Hãy tưởng tượng bạn đã làm việc chăm chỉ để tạo ra một ứng dụng với nhiều thư viện và phụ thuộc khác nhau. Nó chạy mượt mà và hiệu quả trên hệ thống của bạn. Nhưng điều gì sẽ xảy ra khi bạn cần gửi ứng dụng đó đến hệ thống của người khác? Người đó sẽ phải trải qua nhiều bước cài đặt để chạy được ứng dụng. Ngay cả sau khi cài đặt, một thay đổi nhỏ trong mã và cấu hình có thể phá vỡ toàn bộ ứng dụng trên cả hai hệ thống, hoặc tệ hơn, trên cả hai hệ thống.
Đây là lúc Docker xuất hiện. Nó giúp bạn triển khai và chạy ứng dụng hiệu quả trên nhiều nền tảng và hệ thống khác nhau. Bạn chỉ cần chụp một ảnh chụp nhanh của ứng dụng cùng với tất cả các cài đặt của nó và gửi nó đến một hệ thống khác, nơi nó chạy tương tự như trên máy cục bộ của bạn. Nó cung cấp một phiên bản cô lập của ứng dụng có thể được chia sẻ trên các hệ thống và nền tảng khác nhau.
Docker là gì?
Docker là một nền tảng mã nguồn mở được các nhà phát triển sử dụng để xây dựng, triển khai, chạy, cập nhật và quản lý ứng dụng trong các container. Nó giúp tách rời ứng dụng khỏi cơ sở hạ tầng bên dưới, cho phép phát triển nhanh chóng và hiệu quả. Nó cung cấp khả năng đóng gói và chạy ứng dụng trong các môi trường cô lập được gọi là container.
Container là các thành phần thực thi tiêu chuẩn hóa kết hợp mã ứng dụng với các thư viện và phụ thuộc của hệ điều hành cần thiết để thiết lập môi trường ứng dụng. Chúng nhẹ, độc lập và là các gói phần mềm có thể thực thi. Các container này là tiêu chuẩn công nghiệp, vì vậy chúng có thể được sử dụng ở bất kỳ đâu. Chúng chia sẻ kernel của hệ điều hành của máy, tăng hiệu quả máy chủ và giảm chi phí máy chủ. Các ứng dụng trong container cũng an toàn, vì Docker cung cấp khả năng cô lập mặc định mạnh nhất.
Tại sao sử dụng Docker?
Các nhà phát triển sử dụng Docker để đóng gói và triển khai ứng dụng hiệu quả và nhất quán trên các môi trường khác nhau. Nó đơn giản hóa việc container hóa và cô lập ứng dụng để triển khai đáng tin cậy và mở rộng. Các tính năng sau đây làm cho Docker trở nên phổ biến và được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới:
- Tiêu thụ tài nguyên thấp: Container sử dụng hệ điều hành của máy chủ, vì vậy không cần cài đặt hệ điều hành cho mỗi container, làm cho mỗi container nhỏ hơn và nhẹ hơn. Container có thể chạy trên đám mây, loại bỏ nhu cầu về máy chủ lớn.
- Khả năng mở rộng: Docker hỗ trợ cả mở rộng ngang và mở rộng dọc. Với mở rộng ngang, bạn có thể triển khai và quản lý nhiều container để xử lý khối lượng công việc, và với mở rộng dọc, bạn có thể điều chỉnh tài nguyên tính toán bằng cách mở rộng hoặc giới hạn tài nguyên CPU.
- Quản lý phiên bản container: Docker có thể quản lý phiên bản cho các hình ảnh container và có thể quay trở lại các phiên bản trước, thậm chí truy xuất thông tin chi tiết cho các phiên bản cụ thể. Nó cũng cho phép tải lên delta giữa các phiên bản và phiên bản mới.
- Linh hoạt và đa dạng: Docker cho phép sự đa dạng của các yêu cầu lập trình và hệ thống cần thiết bởi các ứng dụng, loại bỏ các vấn đề tương thích đa nền tảng, đảm bảo tính linh hoạt và đa dạng.
