תכירו את Docker

להלן סיטואציה שבוודאי מוכרת לכם מהתשתית אצלכם בחברה: יש לכם שרת שמריץ אפליקציה וכל העולם ואחותו בחברה מתחבר כדי לעבוד על האפליקציה. האפליקציה היא קריטית ויכול להיות שעקב עומס אתה מריץ שרת נוסף, בין אם אתה עושה Load Balancing או High Availability – זה לא חשוב כרגע.

בנוסף, אותה אפליקציה רצה אצלכם גם בסביבת פיתוח (אתם אולי מפתחים דברים פנימיים עם אותה אפליקציה) ואולי גם בסביבת טסטים. אם יש לכם מפתחים רבים, סביר להניח שיש לכם את אותו שרת בסביבת QA.

כלומר עד כה, ספרנו 5 שרתים שמריצים פחות או יותר את אותה אפליקציה ואת אותה מערכת הפעלה. אם אתם משתמשים בוירטואליזציה כמו ESXI או Hyper-V או Xen – אז אתם מריצים 5 מערכות הפעלה זהות שתופסות לא מעט משאבים, הן מבחינת CPU, הן מבחינת דיסק וכמובן מבחינת RAM, וכנראה גם Storage. אם אתם מריצים את זה על ברזלים אמיתיים, אז התשתית שהסביבה לעיל תופסת היא בערך רבע/חמישית ארון.

וירטואליזציית “ברזל” (כמו ESXI, Hyper-V, KVM, Xen) נתנה לנו משהו מדהים לארכיטקטורת ה-PC (זה היה קיים הרבה לפני כן במערכות IBM ואחרות): תיאורתית אתה יכול לקחת ארון שלם של שרתים ו”לדחוף” את כולו ל-2 שרתים עוצמתיים. החסכון בתחזוקה, בחשמל ובמשאבים. פתאום אתה יכול להרים עוד 10 שרתים וירטואליים מבלי לרוץ ולבקש תקציב נוסף ל-10 שרתים פיזיים עם כל כאב הראש המתלווה לכך.

מערכות הוירטואליזציה האלו הן בד”כ מסוג HyperVisor Type 1. יש גם Hypervisor Type-2 כמו VirtualBox או VMWare Workstation שרצות בעצם על מערכת הפעלה קיימת (בין אם זה Linux או Windows) ואינן ניגשות ישירות ל”ברזל” כמו ESXI ואחרות.

ישנה עוד וירטואליזציה. נקרא לזה “וירטואליזציה אפליקטיבית”. גם כאן, הרעיון עצמו ישן והוא רץ שנים רבות על OS/400 (מכירים LPAR?), בסולאריס (Zones), בגרסאות BSD (נקרא Jails) ובלינוקס בזמנו היתה תוכנה מסחרית שנקראה OpenVZ (שהיום גם אם ישלמו לי, עם מקל אני לא נוגע בה!) וכמובן Jailed Root/Chroot בכל מערכת יוניקס/לינוקס והתוספת שהיתה ללינוקס מלפני מס’ שנים: LXC. כולן נתנו (מי פחות ומי יותר) בערך את אותו דבר: הרצת אותה מערכת הפעלה כמו ה-Host (או גרסאות קרובות, לדוגמא: Solaris 9 על Solaris 11) בצורה נפרדת ללא צורך בעותק נוסף של מערכת ההפעלה. יתרון ענקי שיש לשיטה זו על פני כל Hypervisor היא המהירות: האפליקציה רצה ב-100% מהירות, כך שכל מכונה וירטואלית בשיטה זו תופסת כמעט כלום מבחינת משאבים (היא כמובן תתפוס לאחר שתמלא את המכונה באפליקציה שלך, אבל עדיין, כמות המשאבים שהיא תצרוך קטנה בהרבה בהשוואה לאפליקציה כזו שתרוץ תחת מערכת הפעלה נפרדת ב-Hypervisor כלשהו).

וכאן אנו מגיעים ל-Docker (שאגב, בקרוב יהיה זמין גם רשמית לסולאריס ע”י אורקל. כך השמועות אומרות).

להלן תרשים של Docker בגירסה 0.9:

ברמה העקרונית, Docker עובד בשיטה של קונטיינרים, כאשר כל קונטיינר הוא מערכת עצמאית לחלוטין שאותה תוכל להפיץ ללקוחות או לשרתים אחרים שלך.

Docker משתמש ב”מילה האחרונה” מבחינת טכנולוגיות לינוקס עדכניות כדי לתת כמה שיותר עוצמה לקונטיינר. כך לדוגמא אתה יכול לקבוע כמות כרטיסי רשתות, כמות זכרון, דיסקים, אתה יכול להשתמש ב-Device Mapper (תודה לאלכסנדר לארסון מ-Red Hat שכתב את המימוש) כך שבעצם קונטיינר ישב תחת Device ממופה, ואותו Device הוא בעצם “דיסק” שאתה יכול לקבוע את גודלו ומה שהכי נחמד – הוא Thin Provisioned ללא “קנסות” בביצועים. (אפשר לקרוא את הפוסט של אלכסנדר על כך כאן). אנחנו יכולים לבצע הגנות על הקונטיינרים עם SELinux ועוד.

Docker אינה אפליקציה רגילה, אלא יותר אפליקציה שהיא מעין “שפה” (שכמובן, כמיטב המסורת בלינוקס, ניתנת לכתיבת סקריפטים בכל שפה מכאן ועד הודעה חדשה) שכוללת כלים רבים המאפשרים לך לבנות קונטיינר, לנטר, לבדוק ולשנות הגדרות ועוד.

אז איך בונים קונטיינר שיכיל את הסביבה והאפליקציה שלכם? תכירו את DockerFile שזה בעצם קובץ טקסט שאתם בונים ובתוכו אתם מכניסים פקודות פשוטות כמו איזו הפצת לינוקס אתם רוצים להשתמש (אתם יכולים לההשתמש בכל הפצת לינוקס, גם אם היא שונה לחלוטין ממה שרץ על המכונה עצמה), אלו אפליקציות אתם רוצים להתקין, אלו שרותים אתם רוצים להריץ ועוד. אתם יכולים להתחיל לקרוא הוראות איך להשתמש – כאן.

Docker תופס פופולריות במהירות מבהילה. החברות הגדולות כמו Google, eBay, Baidu כבר מזמן משתמשות ב-Docker וחברות רבות אחרות. כך שמבחינת אימוץ טכנולוגיה, Docker מאומץ בחום ע”י רבים וכדאי להשקיע בו וללמוד אותו.

לסיום: נקודה חשובה גם למי שמכיר את Docker: החל מגירסה 0.9 Docker כבר אינו משתמש יותר ב-LXC (לא אכנס לנסיבות מדוע. דמיינו לבד..), והאפליקציה משתמשת בספריה משלה (libcontainer) שיודעת לדבר עם דברים כמו libvirt ואחרים.