Wat is containerisatie?

Containervorming definiëren

Containerisatie is een virtualisatie van een cloudbesturingssysteem waarmee meerdere geïsoleerde user-space instances op een kernel van een gedeeld besturingssysteem kunnen worden uitgevoerd.

Elke cloud-container fungeert als een op zichzelf staande eenheid die een toepassing en alle bijbehorende afhankelijkheden omvat, inclusief bibliotheken, binaire bestanden en configuratiebestanden.

Deze isolatie zorgt ervoor dat cloudapplicaties die binnen verschillende containers draaien elkaar niet storen, wat zorgt voor consistentie en voorspelbaarheid in diverse omgevingen.

Te beginnen met virtualisatie

Hoewel de ontwikkelaar deze toepassing en de afhankelijkheden ervan het beste kent, is het meestal een systeembeheerder die de infrastructuur levert, alle afhankelijkheden installeert en het systeem configureert waarop de toepassing wordt uitgevoerd. Dit proces kan foutgevoelig zijn en moeilijk te onderhouden, dus servers zijn slechts voor één doel geconfigureerd, zoals het uitvoeren van een database of een toepassingsserver, en worden vervolgens via het netwerk verbonden.

Om de serverhardware efficiënter te gebruiken, kunnen virtuele machines worden gebruikt om een volledige server te emuleren met CPU, geheugen, opslag, netwerk, besturingssysteem en de software erop. Hierdoor kunnen meerdere geïsoleerde servers op dezelfde hardware draaien.

Van virtualisatie tot containerisatie

Voor de wijdverbreide acceptatie van containers was servervirtualisatie de meest efficiënte manier om geïsoleerde toepassingen uit te voeren en eenvoudig te hanteren. Maar gezien het feit dat voor virtualisatie het hele besturingssysteem inclusief de kernel moet worden uitgevoerd, is er altijd sprake van enige overhead als u veel servers moet uitvoeren.

Containers kunnen worden gebruikt om beide problemen op te lossen, de afhankelijkheden van een applicatie te managen en veel efficiënter te werken dan veel virtuele machines te laten draaien.

Waarom containerisatie belangrijk is

Containerisatie biedt vele voordelen die DevOps versnellen en het gebruik van computerresources verbeteren. Tegenwoordig zijn containers essentieel voor de ontwikkeling van moderne software, en dit zijn enkele van de redenen daarvoor:

• Overdraagbaarheid Containers zijn zeer draagbaar en kunnen consistent op verschillende platforms en infrastructuren draaien - ze kunnen overal worden uitgevoerd, waardoor het probleem "het werkt alleen op mijn machine/platform" wordt geëlimineerd.
   
• Efficiency Containers delen de kernel van het hostbesturingssysteem, wat ze, in vergelijking met standaardvirtualisatie, zeer licht en efficiënt maakt qua gebruik van resources en DevOps-snelheden.
   
• Schaalbaarheid: Containers kunnen eenvoudig worden opgeschaald of verkleind om veranderende workloads te verwerken, waardoor efficiënt bronnenbeheer mogelijk wordt - en bedrijven flexibiliteit krijgen bij het uitvoeren van workloads.
   
• Snellere implementatie : De lichte aard van containers zorgt voor snellere opstarttijden en een snelle implementatie van de cloud, waardoor de ontwikkelingscyclus van software wordt versneld. Hun flexibiliteit bevordert ook de schaalbaarheid, waardoor direct DevOps-beslissingen mogelijk worden.
   
• Architectuur met microservices: Containerisatie sluit naadloos aan bij de architectuur voor microservices. Met microservices kunnen ontwikkelaars apps ontleden in meer kleine, onafhankelijke services die onafhankelijk worden ontwikkeld, geïmplementeerd en geschaald.

Verschil tussen containers en virtuele machines

Hoewel zowel containers als virtuele machines virtualisatie bieden, zijn er fundamentele verschillen. Deze verschillen komen voort uit de architectuur en de manier waarop de architectuur het gebruik van resources beïnvloedt.

Containers bieden isolatie op procesniveau op een kernel van een gedeeld besturingssysteem, waardoor ze licht en zeer draagbaar zijn.  Virtuele machines bieden daarentegen volledige hardwarevirtualisatie met een gastbesturingssysteem, wat resulteert in een hoger gebruik van resources en minder draagbaarheid.

Het nettoresultaat is dat cloudcontainers een snellere opstarttijd hebben dan virtuele machines. VM's vereisen een volledig opstartproces voor het gastbesturingssysteem, wat langer duurt en meer bronnen in beslag neemt.

Voor use cases blinken containers uit in DevOps-microservices en cloud-native applicaties, terwijl virtual machines vaker worden gebruikt voor oudere applicaties en omgevingen die verschillende besturingssystemen nodig hebben. Zelfs als u een hele VM zou kunnen wijden aan een cloud-native app, zou een container efficiënter kunnen zijn.

Containers ontmaskeren

Containers zijn de hoeksteen van de moderne ontwikkeling van cloudapplicaties geworden. Ze bieden een lichtgewicht en efficiënte manier om applicaties te verpakken, te distribueren en uit te voeren.

Containers in de cloud zijn echter complex. Het begrijpen hoe containers werken kan ontmoedigend zijn en een behoorlijke hoeveelheid kennis vereisen. Hier zullen we proberen om containers te demystificeren door hun kerncomponenten te verkennen en hoe ze werken.

