داکر چیست؟ هر آنچه باید درباره Docker و ویژگی های آن بدانید!
اگر توسعه‌دهنده نرم‌افزار باشید، حتماً نام داکر به گوشتان خورده است. داکر پلتفرمی منبع‌باز است که به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا با استفاده از قابلیت مجازی‌سازی در سطح سیستم‌عامل، نرم‌افزارها را در قالب بسته‌هایی با عنوان «کانتینر» ارائه دهند. اگر به این حوزه علاقه‌مند‌ید، در این مقاله از بخش آموزش داکر پارس‌پک می‌خواهیم بیان دهیم که Docker چیست و علاوه بر آن، مزایا و معایب داکر و علاوه بر این تفاوت آن با ماشین مجازی و کوبرنتیس را نیز بیان داده‌ایم.
داکر یک پلتفرم متن‌باز برای ساخت، اجرا و مدیریت اپلیکیشن‌ها در قالب کانتینر است. نرم افزار Docker این توانایی را فراهم می‌کند که برنامه همراه با کتابخانه‌ها، وابستگی‌ها و تنظیمات موردنیاز در یک محیط ایزوله اجرا شود. به‌همین دلیل اپلیکیشن می‌تواند در سیستم‌ها و سرورهای مختلف بدون دگرگونی‌ها گسترده و با رفتار یکسان اجرا شود.
داکر با استفاده از قابلیت‌هایی مانند Namespace و CGroups، مدیریت کانتینر را از نظر منابع سیستم انجام می‌دهد. یکی از مزایای مهم استفاده از این روش نسبت به ماشین‌های مجازی، سربار کمتر، راه‌اندازی با سرعت‌تر و علاوه بر این استفاده بهینه‌تر از منابع سخت‌افزاری است.
۱۵ مورد از بهترین دستورات داکر که حتماً باید بدانید را در مقاله زیر بخوانید:
دستورات داکر
در دنیایی که تکنولوژی با سرعت سرسام‌آوری به پیشرفت‌های خود ادامه می‌دهد، تمامی خدماتی که ازطریق بستر اینترنت به مشتریان ارائه می‌شود، نیازمند معجزه‌ای است که کمک کند تا زمان استقرار به حداقل برسد و از حداقل منابع سیستم‌ها استفاده شود. داکر همان معجزه‌ای است که این قابلیت‌ها را دراختیارتان قرار می‌دهد. علاوه‌براین، داکر منبع‌باز است و همین مسئله نیز یکی دیگر از مشخصه‌های مهم این پلتفرم محسوب می‌شود. درادامه، به هشت دلیل مهمی اشاره می‌کنیم که شما را قانع می‌کند تا از داکر استفاده کنید.
داکر یک شعار اصلی دارد: «Docker For Everyone!» دلیل این ادعا هم آن است که یادگیری داکر اصولاً خیلی ساده است و شما به‌راحتی می‌توانید از آن استفاده کنید. حتی افراد غیر‌فنی هم می‌توانند پروژه‌های داکر را تنها با چند دستور ابتدا و اجرا کنند.
تا قبل از داکر، پیکربندی محیط برای نسخه جدید‌های مختلف نرم‌افزار روی یک دستگاه یکی از مشکلات مهم توسعه‌دهندگان بود؛ اما حالا می‌توانید محیطی ایزوله با نام Docker Container برای هر ادیشن از برنامه ایجاد کنید. با استفاده از این قابلیت، هر کانتینر پیکربندی محیط ایزوله جداگانه‌ای دارد که هیچ‌یک از آن‌ها بر پیکربندی سیستم‌عامل یا هر کانتینر دیگری که هم‌زمان روی دستگاه شما در حال اجراست، تأثیری نمی‌گذارد.
یکی از مشخصه‌های مهم استفاده از داکر این است که توسعه‌دهنده را از سیستم‌عامل مستقل می‌کند؛ به‌همین‌دلیل، اجرای داکر روی سیستم‌عامل‌های مختلف، از لینوکس گرفته تا ویندوز یا حتی پلتفرم‌های مبتنی‌بر ARM، چندان متفاوت نیست.
