คิดนอกกรอบ: กรณีการใช้งานคอนเทนเนอร์ ตัวอย่าง และแอปพลิเคชัน – บล็อกของ IBM

การจัดการคอนเทนเนอร์ก้าวหน้าไปมาก เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่การจัดการสภาพแวดล้อมแบบคอนเทนเนอร์เป็นเรื่องง่าย แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับคอนเทนเนอร์คอมพิวเตอร์เดิมปรากฏย้อนกลับไปในทศวรรษ 1970 โดยแนวคิดนี้ถูกนำมาใช้เป็นครั้งแรกเพื่อช่วยกำหนดโค้ดแอปพลิเคชันบนระบบ Unix

ทันสมัย เทคโนโลยีการบรรจุภาชนะ ได้ก้าวต่อไปอย่างมั่นคงจากจุดเริ่มต้นเหล่านั้น และเมื่อบริษัทต่างๆ ดำเนินกิจการ ตู้คอนเทนเนอร์ ตอนนี้พวกเขาได้รับประโยชน์จากการลงทุนมากขึ้น ตั้งแต่สตาร์ทอัพขนาดเล็กไปจนถึงธุรกิจขนาดใหญ่ที่จัดตั้งขึ้นแล้ว เฟรมเวิร์กคอนเทนเนอร์ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถสร้างความเสถียรได้อย่างล้นหลาม ขั้นตอนการทำงาน ด้วยรันไทม์ที่ได้รับการปรับปรุงและการส่งมอบอย่างต่อเนื่อง

คอนเทนเนอร์คืออะไร?

คอนเทนเนอร์เป็นหน่วยของซอฟต์แวร์ที่ปฏิบัติการได้ โดยที่โค้ดแอปพลิเคชันถูกรวมเข้ากับไลบรารีและการขึ้นต่อกัน ได้รับการบรรจุในรูปแบบมาตรฐานเพื่อให้สามารถเรียกใช้โค้ดได้ทุกที่ รวมถึงเดสก์ท็อป ไอทีแบบดั้งเดิม หรือระบบคลาวด์

สิ่งนี้ทำผ่านรูปแบบของระบบปฏิบัติการ (OS) การจำลองเสมือนซึ่งคุณลักษณะของเคอร์เนลระบบปฏิบัติการ (เช่น เนมสเปซและกลุ่ม c ของ Linux, ไซโล Windows และอ็อบเจ็กต์งาน) สามารถใช้ประโยชน์เพื่อแยกกระบวนการและควบคุมปริมาณของ CPU หน่วยความจำ และดิสก์ ที่กระบวนการเหล่านั้นสามารถเข้าถึงได้

ตู้คอนเทนเนอร์และนักเทียบท่า

เทคโนโลยีคอนเทนเนอร์มีการเปลี่ยนแปลงโดยพื้นฐานในปี 2013 ด้วยการเปิดตัวของ Docker และยังคงดำเนินต่อไปอย่างไม่ลดลงในทศวรรษนี้ โดยได้รับความนิยมและการยอมรับจากผู้ใช้อย่างต่อเนื่อง เห็นได้ชัดว่ามีความต้องการของตลาดที่แข็งแกร่งแต่ยังไม่ได้รับการตอบสนองสำหรับซอฟต์แวร์คอนเทนเนอร์ประเภทนี้ ซึ่งเห็นได้จากความสำเร็จอย่างรวดเร็วของ Docker และตอนนี้มีความเหนือกว่าในตลาดอย่างท่วมท้น

หนึ่ง 2021 แบบสำรวจของ IBM เปิดเผยว่า 61% ของผู้ตอบแบบสอบถามระบุว่าพวกเขาเคยใช้คอนเทนเนอร์ในแอปพลิเคชันใหม่ที่พวกเขาสร้างขึ้นในช่วง 50 ปีที่ผ่านมาอย่างน้อย 2% ผู้ตอบแบบสอบถามกลุ่มใหญ่ขึ้น (64%) รายงานว่าคาดว่าจะใช้คอนเทนเนอร์สำหรับแอปอย่างน้อย 50% ที่พวกเขาจะสร้างในอีก 2 ปีข้างหน้า

คอนเทนเนอร์เป็นเรื่องเกี่ยวกับการกระจายและการปกป้องข้อมูลและการเรียกใช้แอป ดังนั้นจึงสมเหตุสมผลอย่างยิ่งที่อุตสาหกรรมไอทีเป็นผู้ใช้หลักของซอฟต์แวร์คอนเทนเนอร์ โดยที่ ต่อไปนี้อุตสาหกรรมได้รับการจัดอันดับให้เป็นผู้รับผลประโยชน์สามอันดับแรก (ลิงก์อยู่นอก ibm.com):