Wat maakt een container?

In de kern bestaat een container uit drie essentiële elementen:

• Code: De code bevindt zich in het hart van de container en bevat de broncode van de toepassing (ook wel de uitvoerbare bestanden genoemd).
   
• Runtime De runtime is verantwoordelijk voor het uitvoeren van de cloudapplicatiecode binnen de container. Het biedt een gecontroleerde omgeving waarin de toepassing kan worden uitgevoerd zonder andere processen op het hostsysteem te storen.
   
• Libraries : Bibliotheken zijn verzamelingen van vooraf geschreven code die functies bieden die niet in de toepassing zelf zijn ingebouwd. Er zijn altijd bibliotheken nodig, omdat deze stukken invoegtoepassingscode essentieel zijn voor een juiste werking van de toepassing en het uitvoeren van specifieke taken.

Ten slotte hebben de meeste cloudtoepassingscontainers een lijst met afhankelijkheden buiten de container. Deze afhankelijkheden zijn externe stukken code waarop een toepassing vertrouwt om te kunnen functioneren. Dit kunnen andere bibliotheken, systeemhulpmiddelen of zelfs andere containers zijn.

Hoe containerafbeeldingen als blauwdrukken functioneren

Een containerafbeelding is een statische momentopname van een container, waarbij de code, runtime, bibliotheken en afhankelijkheden van de container worden vastgelegd.

Deze afbeelding is een blauwdruk voor het maken van meerdere identieke containers die u kunt hosten: het is een snelle manier om containers te kopiëren en te plakken. Afbeeldingen helpen ervoor te zorgen dat containers consistent zijn. Dit wordt reproduceerbaarheid genoemd en zorgt ervoor dat alles in verschillende omgevingen hetzelfde is.

Zie het als een DevOps receptenboek dat meerdere kopieën van hetzelfde gerecht kan maken met dezelfde smaak en kwaliteit.

Containerafbeeldingen worden meestal opgeslagen in registers van cloudtoepassingen. Zowel de Docker Hub als de steeds populairder wordende Harbour zijn voorbeelden van een containerregister, waardoor gebruikers gemakkelijk een container kunnen ophalen en uitvoeren op hun systemen.

Wanneer een containerimage wordt uitgevoerd, wordt een nieuwe container gemaakt op basis van de specificaties van het image. Dit proces lijkt op het volgen van een recept om een nieuw gerecht te maken vanuit het niets.

Stappen voor containeracceptatie

Zoals eerder gezegd, containerisatie is krachtig maar wordt al snel complex. Zorgvuldige afweging en planning staat centraal:

De eerste stap bij het overnemen van containers is het selecteren van het juiste containerplatform dat aansluit bij de behoeften en doelen van uw organisatie. Er zijn verschillende populaire containeropties beschikbaar, elk met zijn eigen sterktes en use cases.

Dat gezegd hebbende, zal Docker waarschijnlijk bovenaan uw lijst met cloudcontainertoepassingen staan. Het is het algemeen gebruikte containerplatform dat het proces van het bouwen, verschepen en het runnen van containers vereenvoudigt. Het is bekend dat de Docker-containerinfrastructuur gebruiksvriendelijk is en er wordt ook documentatie meegeleverd om bedrijven te helpen die niet zo vertrouwd zijn met containerisatie.

Met Docker als host krijgt u bovendien een echt uitgebreid ecosysteem van cloud-applicaties met tools en resources. Docker is een uitstekende keuze voor ontwikkelaars die snel en gemakkelijk willen beginnen met containers.

Als uw workload groeit, hebt u desalniettemin iets nodig om u te helpen bij het managen van uw containers - omdat het waarschijnlijk is dat het aantal containers zal toenemen tot honderden of duizenden. Kubernetes is mogelijk het favoriete bronplatform voor het automatiseren van de implementatie, opschaling en het beheer van gecontaineriseerde applicaties. Kubernetes maakt het veel gemakkelijker om complexe containerclusters te managen.

Containerbeveiliging overwegen

Containerbeveiliging is een essentieel onderdeel van de Linux-cloudbeveiliging die applicaties en gegevensbescherming binnen containeromgevingen garandeert. U moet beveiligingsmaatregelen voor de host toepassen in elke fase van de levenscyclus van de container, waarbij u beveiligingsprincipes toepast van ontwikkeling en implementatie tot runtime.

Dit omvat het maken van veilige containerinstallatiekopieën, het scannen van beveiligingsproblemen, het instellen van toegangscontroles voor de beveiliging en het continu controleren van containeractiviteit op beveiligingsproblemen. Door de beveiliging van containers te prioriteren, beperkt u de beveiligingsrisico's die samenhangen met de beveiliging van containers.

Ten slotte hebt u mogelijk een andere container-bruikbaarheids- en controlelaag nodig: Rancher is de tool die u moet overwegen, vooral als uw Kubernetes-instances erg complex worden. Rancher ondersteunt ook beveiligingsdoelstellingen.

Tot slot, nu containerisatiebeveiliging snel verandert, moet uw bedrijf blijven trainen en trainen om ervoor te zorgen dat ontwikkelaars en operationele teams de benodigde vaardigheden hebben om effectief met containers te werken.

Zoals u kunt zien, worden containers nu overal gebruikt. De meeste complexe computeromgevingen zullen nu zelfs containers gebruiken - net zoals VM's vroeger een nietje van computeromgevingen waren.