Docker با اجرای خودکار اکثر کارهای تکراری، به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا در زمان خود صرفه‌جویی کنند؛ البته این راهکار علاوه‌بر زمان، موجب صرفه‌جویی در منابع خواهد شد. از سوی دیگر، استقرار آن به‌دلیل حجم کم Docker Image یا فایلی که برای اجرای کد در کانتینر استفاده می‌شود، به‌راحتی کنترل‌کردنی است.
ازآن‌جاکه داکر بر‌اساس فناوری کانتینری‌سازی ساخته شده، هم مقیاس‌پذیر و هم انعطاف‌پذیر است. حالا دیگر می‌دانیم که هر کانتینر مجموعه‌ای از تنظیمات و وابستگی‌های خاص خود را دارد که داخل آن بسته‌بندی شده است و اجرای چندین نمونه از یک کانتینر را آسان‌تر می‌کند. این بدان‌معنا است که استقرار Docker Image در چندین سرور بسیار ساده است. تنها کاری که باید انجام دهید، این است که دگرگونی‌ها را در Docker Image اِعمال و در‌نهایت کانتینرهای تازه را آزمایش و مستقر کنید. این یعنی با ایجاد فرایند شروع کار و خاتمه شتابان برنامه، انعطاف‌پذیری بسیاری تجربه خواهید کرد.
کانتینرهای Docker به‌طورپیش‌فرض بسیار ایمن‌تر از برنامه‌های معمولی هستند. حتی یک کانتینر نمی‌تواند بدون مجوز دسترسی، به داده‌های کانتینرهای دیگر دسترسی داشته باشد. در ادامه درصورت نیاز، لایه‌های امنیتی بیشتری می‌توانید اضافه کنید. بدین‌ترتیب، داکر می‌تواند امنیت را برایتان تضمین کند.
انتقال یا ارسال برنامه ازجمله مشکلات همیشگی توسعه‌دهندگان نرم‌افزارهاست. این مسئله نه‌تنها به منابع انسانی نیاز دارد؛ بلکه زمان زیادی نیز از توسعه‌دهنده برای اِعمال تنظیمات و راه‌اندازی خواهد گرفت. در این زمینه نیز، Docker به یاری شما خواهد شتافت و کمک می‌کند تا برنامه‌هایتان را در زمان دلخواه و بدون محدودیت مکانی ارسال کنید. تنها کاری که باید انجام دهید، این است که داکر را روی دستگاه مدنظر نصب و با استفاده از دستورهای موجود برای این منظور، پروژه‌تان را تنها در چند دقیقه اجرا کنید.
تا قبل از داکر، اگر می‌خواستید پروژه‌ای را روی ماشین دیگری اجرا کنید، باید تمام وابستگی‌ها ازجمله کتابخانه‌ها و پیکربندی‌ها و سرویس‌هایی مانند پایگاه داده یا حافظه Cache را تنظیم می‌کردید. این محور تا وقتی روی یک پروژه کار می‌کنید، احتمالاً برایتان مزاحمتی ایجاد نخواهد کرد؛ اما وقتی درگیر انجام پروژه‌های موازی هستید و هریک از این پروژه‌ها نیز وابستگی‌هایی دارند که فرصت نصب هم‌زمان آن‌ها وجود ندارد، قطعاً با مشکل روبه‌رو خواهید شد.
اجازه دهید این مسئله را با ذکر مثالی بیشتر شرح دهیم. فرض کنید که یکی از پروژه‌های شما به SQL و دیگری به MariaDB نیاز داشته باشد. درصورتی‌که بخواهید پس از یکی از این پروژه‌ها، کار روی پروژه دیگری را آغاز کنید، قطعاً باید یکی از این دو را حذف کنید و این کار باعث می‌شود که پروژه قبلی‌تان بی‌استفاده شود.