1. การเรียนรู้เครื่อง
2. การพัฒนาซอฟต์แวร์
3. ปัญญาประดิษฐ์ (AI)

นักเทียบท่าและ Kubernetes

ปัจจุบันตลาดแอปพลิเคชันแบบคอนเทนเนอร์ถูกครอบงำโดยสองหน่วยงาน:

นักเทียบท่า

แพลตฟอร์มคอนเทนเนอร์ที่ใช้กันมากที่สุดคือ Docker นักเทียบท่า เดิมทีคอนเทนเนอร์ถูกสร้างขึ้นโดยใช้ Docker Engine ในปี 2013 และทำงานตาม แอ็พพลิเคชันอินเตอร์เฟสโปรแกรม (API). นักเทียบท่าจริงๆแล้วเป็น แพลตฟอร์มเป็นบริการ (PaaS) และประโยชน์หลักคือความยืดหยุ่น นักเทียบท่าสามารถนำแอปพลิเคชันใดๆ และการอ้างอิงที่เกี่ยวข้องมาแปลงเป็นคอนเทนเนอร์เสมือน ซึ่งสามารถรันบนคอมพิวเตอร์ที่ใช้ Windows, macOS หรือ Linux ระบบใช้อิมเมจ Docker ซึ่งเป็นเทมเพลตแบบอ่านอย่างเดียวที่ใช้สำหรับการสร้างคอนเทนเนอร์ และ Dockerfiles ซึ่งเป็นไฟล์ข้อความที่มาพร้อมกับและอธิบายอิมเมจ Docker อิมเมจ Docker และอิมเมจคอนเทนเนอร์อื่นๆ ต้องใช้พื้นที่ในการรัน ซึ่งได้รับการจัดการโดยคอนเทนเนอร์รันไทม์ ซึ่งเป็นโซลูชันซอฟต์แวร์ที่โต้ตอบกับระบบปฏิบัติการเพื่อสร้างพื้นที่ที่จำเป็นในการรันอิมเมจคอนเทนเนอร์

Kubernetes

ที่นิยมมากที่สุด การจัดตู้คอนเทนเนอร์ แพลตฟอร์มคือ Kubernetesซึ่งสร้างขึ้นโดย Google ในปี 2014 และยังคงได้รับความนิยมจากวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการทำให้ซอฟต์แวร์ใช้งานได้โดยอัตโนมัติ ช่วยให้สามารถปรับขยายได้ และรองรับการจัดการคอนเทนเนอร์ นอกจากนี้ Kubernetes ยังเป็นระบบโอเพ่นซอร์สและสนับสนุนการมีส่วนร่วมของผู้มีส่วนร่วม (ซึ่งดูแลโครงการในขณะนี้) โดยผู้ให้บริการซอฟต์แวร์แต่ละรายหันมาใช้ Kubernetes ของตนเอง ตัวอย่างเช่น ในบริการบางอย่าง ผู้ใช้ไม่เพียงสามารถสร้างคลัสเตอร์ Kubernetes เท่านั้น แต่ยังปรับใช้เว็บแอปที่ปรับขนาดได้และวิเคราะห์บันทึกอีกด้วย

ปัจจุบัน Docker และ Kubernetes เป็นเครื่องมือที่ใช้กันมากที่สุดในการจัดการกับคอนเทนเนอร์ของคอมพิวเตอร์ ตามล่าสุด การประมาณการการบรรจุหีบห่อ สำหรับปี 2024 (ลิงก์อยู่นอก ibm.com) ขณะนี้ Dockers ควบคุมตลาดนี้ถึง 82.8% ในขณะที่ Kubernetes เช็คอินด้วยส่วนแบ่งตลาด 11.52%

หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมว่า Kubernetes และ Docker เกี่ยวข้องกันอย่างไร โปรดดูที่ “Kubernetes กับ Docker: ทำไมไม่ทั้งสอง?"

กรณีการใช้งานคอนเทนเนอร์

กรณีการใช้งานที่เกี่ยวข้องที่เกี่ยวข้องกับคอนเทนเนอร์มีอยู่มากมาย เนื่องจากมีความโดดเด่นมากขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน คอมพิวเตอร์เมฆ สภาพแวดล้อมหรือระบบนิเวศ หลายองค์กรถึงกับพิจารณาใช้คอนเทนเนอร์แทน เครื่องเสมือน (VM) เป็นทางเลือกของแพลตฟอร์มการประมวลผลบนคลาวด์สำหรับการใช้งานทั่วไปสำหรับแอปพลิเคชันและปริมาณงาน แต่ภายในขอบเขตที่กว้างมากนั้น มีกรณีการใช้งานที่สำคัญหลายประการ เมฆพื้นเมือง คอนเทนเนอร์มีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่ง:

