquestração de contêineres, você precisa considerar seu próprio nível técnico e experiência. Escolher uma ferramenta familiar pode melhorar a eficiência e reduzir os riscos.
- Ecossistema e suporte: O ecossistema e o suporte da comunidade da ferramenta de orquestração de contêineres também são considerações importantes. A escolha de uma ferramenta amplamente utilizada e apoiada por uma comunidade ativa pode levar a uma melhor solução de problemas e à obtenção de ajuda.
Capítulo 5: Casos práticos da tecnologia de containers em ambiente de produção
Neste capítulo, apresentaremos diversos casos práticos da tecnologia de contêineres no ambiente de produção Netflix
Netflix é uma plataforma de streaming de vídeo que utiliza o Docker como parte de sua infraestrutura. A Netflix aproveita a natureza leve do Docker para executar várias instâncias de contêiner em um único servidor físico para maximizar a utilização de recursos. A Netflix usa o Docker Compose para gerenciar dependências entre aplicativos e serviços, e o Docker Swarm e o Kubernetes para gerenciar clusters de contêineres e dimensionamento automático.
1. Nuvem Tencent
A Tencent Cloud, uma provedora de serviços de computação em nuvem na China, usa o Kubernetes como sua ferramenta de orquestração de contêineres. A Tencent Cloud usa o Kubernetes para gerenciar a implantação em contêiner de sua infraestrutura interna para melhorar a confiabilidade e a flexibilidade do sistema. A Tencent Cloud também usa a função de expansão automática do Kubernetes, que pode expandir automaticamente o número de instâncias de contêiner de acordo com a carga para lidar com as condições de pico de tráfego.
2.Uber
A Uber, uma empresa global de transporte compartilhado, usa o Mesos como sua ferramenta de orquestração de contêineres. A Uber usa o Mesos para gerenciar implantações em contêineres de sua infraestrutura, incluindo computação, armazenamento e rede. As funções de expansão automática e tolerância a falhas do Mesos podem ajudar o Uber a lidar com situações repentinas de tráfego e falhas e garantir a confiabilidade e a estabilidade do sistema.
3.Airbnb
O Airbnb, uma plataforma global de reserva de acomodações, usa o Docker como base para suas implantações em contêineres. O Airbnb aproveita a natureza leve do Docker para executar várias instâncias de contêiner em um único servidor físico para melhorar a utilização de recursos e a escalabilidade do aplicativo. O Airbnb também usa o Docker Swarm para gerenciar seus clusters de contêiner e dimensionar automaticamente o número de instâncias de contêiner.
Esses casos práticos provam que a tecnologia de containers é amplamente utilizada em ambientes de produção e pode ajudar as empresas a melhorar a confiabilidade, flexibilidade e escalabilidade do sistema. No entanto, questões como segurança e desempenho precisam ser consideradas ao aplicar a tecnologia de contêineres, e vários fatores precisam ser considerados de forma abrangente para realizar a melhor prática da tecnologia de contêineres.
Este artigo apresenta os conceitos e princípios básicos da tecnologia de contêineres, bem como os tipos e aplicações de ferramentas de orquestração de contêineres. No processo de aplicação da tecnologia de contêineres, vários aspectos, como segurança, desempenho, confiabilidade e escalabilidade, precisam ser considerados para alcançar as melhores práticas.
A tecnologia de contêiner é uma tecnologia importante no setor de TI, que pode ajudar as empresas a melhorar a eficiência de implantação de aplicativos, utilização de recursos e escalabilidade. Com o contínuo desenvolvimento e inovação da tecnologia de contêineres, acredita-se que a tecnologia de contêineres seja uma tecnologia importante na indústria de TI, que pode ajudar as empresas a melhorar a eficiência de implantação de aplicativos, utilização de recursos e escalabilidade. Com o contínuo desenvolvimento e inovação da tecnologia de contêineres, acredita-se que a tecnologia de contêineres desempenhará um papel cada vez mais importante na futura indústria de TI.
Para os profissionais de TI, é essencial aprender a tecnologia de contêineres e as ferramentas de orquestração de contêineres, bem como praticar casos relacionados. Porque somente na prática podemos entender melhor os cenários de aplicação e as soluções da tecnologia de contêineres e, ao mesmo tempo, compreender melhor os métodos de uso e as habilidades das ferramentas de orquestração de contêineres.
Os casos apresentados neste artigo são apenas parte dos cenários de aplicação da tecnologia de contêineres.Com o contínuo desenvolvimento e aplicação da tecnologia de contêineres, acredita-se que surgirão mais e mais ricos cenários de aplicativos e soluções. Portanto, precisamos manter atenção e aprendizado contínuos sobre tecnologia de contêineres e ferramentas de orquestração de contêineres para melhorar continuamente nosso nível técnico e capacidade prática.
Embora a tecnologia de contêineres tenha sido amplamente utilizada em ambientes de produção, ainda existem alguns desafios e problemas, como segurança, desempenho e gerenciamento de contêineres. Portanto, ao aplicar a tecnologia de contêineres, vários fatores precisam ser considerados para alcançar a melhor prática da tecnologia de contêineres.