Nhu cầu về các giải pháp thay thế Docker
Mặc dù là một cách mạng trong việc xử lý ứng dụng, Docker vẫn có những hạn chế, mở đường cho các giải pháp thay thế. Nhu cầu về các giải pháp thay thế Docker xuất phát từ yêu cầu về các giải pháp container hóa nhẹ hơn, nhanh hơn và chuyên biệt hơn, phù hợp hơn với các trường hợp sử dụng cụ thể.
- Bảo mật: Tất cả các container sử dụng hệ điều hành của máy chủ và không có hệ điều hành riêng. Điều này tạo ra một lỗ hổng bảo mật, khiến tất cả các container của một máy chủ bị xâm nhập đều bị sập. Vấn đề này không tồn tại trong các máy ảo, vì mỗi VM có hệ điều hành riêng.
- Giao diện đồ họa (GUI): Docker chỉ tồn tại trong Giao diện Dòng lệnh (CLI) và không có sẵn trong Giao diện Đồ họa (GUI), chỉ hữu ích nếu bạn có kiến thức về CLI.
- Đường cong học tập: Docker có đường cong học tập cao và có thể mất nhiều thời gian để học tất cả về dịch vụ.
Các giải pháp thay thế Docker Docker là phần mềm được sử dụng để tăng tốc quá trình phát triển bằng cách đóng gói phần mềm thành các đơn vị tiêu chuẩn gọi là container. Tuy nhiên, trong một số tình huống, Docker có thể làm chậm hoặc không hoạt động như mong đợi, dẫn đến việc các nhà phát triển xây dựng các giải pháp thay thế phù hợp dựa trên yêu cầu dự án. Các giải pháp thay thế này cũng được sử dụng rộng rãi trong ngành và đáng để biết đến.
1. Podman 2. Linux Container Daemon (LXD) 3. Kubernetes (K8s) 4. Vagrant **5. Containerd **
Podman
Podman là một công cụ hình ảnh hóa mã nguồn mở được phát triển bởi RedHat. Nó sử dụng thư viện libpod như một công cụ quản lý vòng đời container. Đây là một công cụ container không daemon quản lý OCI trên Linux. Nó chủ yếu được làm cho Linux nhưng có thể chạy trên Windows và Mac sử dụng các máy ảo được quản lý bởi Podman. Tính năng
- Công cụ container chạy trên kiến trúc không daemon, cho phép các container được thực thi mà không cần quyền root.
- Podman có thể tích hợp với các dịch vụ bên thứ ba để tăng cường chức năng.
- Các lệnh và thao tác như pull và tag có thể được thực hiện để cập nhật và sửa đổi hình ảnh OCI.
- Podman tương thích với các định dạng container tuân thủ OCI khác.
Podman vs Docker - Docker sử dụng một daemon để thiết lập kết nối giữa máy chủ và khách hàng, trong khi Podman sử dụng các quy trình con để xử lý các quy trình riêng lẻ.
- Tạo container trong Podman không yêu cầu quyền root, điều này không xảy ra với Docker.
Linux Container Daemon (LXD)
Linux Container Daemon (LXD) là một trình quản lý container và máy ảo được phát triển bởi Canonical. Nó cung cấp sự linh hoạt bằng cách cung cấp một quy trình duy nhất cho nhiều container. Nó kết nối với thư viện container Linux (LXC) sử dụng API REST. Nó là một tiện ích bổ sung cho LXC, cung cấp nhiều tính năng và chức năng hơn. Tính năng
- Nó có một giao diện dòng lệnh mạnh mẽ (CLI) gọi là "lxc" để triển khai và quản lý các phiên bản container hệ điều hành Linux.
- Cung cấp các tính năng quản lý lưu trữ và mạng như các nhóm lưu trữ.
- Cung cấp các công cụ truy xuất dữ liệu sau khi xử lý dữ liệu.
LXD vs Docker - LXD thực thi ứng dụng nhanh hơn Docker khi sử dụng nhiều bộ xử lý.
- LXD phù hợp cho các container trạng thái được sử dụng để container hóa hệ điều hành, trong khi Docker hỗ trợ các container không trạng thái được sử dụng để container hóa các dịch vụ.