• ไมโครเซอร์วิส: คอนเทนเนอร์มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และพกพาสะดวก ซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับ microservices สถาปัตยกรรมที่แอปพลิเคชันแบบคอนเทนเนอร์ถูกสร้างขึ้นจากบริการขนาดเล็กจำนวนมากที่เชื่อมต่อกันอย่างหลวมๆ และปรับใช้ได้อย่างอิสระ ก ไฮเปอร์ไวเซอร์ ใช้เพื่อดูแลการทำงานของไมโครเซอร์วิสเมื่อมีการใช้เครื่องเสมือนมากกว่าหนึ่งเครื่องบนคอมพิวเตอร์
• นักพัฒนาซอฟต์แวร์: การรวมกันของไมโครเซอร์วิสในฐานะสถาปัตยกรรมและคอนเทนเนอร์ในฐานะแพลตฟอร์มเป็นการจับคู่ที่แข็งแกร่งและเป็นรากฐานร่วมกันสำหรับหลาย ๆ ทีมที่เปิดรับ DevOps และสภาพแวดล้อมการพัฒนาเป็นวิธีที่พวกเขาเลือกในการจัดการการพัฒนาซอฟต์แวร์
• ไฮบริดมัลติคลาวด์: เนื่องจากคุณสามารถใช้งานคอนเทนเนอร์ได้อย่างต่อเนื่องทุกที่—ในแล็ปท็อป ในสถานที่ และในสภาพแวดล้อมคลาวด์—จึงเป็นโครงสร้างพื้นฐานและสถาปัตยกรรมพื้นฐานในอุดมคติสำหรับผู้ให้บริการคลาวด์ เช่นเดียวกับระบบคลาวด์แบบไฮบริดและใดๆ เมฆไฮบริด และ มัลติคลาวด์ สถานการณ์ที่องค์กรต่างๆ พบว่าตนเองดำเนินงานโดยผสมผสานหลายๆ อย่างเข้าด้วยกัน เมฆสาธารณะ และ เมฆส่วนตัว ร่วมกับภายในองค์กร ศูนย์ข้อมูล.
• ไร้เซิร์ฟเวอร์: serverless ช่วยให้นักพัฒนาระบบคลาวด์เนทีฟที่ทำงานเกี่ยวกับการสร้างแอปไม่ต้องคำนึงถึงความต้องการและข้อจำกัดของเซิร์ฟเวอร์ซึ่งจะถูกเก็บไว้ในเบื้องหลัง ข้อได้เปรียบที่สำคัญของวิธีการแบบไร้เซิร์ฟเวอร์คือส่งเสริมการมุ่งเน้นทางจิตที่จำเป็นซึ่งนักพัฒนาต้องการในขณะที่สร้างแอป โดยไม่ทำให้นักพัฒนาล้นหลามด้วยรายละเอียดมากมาย

กรณีการใช้งานและวิธีแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้อง

ตู้คอนเทนเนอร์ การจัดตู้คอนเทนเนอร์ หรือการจัดตู้คอนเทนเนอร์ยังคำนึงถึงโซลูชันที่เกี่ยวข้องต่อไปนี้ด้วย:

• การปรับปรุงแอปพลิเคชันให้ทันสมัยและการย้ายข้อมูล: หนึ่งในแนวทางที่พบบ่อยที่สุดในการปรับปรุงแอปพลิเคชันให้ทันสมัยคือการปรับให้เหมาะสมและจัดคอนเทนเนอร์แอปพลิเคชันก่อน เพื่อเตรียมการโยกย้ายไปยังสถาปัตยกรรมคลาวด์ในที่สุด กระบวนการนี้ควรเกิดขึ้นก่อนการสร้างโค้ดแอปพลิเคชัน ซึ่งเป็นซอร์สโค้ดที่มีคำแนะนำทั้งหมดสำหรับแอปพลิเคชันนี้
• แยกภาชนะ: คอนเทนเนอร์แบบแยกมีการใช้งานยอดนิยมเนื่องจากช่วยเหลือผู้ใช้ไมโครเซอร์วิสได้เป็นอย่างดี ตามชื่อที่ระบุ คอนเทนเนอร์ที่แยกจากกันจะใช้เป็นหลักเพื่อช่วยจัดระเบียบไมโครเซอร์วิสให้ดีขึ้น โดยการอนุญาตให้ผู้ใช้สามารถเก็บแง่มุมต่างๆ ของคอนเทนเนอร์ที่ "หนาแน่น" ไว้ภายในคอนเทนเนอร์หลายพาร์ติชันที่แบ่งพาร์ติชัน นอกจากนี้ คอนเทนเนอร์ที่แยกจากกันยังถูกมองว่าเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานด้วยการอัปเดตที่จำเป็นอย่างรวดเร็วและง่ายดาย
• ผู้เช่าหลายคน: ผู้เช่าหลายราย เป็นระบบสถาปัตยกรรมของตัวเอง มีโครงสร้างรอบระบบของผู้ใช้ (เรียกว่า ผู้เช่า) ซึ่งทั้งหมดใช้งานแอปพลิเคชันเดียวภายในสภาพแวดล้อมที่ใช้ร่วมกัน แม้ว่าตัวเลือกการปรับแต่งบางอย่างอาจมีให้ใช้งานในระบบหลายผู้เช่า แต่ตัวเลือกเหล่านั้นมีจุดประสงค์จำกัดเพื่อให้ระบบเรียบง่ายและใช้งานง่าย คอนเทนเนอร์ทำงานได้ดีในการจัดการการปรับใช้หลายผู้เช่า เนื่องจากสามารถรันแอปหลายตัวบนโฮสต์เดียวได้

