Cos'è l'orchestrazione di container?

Cos'è un container in ambito Cloud?

Un container nel Cloud (Cloud container) è un'unità di deploy standardizzata che incapsula tutto ciò che occorre per eseguire un'applicazione. Questo processo combina codice, librerie, dipendenze e configurazioni specifiche, facilitando la formazione e l'installazione rapida dei servizi in ambienti eterogenei. Un'istanza di container può, ad esempio, essere eseguita su piattaforme diverse come Kubernetes, Swarm o AWS senza doversi preoccupare delle differenze infrastrutturali.

I container nel Cloud sono una soluzione ideale per il deploy di applicazioni come servizi continui. Il loro incapsulamento permette all'applicazione di essere indipendente dall'ambiente circostante, favorendo una migliore portabilità tra i diversi sistemi, in particolare grazie all'efficienza della rete. Lo stato dei container è anche un elemento chiave da monitorare per garantirne il corretto funzionamento.

A differenza delle macchine virtuali (macchine virtuali o VM), che contengono un sistema operativo completo, i container condividono il kernel dell’host, rendendo le istanze più leggere, più rapide all’avvio e più efficienti in termini di risorse. Ciò è particolarmente vero negli ambienti AWS, in cui l'efficienza ha un impatto significativo sul costo finale del servizio.

In questo modo è possibile implementare un maggior numero di container sulla stessa infrastruttura, il che rappresenta un vantaggio negli ambienti Cloud container. Il dibattito sulle VM si svolge quindi spesso in azienda, ma è chiaro che ogni tecnologia ha i suoi vantaggi, a seconda del tipo di applicazioni e di servizi utilizzati.

L'utilizzo di container garantisce il funzionamento coerente delle applicazioni, indipendentemente dal fatto che vengano eseguite in locale, in loco o nel Cloud. In questo modo i servizi distribuiti tramite container possono essere replicati e adattati più rapidamente. Questo approccio semplifica gli sforzi di sviluppo riducendo al contempo i rischi di incompatibilità per le applicazioni critiche.

─ I container sono spesso raggruppati in unità denominate pod. In Kubernetes, un pod è l’oggetto di deploy più piccolo e più semplice. Può contenere uno o più container che condividono la stessa rete e lo stesso spazio di storage, facilitandone la comunicazione.

A cosa servono le piattaforme di orchestrazione di container?

L'utilizzo di container su larga scala richiede strumenti di orchestrazione che permettono di gestire centinaia, se non migliaia, di container distribuiti su più server o su un cluster. Queste piattaforme di orchestrazione svolgono diverse funzioni essenziali per garantire che ciascuna applicazione e ciascun servizio funzioni in modo efficace e continuo:

• Automazione del deploy: l'orchestrazione di container (via Kubernetes) permette di deploy automatico di container su più nodi in funzione delle risorse disponibili e del carico di lavoro. In questo modo si elimina la necessità di installazioni manuali lunghe e soggette a errori, offrendo un'installazione rapida e standardizzata degli ambienti di produzione.
   
• Gestione di aggiornamenti e rollback: è possibile distribuire un aggiornamento per i servizi in container senza interruzioni. le applicazioni restano quindi disponibili nel Cloud anche in caso di problemi durante un aggiornamento. Può, ad esempio, distribuire una nuova versione di un'applicazione su una parte dei container nel Cloud e, in caso di problemi, ritornare alla versione precedente senza impatto sugli utenti.
   
• Ripartizione del carico: una corretta gestione della ripartizione del carico è fondamentale per evitare sovraccarichi su un server specifico. Le piattaforme di orchestrazione distribuiscono il carico tra i diversi container in modo dinamico, garantendo che le risorse siano utilizzate in modo ottimale.
   
• Tolleranza agli errori: in caso di guasto di un server o di un container, l'orchestratore rileva automaticamente il problema e reinstalla il container difettoso su un altro nodo disponibile. In questo modo è possibile mantenere un alto livello di disponibilità e garantire la continuità dei servizi.
   
• Monitoraggio e manutenzione: gli strumenti di orchestrazione offrono funzionalità di monitoraggio che permettono di controllare lo stato dei container in tempo reale. Consentono inoltre di individuare le anomalie e di adottare le misure appropriate per prevenire le stesse prima che si ripercuotano sugli utenti finali.

Come funziona l'orchestrazione di container?

L'orchestrazione dei container si basa su processi automatizzati e strumenti che gestiscono il modo in cui i container sono distribuiti, monitorati e aggiornati. Determina automaticamente la formazione ottimale dei container su un cluster, tenendo conto delle capacità di ogni nodo. Questo processo garantisce un utilizzo efficiente delle risorse di processore e memoria per ogni istanza installata. Ecco i principali componenti del funzionamento dell'orchestrazione:

• Pianificazione dei container: quando viene distribuita un'applicazione, lo strumento di orchestrazione decide su quale server o nodo eseguire ogni container. Questa pianificazione considera le risorse disponibili, come la capacità di processore e memoria, e distribuisce intelligentemente i container per evitare il sovraccarico di un nodo.
   
• Scaling automatico: uno dei vantaggi più importanti dell'orchestrazione è la capacità di adattare automaticamente il numero di container in tempo reale, in base alle necessità. Se un'applicazione subisce un forte aumento di carico, l'orchestratore può installare immediatamente nuovi container per assorbire il carico e ridurli quando la domanda diminuisce.
   
• Gestione di configurazioni e segreti: i container devono spesso accedere a dati sensibili, come le credenziali di accesso ai database o le chiavi API. L'orchestrazione permette di gestire questi segreti in modo sicuro, garantendo che siano accessibili solo ai container interessati, senza comprometterne la sicurezza.
   
• Monitoraggio e recupero automatico: un aspetto importante dell'orchestrazione è il monitoraggio costante dei container. Se un container ha esito negativo, viene automaticamente riavviato o distribuito su un altro nodo. Le applicazioni e i servizi saranno quindi sempre disponibili, in qualsiasi circostanza.
   
• Gestione di rete: l'orchestratore configura e gestisce la comunicazione tra i diversi container. Questo assicura che ogni container disponga di un indirizzo IP unico e di una rete privata protetta, per garantire una comunicazione fluida tra le diverse parti di un'applicazione.

💡 L'architettura dei microservizi è essenziale per le applicazioni moderne. I microservizi permettono di scomporre un'applicazione complessa in diversi servizi indipendenti. In questo modo ogni servizio può essere sviluppato, implementato e gestito separatamente.

Strumenti di orchestrazione

Esistono diversi strumenti di orchestrazione di container. Ogni strumento ha i suoi vantaggi. Tra i più popolari troviamo Kubernetes e Docker Swarm. Queste soluzioni sono comunemente utilizzate negli ambienti Cloud per gestire infrastrutture containerizzate.

⚡ Benché meno conosciuto di Kubernetes o OpenShift, Mesos è una soluzione potente utilizzata da alcune aziende per gestire un cluster di container su larga scala.