داکر اینجا نیز به‌عنوان ناجی وارد میدان می‌شود و مسئله را حل می‌کند. در این مواقع، داکر می‌تواند مکانیسم مدیریت وابستگی ایجاد کند که با استفاده از آن هر پروژه یا برنامه می‌تواند به‌همراه وابستگی‌هایش در کانتینر جداگانه‌ای ایزوله شود و برگ‌برنده آن هم این است که چندین برنامه (کانتینر) را هم‌زمان روی یک دستگاه می‌توانید اجرا کنید.
در مقاله زیر ۷ مورد از مهم‌ترین تفاوت‌های داکر و ماشین مجازی را مطالعه کنید:
تفاوت داکر با ماشین مجازی
کانتینر محیطی سبک و ایزوله برای اجرای یک اپلیکیشن همراه با تمام وابستگی‌های موردنیاز آن است. اگر بخواهیم ساده‌تر شرح دهیم که کانتینر داکر چیست، باید آن را فضایی در نظر بگیریم که کد برنامه، کتابخانه‌ها، فایل‌های اجرایی و تنظیمات لازم را در خود نگه می‌دارد تا برنامه در محیط‌های مختلف با شرایط یکسان اجرا شود.
کانتینرها یکی از روش‌های مجازی سازی نرم افزار در سطح سیستم‌عامل هستند. بر خلاف ماشین‌های مجازی، هر کانتینر سیستم‌عامل جداگانه‌ای اجرا نمی‌کند و از هسته سیستم‌عامل میزبان استفاده می‌کند. به همین دلیل، کانتینرها معمولاً سبک‌تر هستند، سریع‌تر‌تر اجرا می‌شوند و منابع کمتری مصرف می‌کنند.
آموزش نحوه حذف Imageها، کانتینرها و دیگر موارد بی‌استفاده در داکر را در مقاله زیر بخوانید.
چگونه Imageها، کانتینرها و دیگر موارد بی‌استفاده در داکر را حذف کنیم؟
اگر چه داکر در بسیاری از پروژه‌ها می‌تواند باعث استقرار سریع‌تر برنامه ها شود، اما استفاده از آن در همه شرایط بدون چالش نیست. برای تصمیم‌گیری بهتر درباره استفاده از Docker، باید در کنار مزایای آن، محدودیت‌ها و معایب احتمالی را نیز در نظر گرفت. در ادامه، مهم‌ترین مزایا و معایب داکر را مرور می‌کنیم.
با قابلیت‌های ویژه‌ای مانند قابلیت بازگردانی فول بکاپ، مدیریت پیشرفته DNS، انتقال بکاپ به فضای ابری S3 و کرون‌جاب، بهترین میزبانی وب برای کسب‌وکار خود را از پارس‌پک تهیه کنید. با کلیک روی لینک زیر پلن‌ها و تعرفه‌ها را مشاهده نمایید:
اگرچه استفاده از داکر معایب چندانی ندارد، اما قبل از استفاده از آن بد نیست بدانید برنامه‌های کاربردی با نیازهای سیستم‌عاملی مختلف را نمی‌توان با یکدیگر در یک Docker Host میزبانی کرد. به‌عنوان مثال، فرض کنید چهار برنامه دارید که از این تعداد سه برنامه از سیستم‌عامل لینوکس (Linux) و یک برنامه از سیستم‌عامل ویندوز استفاده می‌کند. در چنین شرایطی، سه برنامه‌ای که به سیستم‌عامل لینوکس نیاز دارند، روی یک Docker Host می‌توانند میزبانی شوند، اما برنامه‌ای را که به سیستم‌عامل ویندوز نیاز دارد، باید روی یک Docker Host مجزا قرار دهید.
مقایسه کوبرنتیس و داکر و مزایا و معایب هر کدام را در مقاله زیر بخوانید:
مقایسه کوبرنتیس و داکر
درادامه، گردش کار داکر را با استفاده از اجزای مختلف موجود در آن مرور می‌کنیم. برای این منظور، ابتدا اجزای تشکیل‌دهنده داکر را معرفی می‌کنیم. تصویر زیر به شما کمک می‌کند تا به درک دقیقی از گردش کار رایج داکر دست پیدا کنید.