ประเภทคอนเทนเนอร์

คอนเทนเนอร์มีสองประเภทพื้นฐาน และแต่ละประเภทให้บริการเทคโนโลยีคอนเทนเนอร์ที่แตกต่างกัน:

คอนเทนเนอร์ของระบบ

หรือที่รู้จักในชื่อ “คอนเทนเนอร์ระบบปฏิบัติการ” คอนเทนเนอร์ของระบบช่วยให้คุณสามารถรันกระบวนการต่างๆ มากมายได้พร้อมๆ กัน คอนเทนเนอร์ระบบเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดการแอปแบบดั้งเดิมและการจัดการแอปพลิเคชันขนาดใหญ่ที่ออกแบบมาเพื่อใช้งานฟังก์ชันเดียว ดังที่แสดงผ่านไฟล์ปฏิบัติการแบบลอจิคัลไฟล์เดียว คอนเทนเนอร์เหล่านี้ยังติดตั้งไว้สำหรับการโฮสต์สถาปัตยกรรม การกำหนดค่า และเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับการรัน VM ตามค่าเริ่มต้น คอนเทนเนอร์ของระบบห้ามมิให้มีระบบไฟล์แบบเลเยอร์

เทคโนโลยีคอนเทนเนอร์ให้บริการ: คุก BSD, Linux VServer, LXC, OpenVZ, โซน Solaris

คอนเทนเนอร์แอปพลิเคชัน

คอนเทนเนอร์ของแอปพลิเคชันไม่ได้มีความสามารถหลากหลายเท่าคอนเทนเนอร์ของระบบ ซึ่งสามารถดำเนินการหลายกระบวนการพร้อมกันได้ คอนเทนเนอร์ของแอปพลิเคชันยังมีชื่อนั้นอยู่ด้วยเนื่องจากมีจุดประสงค์เพื่อให้บริการแอปพลิเคชันเดียวโดยการดำเนินการปฏิบัติการเพียงรายการเดียวเท่านั้น คอนเทนเนอร์แอปพลิเคชันมีอยู่เพื่อจัดทำแพ็กเกจและดำเนินการบริการเดียว และไม่รองรับระบบไฟล์แบบเลเยอร์

เทคโนโลยีคอนเทนเนอร์ให้บริการ: ด็อคเกอร์, ร็อคเก็ต

ไอบีเอ็มและคอนเทนเนอร์

การบรรจุหีบห่อต้องใช้ความพยายามและการเตรียมการเป็นพิเศษ แต่จะจ่ายเงินปันผล เครื่องมือจัดระเบียบคอนเทนเนอร์สามารถอำนวยความสะดวกให้กับประสบการณ์การใช้คอนเทนเนอร์ได้ง่ายขึ้นสำหรับสภาพแวดล้อมการผลิตของคุณ ไม่ว่าผลิตภัณฑ์ของคุณจะอยู่ที่ใดในวงจรชีวิตที่เกี่ยวข้องก็ตาม

ด้วยบริการคอนเทนเนอร์จาก IBM ที่สร้างขึ้นบนเทคโนโลยีโอเพ่นซอร์ส เช่น Kubernetes คุณสามารถอำนวยความสะดวกและเร่งการเดินทางสู่ระบบคลาวด์ได้อย่างรวดเร็ว ปลอดภัย และมีประสิทธิภาพ

สำรวจคอนเทนเนอร์บน IBM Cloud

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ Red Hat OpenShift บน IBM Cloud

สำรวจบริการ IBM Cloud Kubernetes