Container e Macchine Virtuali

I container sono una forma di virtualizzazione dei sistemi operativi. È possibile utilizzare un singolo container per qualsiasi tipo di esecuzione, da un microservizio o un processo software a un applicazione più complessa. Il container contiene tutti gli eseguibili necessari, il codice binario, le librerie e i file di configurazione. A differenza degli approcci che prevedono la virtualizzazione di macchine e server, i container non contengono immagini del sistema operativo. Questo li rende più leggeri e portabili, con un overhead significativamente inferiore. Nelle implementazioni di applicazioni di maggiori dimensioni, è possibile implementare più container sotto forma di uno o più cluster di container. Tali cluster possono essere gestiti da un container orchestrator come Kubernetes.

Vantaggi dei container

I container offrono una soluzione ottimizzata per creare, testare, implementare e ridistribuire le applicazioni su più ambienti dal laptop in locale di uno sviluppatore a un data center on-premise o addirittura al cloud. I vantaggi dei container includono:

  • Overhead ridotto
    I container richiedono meno risorse di sistema rispetto agli ambienti di macchine virtuali tradizionali o hardware, perché non contengono immagini del sistema operativo.
  • Maggiore portabilità
    Le applicazioni eseguite nei container possono essere implementate facilmente su più sistemi operativi e piattaforme hardware diverse.
  • Operatività più coerente
    I team DevOps sanno che le applicazioni nei container verranno eseguite allo stesso modo, indipendentemente dalla loro destinazione di implementazione.
  • Maggiore efficienza
    I container consentono di implementare, correggere e scalare più rapidamente le applicazioni.
  • Miglior sviluppo applicativo
    I container supportano le attività Agile e DevOps per accelerare i cicli di sviluppo, testing e produzione.

Casi di utilizzo dei container

L’utilizzo dei container nelle organizzazioni include:

  • "Lift and shift" delle applicazioni esistenti in architetture cloud
    Alcune organizzazioni utilizzano i container per migrare le applicazioni esistenti in ambienti più moderni. Sebbene questa pratica offra alcuni dei vantaggi di base della virtualizzazione dei sistemi operativi, non offre tutti i vantaggi di un'architettura applicativa modulare basata su container.
  • Refactoring delle applicazioni esistenti per i container
    Anche se il refactoring è un processo più impegnativo rispetto alla migrazione Lift-and-shift, offre tutti i vantaggi di un ambiente container.
  • Sviluppo di nuove applicazioni native del container
    Proprio come il refactoring, questo approccio offre tutti i benefici dei container.
  • Miglior supporto per le architetture di microservizi
    Le applicazioni distribuite e i microservizi possono essere isolati, implementati e scalati più facilmente utilizzando building block per container singoli.
  • Supporto DevOps per l'integrazione e l'implementazione continue (CI/CD)
    La tecnologia dei container supporta la creazione, il testing e l’implementazione ottimizzati a partire dalle immagini del container stesso.
  • Implementazione più semplice di attività e processi ripetitivi
    I container vengono implementati per supportare uno o più processi simili, spesso vengono eseguiti in background, come le funzioni ETL o i batch job.

Qual è la relazione di Docker e Kubernetes con i container?

In genere, nel contesto degli ambienti container, sono due i tool e piattaforme utilizzati per la creazione e la gestione dei container. Si tratta di Docker e Kubernetes.

Docker è un ambiente di runtime utilizzato per creare e costruire software all'interno dei container. Utilizza immagini Docker (snapshot copy-on-write) per implementare applicazioni o software containerizzati negli ambienti di sviluppo, test e produzione. Docker è basato su open standard e può essere utilizzato negli ambienti operativi più comuni, tra cui Linux, Microsoft Windows e altre infrastrutture on-premise o basate sul cloud.

Tuttavia, le applicazioni containerizzate possono essere piuttosto complicate. Durante la produzione, in molti casi potrebbe essere necessario disporre di centinaia o migliaia di container separati. In tali casi, gli ambienti di runtime container come Docker si avvalgono di altri strumenti per orchestrare o gestire tutti i container operativi.

Uno dei tool più diffusi a questo scopo è Kubernetes, un container orchestrator in grado di riconoscere diversi ambienti di runtime container, tra cui Docker.

Kubernetes si occupa di orchestrare il funzionamento di più container. Gestisce aree come l'utilizzo delle risorse infrastrutturali sottostanti per le applicazioni containerizzate, quali la quantità di risorse di calcolo, di rete e di storage richieste. Gli strumenti di orchestrazione come Kubernetes semplificano l'automazione e la scalabilità dei workload basati su container per gli ambienti di produzione live.

Differenze tra container e macchine virtuali (VM)

A volte gli utenti confondono la tecnologia dei container con le macchine virtuali (VM) o la tecnologia di virtualizzazione dei server. Sebbene esistano alcune analogie di base, i container sono molto diversi dalle macchine virtuali.