همان‌طورکه در تصویر بالا مشاهده می‌کند، اکوسیستم داکر از چهار جزء اصلی تشکیل شده است:
درادامه، هریک از این اجزا را بیان می‌دهیم.
داکر از معماری موسوم به کلاینت‌سرور استفاده می‌کند. Daemon Docker مسئولیت همه اقدامات مربوط به این کانتینرها را برعهده دارد. طرز کار Daemon بدین‌صورت است که دستورها را از کلاینت Docker با استفاده از Rest API یا CLI دریافت می‌کند. فراموش نکنید که Daemon Docker به‌طورپیش‌فرض به سوکت یونیکس docker.sock گوش می‌دهد؛ بنابراین، اگر موردی برای دسترسی از راه دور به داکر دارید، آن را ازطریق پورت میزبان باید درمعرض دید قرار دهید. یکی از این کاربردها، اجرای داکر به‌عنوان ایجنت‌های Jenkins است. از سوی دیگر، اگر می‌خواهید از داکر درون خود داکر استفاده کنید، docker.sock را در ماشین هاست می‌توانید به‌کار بگیرید.
Imageها همان بلوک‌های اصلی سازنده Docker هستند که کتابخانه‌های سیستم‌عامل و وابستگی‌ها و ابزارهایی برای اجرای برنامه را شامل می‌شوند. Imageها را با وابستگی‌هایی که برای ایجاد کانتینرها استفاده می‌شوند، می‌توان ساخت. به‌عنوان نمونه، اگر می‌خواهید سرور Nginx را به‌عنوان کانتینر اوبونتو استفاده کنید، باید Image داکر را با باینری Nginx و تمامی کتابخانه‌های سیستم‌عامل موردنیاز برای اجرای Nginx ایجاد کنید.
Dockerfile فایلی متنی است که حاوی یک دستورالعمل در هر خط است. در تصویر زیر، نمونه‌ای از Dockerfile را مشاهده می‌کنید:
نمونه‌ای از Dockerfile
Image داکر به‌صورت لایهای سازمان‌دهی شده است. هر دستورالعمل روی Dockerfile یک لایه را به Image اضافه می‌کند و بالاترین لایه نوشتنی Image همان کانتینر است. علاوه بر این، هر Image بر‌پایه Image ایجاد می‌شود. برای نمونه، اگر قصد دارید از Image اوبونتو استفاده و با Nginx تصویر دیگری ایجاد کنید، Image پایه می‌تواند Image والد یا Image ساخته‌شده از والد باشد.
حالا ممکن است این سوال در ذهنتان مطرح شود که این Image والد (Parent Image) از کجا آمده است؟ اینجا دیگر قضیه مانند سوال «اول مرغ بوده یا تخم‌مرغ؟» نیست؛ بلکه پاسخ این پرسش جامعاً واضح و ساده است: در داکر ابزارهایی برای ایجاد Image پایه والد وجود دارد. این ابزارها کتابخانه‌های سیستم‌عامل موردنیاز را می‌گیرند و آن‌ها را در Image والد وارد می‌کنند. گفتن است نیازی نیست کار خاصی انجام دهید؛ زیرا Imageهای پایه رسمی داکر می‌توانند در‌دسترس شما قرار بگیرند.
معرفی بازده Dockerfile
همان‌طورکه گفتیم، لایه بالایی Image قابلیت نوشتن دارد و کانتینر در حال اجرا از آن استفاده می‌کند. لایه‌های پایین‌تر نیز که در تصویر زیر آن‌ها را مشاهده می‌کنید، لایه‌هایی صرفاً خواندنی هستند.
