Application Container là gì?

Container là gì?

Thùng chứa – Container cung cấp một cơ chế đóng gói, trong đó các ứng dụng có thể được trừu tượng hóa từ môi trường mà chúng sẽ thực sự chạy. Việc tách rời này cho phép các ứng dụng dựa trên container được triển khai dễ dàng và nhất quán, bất kể môi trường đích là trung tâm dữ liệu riêng, public cloud hay thậm chí là máy tính xách tay cá nhân của nhà phát triển (developer). Cơ chế container hóa cung cấp một sự phân tách rõ ràng các vấn đề cần giải quyết, vì các developer tập trung vào logic ứng dụng và các ràng buộc của chúng, trong khi các nhóm vận hành IT có thể tập trung vào vấn đề triển khai và quản trị mà không bận tâm đến các chi tiết của ứng dụng như version và các cấu hình chi tiết của chúng.

Đối với những ai đã quen thuộc với môi trường ảo hóa, các container thường được so sánh với các máy ảo (VM). Bạn có thể đã quen với máy ảo: một hệ điều hành guest như Linux hoặc Windows chạy trên hệ điều hành host có quyền truy cập ảo vào phần cứng bên dưới. Giống như các máy ảo, các container cho phép bạn đóng gói ứng dụng của mình cùng với các thư viện và các thành phần phụ thuộc (dependencies) khác, cung cấp các môi trường riêng biệt để chạy phần mềm của bạn. Tuy nhiên, như bạn sẽ thấy bên dưới đây, những điểm tương đồng sẽ dừng lại ở đây khi các container cung cấp một thành phần nhẹ hơn rất nhiều cho các developer và các nhóm IT Ops làm việc. Điều đó mang lại vô số lợi ích.

Tại sao lại là Container?

Thay vì ảo hóa các lớp phần cứng như với cách tiếp cận của virtual machine (VM), các container ảo hóa ở cấp hệ điều hành, với nhiều container cùng chạy trực tiếp trên nhân hệ điều hành (OS kernel). Điều này có nghĩa là các container nhẹ hơn nhiều: chúng chia sẻ nhân hệ điều hành, khởi động nhanh hơn và chỉ sử dụng một phần bộ nhớ, so với việc phải khởi động cả một hệ điều hành.

Hiện tại có nhiều định dạng container. Trong đó Docker là một định dạng container nguồn mở phổ biến, được hỗ trợ trên Google Cloud Platform và bởi Google Kubernetes Engine.

Cơ chế Sandbox

Container cô lập các ứng dụng với nhau trừ khi bạn kết nối chúng một cách rõ ràng. Điều đó có nghĩa là bạn không phải lo lắng về sự xung đột các dependencies hoặc tranh chấp tài nguyên – bạn đặt giới hạn tài nguyên rõ ràng cho mỗi dịch vụ. Điều quan trọng, đó là một lớp bảo mật bổ sung vì các ứng dụng của bạn không chạy trực tiếp trên hệ điều hành máy chủ.

Môi trường nhất quán

Các container cung cấp cho các developer khả năng tạo ra các môi trường có thể dự đoán, được tách biệt với các ứng dụng khác. Container cũng có thể bao gồm các software dependencies cần thiết cho ứng dụng, chẳng hạn như các phiên bản cụ thể của thư viện runtimes hay các thư viện phần mềm khác. Từ góc độ của developer, tất cả các vấn đề này được đảm bảo là nhất quán, cho dù ứng dụng cuối cùng được triển khai ở đâu. Tất cả điều này chuyển hóa thành hiệu suất: các nhà phát triển và nhóm IT Ops dành ít thời gian hơn để gỡ lỗi (debug) và chẩn đoán sự khác biệt trong các môi trường và có nhiều thời gian hơn để triển khai tính năng mới cho người dùng. Và nó cũng có nghĩa là sẽ có ít lỗi hơn vì các developer hiện có thể đưa ra các giả định trong môi trường Dev và thử nghiệm mà họ có thể chắc chắn sẽ giữ đúng trong môi trường production.

Chạy mọi nơi

Các container có thể chạy hầu như mọi nơi, giúp đơn giản bớt quá trình phát triển và triển khai: trên các hệ điều hành Linux, Windows và Mac; trên máy ảo hoặc bare-metal; trên máy tính của developer hoặc ở data center tại chỗ; và tất nhiên là cả trên public cloud. Sự phổ biến rộng rãi của các định dạng Docker image cho các container tiếp tục hỗ trợ cho tính cơ động của chúng. Bất cứ nơi nào bạn muốn chạy phần mềm của mình, bạn có thể sử dụng các container.

Sự cô lập

Các container thực hiện ảo hóa CPU, bộ nhớ, lưu trữ và tài nguyên mạng ở cấp độ hệ điều hành, cung cấp cho các developer một giao diện Sandbox của hệ điều hành, được cách ly về mặt logic với các ứng dụng khác.

Từ mã nguồn đến ứng dụng

Các container cho phép bạn đóng gói ứng dụng của mình và các dependencies của nó lại với nhau thành một bản kê khai ngắn gọn, có thể kiểm soát phiên bản, cho phép sao chép dễ dàng ứng dụng của bạn đến các developer khác trong nhóm và các máy tính trong cụm của bạn.

Cũng giống như cách các thư viện phần mềm kết hợp các đoạn mã với nhau, cho phép các developer trừu tượng hóa các logic như: chức năng xác thực người dùng và quản lý phiên làm việc, các container cho phép toàn bộ ứng dụng của bạn được đóng gói, trừu tượng hóa các lớp hệ điều hành, máy tính và thậm chí cả mã nguồn của chính nó. Kết hợp với kiến trúc dựa trên dịch vụ, toàn bộ các thành phần mà các developer đòi hỏi trở nên nhỏ hơn nhiều, dẫn đến sự linh hoạt và hiệu suất cao hơn. Tất cả điều này giúp giảm bớt quá trình phát triển, thử nghiệm, triển khai và quản lý tổng thể các ứng dụng của bạn.

Lời kết

Bên cạnh xu hướng chuyển dịch lên đám mây, xu hướng phát triển ứng dụng dựa trên mô hình container hiện nay đang được sử dụng rộng rãi. Các hãng phần cứng cho trí tuệ nhân tạo, deep learning như NVidia cũng đã khai thác giải pháp này giúp các lập trình viên AI có thể dễ dàng tải về các container image có chứa sẵn các thư viện, framework truy xuất GPU của hãng, mà không phải mất nhiều thời gian cho việc cấu hình, thiết lập môi trường phát triển.

Liên hệ tác giả