Le macchine virtuali vengono eseguite in un ambiente hypervisor in cui ogni macchina virtuale deve disporre di un sistema operativo guest proprio, con i file binari, librerie e applicazioni corrispondenti. Ciò comporta un notevole consumo di risorse di sistema e di overhead, in particolare quando più macchine virtuali vengono eseguite sullo stesso server fisico, ciascuna con il proprio sistema operativo guest.

Ogni container, invece, condivide uno stesso sistema operativo host o kernel di sistema ed è molto più leggero, spesso solo alcuni megabyte. L’avvio di un container può quindi essere eseguito in pochi secondi, a differenza delle macchine virtuali standard che richiedono normalmente diversi gigabyte e minuti.

Che cosa sono i container?

I container sono pacchetti di software che contengono tutti gli elementi necessari per l'esecuzione in qualsiasi ambiente. In questo modo, i container virtualizzano il sistema operativo e sono eseguibili ovunque, da un data center privato al cloud pubblico o anche sul laptop di uno sviluppatore. Da Gmail a YouTube passando per Ricerca, tutti i prodotti e servizi Google vengono eseguiti in container. La containerizzazione consente ai team di sviluppo di spostarsi velocemente, eseguire il deployment del software in modo efficiente e operare su una scala senza precedenti. 

Definizione di container

I container sono pacchetti leggeri del codice dell'applicazione e di dipendenze come versioni specifiche di runtime e librerie dei linguaggi di programmazione necessari per eseguire i servizi software.

I container facilitano la condivisione di CPU, memoria, archiviazione e risorse di rete a livello di sistemi operativi e offrono un meccanismo di pacchettizzazione logico in cui le applicazioni possono essere astratte dall'ambiente in cui vengono effettivamente eseguite. 

Quali sono i vantaggi dei container?

Separazione delle responsabilità

La containerizzazione consente una chiara separazione delle responsabilità, in quanto gli sviluppatori si concentrano sulla logica e sulle dipendenze dell'applicazione, mentre i team delle operazioni IT possono concentrarsi sul deployment e sulla gestione anziché sui dettagli relativi alle applicazioni, come le versioni e le configurazioni specifiche del software.

Portabilità del carico di lavoro

I container sono in grado di funzionare praticamente ovunque, facilitando notevolmente lo sviluppo e il deployment: su sistemi operativi Linux, Windows e Mac, su macchine virtuali o server fisici, sulla macchina di uno sviluppatore o in data center on-premise e, ovviamente, nel cloud pubblico. 

Isolamento delle applicazioni

I container virtualizzano le risorse di CPU, memoria, archiviazione e rete a livello di sistema operativo, offrendo agli sviluppatori una visualizzazione del sistema operativo logicamente isolata da altre applicazioni.

Container e VM

Dovresti già avere una certa familiarità con le VM: un sistema operativo guest come Linux o Windows in esecuzione su un sistema operativo host e con accesso all'hardware sottostante. I container vengono spesso paragonati alle macchine virtuali (VM). Come le macchine virtuali, i container consentono di pacchettizzare le applicazioni insieme a librerie e altre dipendenze, garantendo ambienti isolati per l'esecuzione dei servizi software. Tuttavia, come vedrai, le somiglianze finiscono qui, in quanto i container sono unità molto più leggere e offrono una miriade di vantaggi agli sviluppatori e ai team delle operazioni IT.

  • I container sono molto più leggeri delle macchine virtuali
  • I container eseguono la virtualizzazione a livello del sistema operativo, mentre le macchine virtuali a livello di hardware
  • I container condividono il kernel del sistema operativo e utilizzano una frazione della memoria richiesta dalle VM

A che cosa servono i container?

I container mettono a disposizione un meccanismo di pacchettizzazione logico grazie al quale le applicazioni possono essere astratte dall'ambiente in cui sono effettivamente eseguite. Questo disaccoppiamento consente di eseguire facilmente e in modo coerente il deployment delle applicazioni basate su container, indipendentemente dal fatto che l'ambiente di destinazione sia un data center privato, il cloud pubblico o il laptop di uno sviluppatore.

Sviluppo agile

I container consentono agli sviluppatori di lavorare molto più rapidamente evitando le preoccupazioni relative a dipendenze e ad ambienti.

Operazioni efficienti

I container sono leggeri e consentono di utilizzare solo le risorse di calcolo necessarie, così puoi eseguire le applicazioni in modo più efficiente.

Esecuzione ovunque

I container possono essere eseguiti virtualmente ovunque. Ovunque tu voglia eseguire il tuo software, puoi utilizzare i container.


Ultime modifiche: lunedì, 26 settembre 2022, 12:42