لایه‌های فقط خواندنی کانتینر
درواقع، Docker Registry مخزنی برای Imageهای داکر است. هر رجیستری می‌تواند به‌صورت عمومی یا خصوصی باشد. به‌عنوان مثال، Docker, Inc. سرویس رجیستری میزبانی‌شده‌ای به نام Docker Hub را ارائه می‌کند که به شما قابلیت می‌دهد تا Imageها را از مکان مرکزی آپلود یا دانلود کنید.
توجه: هنگامی‌که Docker را نصب می‌کنید، به‌طورپیش‌فرض به‌دنبال Imageهایی از هاب عمومی Docker می‌گردد؛ مگر اینکه رجیستری سفارشی‌ای در تنظیمات Docker قرار داده باشید تا از این کار جلوگیری کند.
اگر مخزن شما به‌صورت عمومی تعریف شده باشد، دیگر کارکنان Docker Hub نیز می‌توانند به Imageهای شما دسترسی داشته باشند. علاوه بر این، این توانایی برایتان فراهم است که رجیستری خصوصی در Docker Hub ایجاد کنید. بازده Docker Hub را می‌توانید مانند GIT در نظر بگیرید. Docker Hub جایی است که می‌توانید Imageهای خود را به‌صورت لوکال روی لپ‌تاپ خود بسازید و سپس آن را روی Docker Hub پوش کنید.
Docker Container از Imageهای موجود ایجاد می‌شود و درواقع، لایهای با قابلیت نوشتن از Image است. شما می‌توانید برنامه‌های خود را در یک کانتینر بسته‌بندی و آن را به یک Image طلایی تبدیل کنید تا بتوانید کانتینرهای بیشتری از آن بسازید. انجام عملیات مختلفی روی کانتینرها فرصت‌پذیر است. به‌عنوان نمونه، می‌توانید کانتینر را راه‌اندازی (Setup)، متوقف (Stop)، اجرا (Commit) یا خاتمه (Terminate) دهید. درصورتی‌که خاتمه کانتینر را بدون اجرا‌کردن آن انجام دهید، تمامی تحولات کانتینر از بین خواهد رفت.
در حالت ایده‌آل، کانتینرها به‌عنوان اشیایی تغییرناپذیر در نظر گرفته می‌شوند و اعمال تحولات در کانتینر در حال اجرا توصیه نمی‌شود. در‌عوض، اِعمال دگرگونی‌ها روی Containerها فقط برای موارد آزمایشی انجام می‌شود. در ادامه، دو یا چند کانتینر می‌توانند به یکدیگر متصل شوند و بدین‌ترتیب، معماری برنامه‌های چند‌لایه تشکیل خواهد شد. فراموش نکنید که امروزه با ظهور ابزارهای ارکستراسیون کانتینر مانند Kubernetes، میزبانی برنامه‌های مقیاس‌پذیر با Docker بسیار ساده شده است.
برای آموزش مفصل نصب داکر روی اوبونتو 20.04 و نحوه کار با داکر مقاله زیر را بخوانید.
نصب داکر روی اوبونتو 20.04
داکر در فرایندهای CI/CD و اتوماسیون DevOps کمک می‌کند تا برنامه در محیط‌های توسعه، تست و استقرار با شرایط یکسان اجرا شود. این مشخصه به‌ویژه در پروژه‌هایی با معماری میکروسرویس (Microservices) اهمیت دارد، زیرا هر سرویس می‌تواند به‌صورت مستقل در یک کانتینر اجرا، آزمایش و منتشر شود. به همین دلیل، تیم‌های توسعه می‌توانند ادیشن‌های به‌روز نرم‌افزار را با سرعت‌تر تست و استقرار دهند و احتمال بروز خطاهای ناشی از تفاوت محیط‌ها با استفاده از این روش افت می‌یابد.
