Qu'est-ce que l'orchestration de conteneurs ?

Qu'est-ce qu'un conteneur dans le cloud ?

Un conteneur dans le cloud (cloud container) est une unité de déploiement standardisée qui encapsule tout ce qu'il faut pour exécuter une application. Ce processus regroupe du code, des bibliothèques, des dépendances et des configurations spécifiques, facilitant ainsi la formation et le déploiement rapide des services dans des environnements hétérogènes. Une instance de conteneur peut, par exemple, être exécutée sur différentes plateformes comme Kubernetes, Swarm ou AWS sans avoir à se soucier des différences d’infrastructure.

Les conteneurs dans le cloud sont une solution idéale pour le déploiement d’applications en tant que services continus. Leur encapsulation permet à l'application d'être indépendante de son environnement, ce qui favorise une meilleure portabilité entre différents systèmes, notamment grâce à l'efficacité du réseau. L’état des conteneurs est également un élément clé à surveiller afin de garantir leur bon fonctionnement.

Contrairement aux machines virtuelles (virtual machines ou VM), qui contiennent un système d'exploitation complet, les conteneurs partagent le noyau de l'hôte, ce qui rend les instances plus légères, plus rapides au démarrage et plus efficaces en termes de ressources. Ceci est particulièrement vrai dans les environnements AWS, où l'efficacité a un impact important sur le coût final du service.

Un plus grand nombre de conteneurs peut ainsi être déployé sur la même infrastructure, ce qui représente un avantage dans les environnements de cloud container. Le débat container vs VM se pose donc souvent en entreprise, mais il est clair que chaque technologie a ses propres avantages, selon le type d'applications et de services utilisés.

L'utilisation de conteneurs garantit que les applications fonctionnent de manière cohérente, qu'elles soient exécutées localement, sur site ou dans le cloud. Les services déployés via des conteneurs peuvent ainsi être répliqués et ajustés plus rapidement. Cette approche simplifie les efforts de développement tout en réduisant les risques d'incompatibilité pour les applications critiques.

💡 Les conteneurs sont souvent regroupés en unités appelées pods. Dans Kubernetes, un pod est l'objet de déploiement le plus petit et le plus simple. Il peut contenir un ou plusieurs conteneurs qui partagent le même réseau et le même espace de stockage, ce qui facilite leur communication.

À quoi servent les plateformes d’orchestration de conteneurs ?

L'utilisation de conteneurs à grande échelle nécessite des outils d'orchestration, qui permettent de gérer des centaines, voire des milliers de conteneurs répartis sur plusieurs serveurs ou sur un cluster. Ces plateformes d’orchestration remplissent plusieurs fonctions essentielles pour garantir que chaque application et service fonctionne de manière efficace et continue :

• Automatisation du déploiement : l’orchestration de conteneurs (via Kubernetes) permet de déployer automatiquement des conteneurs sur plusieurs nœuds en fonction des ressources disponibles et de la charge de travail. Cela élimine la nécessité d'un déploiement manuel, long et sujet à des erreurs, en offrant une mise en place rapide et standardisée des environnements de production.
   
• Gestion des mises à jour et des rollbacks : vous pourrez déployer une mise à jour pour vos services conteneurisés sans provoquer d’interruptions. Cela signifie que vos applications restent disponibles dans le cloud, même en cas de problème lors d’une mise à jour. Elle peut, par exemple, déployer une nouvelle version d'une application sur une partie des conteneurs dans le cloud et, en cas de problème, revenir à la version précédente sans impacter les utilisateurs.
   
• Répartition de la charge : une bonne gestion de la répartition de la charge est essentielle pour éviter les surcharges d'un serveur spécifique. Les plateformes d'orchestration répartissent la charge entre différents conteneurs de manière dynamique, garantissant que les ressources soient utilisées de manière optimale.
   
• Tolérance aux défaillances : en cas de défaillance d'un serveur ou d'un conteneur, l'orchestrateur détecte automatiquement le problème et redéploie le conteneur défectueux sur un autre nœud disponible. Cela permet de maintenir un haut niveau de disponibilité et de garantir la continuité des services.
   
• Surveillance et maintenance : les outils d'orchestration offrent des fonctionnalités de surveillance qui permettent de suivre l'état des conteneurs en temps réel. Ils permettent aussi de détecter les anomalies et de prendre les mesures appropriées pour prévenir les défaillances avant qu'elles n'affectent les utilisateurs finaux.

Comment fonctionne l’orchestration de conteneurs ?

L’orchestration de conteneurs repose sur des processus automatisés et des outils qui gèrent la manière dont les conteneurs sont distribués, surveillés et mis à jour. Elle détermine automatiquement la formation optimale des conteneurs sur un cluster, en tenant compte des capacités de chaque nœud. Ce processus garantit que les ressources processeur et mémoire sont utilisées efficacement pour chaque instance déployée. Voici les principaux composants du fonctionnement de l'orchestration :

• Planification des conteneurs : lorsqu'une application est déployée, l'outil d'orchestration décide sur quel serveur ou nœud chaque conteneur doit être exécuté. Cette planification tient compte des ressources disponibles, comme la capacité processeur et mémoire, et distribue intelligemment les conteneurs pour éviter la surconsommation d'un nœud.
   
• Mise à échelle automatique : l’un des avantages les plus importants de l’orchestration est la capacité d'ajuster automatiquement le nombre de conteneurs en fonction des besoins, et ce, en temps réel. Si une application subit une forte montée en charge, l’orchestrateur peut déployer instantanément de nouveaux conteneurs pour absorber cette charge, et les réduire lorsque la demande diminue.
   
• Gestion des configurations et secrets : les conteneurs doivent souvent accéder à des données sensibles, comme des identifiants d’accès à des bases de données ou des clés API. L'orchestration permet de gérer ces secrets de manière sécurisée, en veillant à ce qu'ils soient accessibles uniquement aux conteneurs concernés, sans compromettre la sécurité.
   
• Surveillance et récupération automatique : un des aspects importants de l'orchestration est la surveillance constante des conteneurs. Si un conteneur échoue, il est automatiquement redémarré ou déployé sur un autre nœud. Vos applications et vos services seront donc toujours disponibles, quelles que soient les circonstances.
   
• Gestion de réseau : l'orchestrateur configure et gère la communication entre les différents conteneurs. Il s'assure que chaque conteneur dispose d'une adresse IP unique et d’un réseau privé sécurisé, ce qui garantit une communication fluide entre les différentes parties d’une application.

💡 L'architecture microservices est essentielle pour les applications modernes. Les microservices permettent de décomposer une application complexe en un certain nombre de services indépendants. Chaque service peut ainsi être développé, déployé et géré séparément.

Les outils d’orchestration

Il existe plusieurs outils d’orchestration de conteneurs. Chaque outil a ses propres avantages. Parmi les plus populaires, nous trouvons Kubernetes et Docker Swarm. Ces solutions sont couramment utilisées dans les environnements cloud pour gérer des infrastructures conteneurisées.

💡 Bien qu'il soit moins connu que Kubernetes ou OpenShift, Mesos est une solution puissante utilisée par certaines entreprises pour gérer un cluster de conteneurs à grande échelle.