Kubernetes (K8s)
Kubernetes, còn được gọi là "K8s," là một công cụ điều phối container được phát triển bởi Google. Nó được sử dụng để tự động hóa việc triển khai, mở rộng và quản lý các ứng dụng container hóa. Docker và Kubernetes có thể được kết hợp để quản lý container tốt hơn. Tính năng
- Kubernetes cung cấp khả năng tự động mở rộng, giúp mở rộng hoặc giới hạn tài nguyên dựa trên sử dụng.
- Đây là một mô hình khai báo nơi các nhà phát triển mô tả một trạng thái, và K8s làm việc trong nền để quản lý trạng thái và xử lý các lỗi.
- Hỗ trợ các sơ đồ cân bằng tải nội bộ và ngoại bộ khác nhau.
- Một trong những tính năng chính của nó là tự phục hồi ứng dụng thông qua tự động đặt, tự động khởi động lại, tự động sao chép và tự động mở rộng.
Kubernetes vs Docker - Kubernetes là lựa chọn tốt hơn so với Docker để điều phối các ứng dụng phân tán lớn với nhiều dịch vụ nhỏ (như cơ sở dữ liệu, bí mật và các phụ thuộc ngoại vi).
- Các tính năng tự động mở rộng và tự phục hồi của Kubernetes mang lại lợi thế so với Docker.
Vagrant
Vagrant là một công cụ để xây dựng và quản lý các môi trường máy ảo trong một quy trình làm việc duy nhất. Được phát triển bởi Hashicorp, nó được sử dụng để sao chép nhiều môi trường ảo. Nó có thể chạy hiệu quả trong tất cả các môi trường ảo hóa, cung cấp mức độ cô lập cao nhất cho người dùng. Tính năng
- Vagrant cung cấp khả năng tương tác.
- Nó có thể dễ dàng tích hợp với các công cụ tích hợp liên tục (CI) như Jenkins, cho phép tự động hóa kiểm tra và xây dựng pipeline.
- Tạo điều kiện cho các môi trường đa máy sử dụng các máy ảo có thể được sử dụng trên bất kỳ hệ điều hành nào.
- Hỗ trợ kiểm soát phiên bản và chia sẻ các hình ảnh cơ sở gọi là "hộp," có thể được chia sẻ sử dụng Vagrant Cloud.
Vagrant vs Docker - Docker dựa vào hệ điều hành của máy chủ, trong khi Vagrant tạo ra các máy ảo với hệ điều hành riêng. Docker chạy trên các hệ thống Linux, trong khi các VM có thể chạy trên bất kỳ hệ điều hành nào, làm cho Vagrant không bị giới hạn bởi hệ điều hành.
- Vagrant cung cấp bảo mật tốt hơn Docker vì các VM mà nó tạo ra có hệ điều hành riêng và không chia sẻ chúng.
Containerd
Containerd là một công cụ runtime được sử dụng để quản lý các chuyển giao và lưu trữ hình ảnh cũng như quản lý các container OCI. Nó có thể được tích hợp với Docker nhưng cũng có thể được sử dụng mà không cần tích hợp Docker. Bằng cách sử dụng runc, nó có thể hoạt động như một thành phần độc lập. Tính năng
- Namespaces: Cho phép tách biệt giữa các nhóm container trên cùng một máy chủ, cho phép hai container có cùng tên nhưng khác namespaces chạy trên một máy.
- Snapshot Extensions: Có thể được mở rộng với các plugin khác để tăng cường chức năng snapshot.
- Integration: Dễ dàng tích hợp với các công cụ như runc, Kubernetes Engine, Amazon Kubernetes Service và Azure Kubernetes Service.
- Container Cloning: Có thể sao chép các container để chuyển giao và khôi phục sử dụng các điểm kiểm tra.
Containerd vs Docker - Standalone Container Creation: Containerd có thể tạo container mà không cần hỗ trợ thêm, trong khi Docker không thể.
- Independence from Docker: Containerd có thể chạy mà không cần Docker, cho phép các hoạt động container hóa bắt đầu ngay cả khi Docker không có mặt, và ngược lại.