داکر و ماشین مجازی (Virtual Machine) هر دو برای ایجاد محیط‌های ایزوله جهت اجرای برنامه‌ها استفاده می‌شوند، اما معماری متفاوتی دارند. ماشین مجازی علاوه‌بر برنامه و وابستگی‌های آن، یک سیستم‌عامل مفصل را نیز اجرا می‌کند اما کانتینرهای داکر از هسته سیستم‌عامل میزبان استفاده می‌کنند. همین تفاوت باعث می‌شود کانتینرها معمولا سبک‌تر باشند، منابع کمتری مصرف کنند و با سرعت‌تر از ماشین‌های مجازی راه‌اندازی شوند. از جمله مهم‌ترین موارد تفاوت داکر و ماشین مجازی، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
داکر و کوبرنیتس ابزارهای رقیب یکدیگر نیستند و نقش‌های متفاوتی در مدیریت کانتینرها دارند. Docker بیشتر برای ساخت ایمیج و اجرای اپلیکیشن‌ها در قالب کانتینر استفاده می‌شود، درحالی‌که Kubernetes یک پلتفرم ارکستراسیون کانتینر است که برای مدیریت تعداد زیادی کانتینر در چند سرور کاربرد دارد. به بیان ساده، داکر کانتینرها را ایجاد و اجرا می‌کند و کوبرنیتس نحوه استقرار، مقیاس‌پذیری و مدیریت آن‌ها را هماهنگ می‌کند. با این شرحات، تفاوت‌های داکر با کوبرنتیس را می‌توان در موارد زیر خلاصه کرد:
اگر بخواهید اپلیکیشن‌ها را شتابان‌تر، سبک‌تر و با وابستگی کمتر به محیط اجرا مدیریت کنید، داکر یکی از مهم‌ترین فناوری‌هایی است که باید بشناسید. در این گزارش از بلاگ پارس‌پک شرح داده‌ایم که داکر چیست و علاوه بر آن، نحوه کار کانتینرها، مزایا و محدودیت‌های Docker، نقش آن در DevOps و CI/CD و تفاوتش با ماشین مجازی و Kubernetes را مرور کرده‌ایم تا دید روشن‌تری از کاربرد این فناوری در توسعه و استقرار نرم‌افزارهای مدرن داشته باشید.
Docker پلتفرم منبع‌بازی است که با استفاده از آن می‌توانید برنامه‌های مدنظرتان را به‌سرعت بسازید و آزمایش و منتشر کنید. همین تعریف کافی است تا بدانیم داکر در حوزه توسعه نرم‌افزارها تا چه حد می‌تواند کارساز باشد؛ به‌همین‌دلیل، استفاده از آن بسیار محبوب است.
Docker نرم‌افزار را در واحدهای استانداردی با نام کانتینرها بسته‌بندی می‌کند. کانتینرها همه آنچه را که نرم‌افزار برای اجرا نیاز دارد (مانند کتابخانه‌ها و ابزارهای سیستم و کد)، در خود دارد.
داکر پلتفرمی کانتینری‌سازی است که به‌صورت متن‌باز طراحی شده و عمدتاً به‌عنوان پلتفرم توسعه نرم‌افزار و برای توسعه اپلیکیشن‌های توزیع‌شده که در محیط‌های مختلف کار می‌کنند، استفاده می‌شود.
با محاسبه‌ای ساده، می‌توان به این حاصل رسید که با استفاده از Docker می‌توان حدود هزار کانتینر را روی هاستی با ده گیگابایت هارد دیسک خالی و در‌دسترس اجرا کرد.
سوالات متداول
چرا داکر چیست؟ هر آنچه باید درباره Docker و ويژگی‌های آن بدانید! اهمیت دارد؟
این موضوع به دلیل اطلاعات و کاربردهای مرتبط، مورد توجه کاربران قرار گرفته است.
مهم‌ترین نکات درباره استفاده چیست؟
جزئیات مهم و نکات قابل توجه درباره استفاده در متن مقاله بررسی شده است.
داکر چیست؟ هر آنچه باید درباره Docker و ويژگی‌های آن بدانید! چیست؟
در این مطلب اطلاعات، جزئیات و نکات مرتبط با داکر چیست؟ هر آنچه باید درباره Docker و ويژگی‌های آن بدانید! بررسی شده است.
