داکر یکی از تکنولوژی‌هایی است که امروزه صحبت بسیار زیادی از آن می‌شود و شرکت‌های بسیار زیادی نیز به عنوان یکی از ملزومات برای استخدام یک برنامه‌نویس دانش داکر را از وی تقاضا می‌کنند. اما آیا داکر واقعا چیز مهمی‌ست؟ خب در این مقاله اختصاصی با این موضوع که داکر چیست و چرا تا به این حد در بین برنامه‌ نویسان و شرکت‌های مختلف دنیا محبوب شده است نگاهی می‌اندازیم.

داکر و  دلیل استفاده از آن

داکر (Docker)

داکر یک نرم افزار متن باز است که فرایند توسعه، دیپلوی و اجرا کردن اپلیکیشن‌ها در داخل یک کانتینر را به صورت خودکار انجام می‌دهد. اما سوال دیگری که پیش می‌آید این است که کانتینر چیست؟ کانتینر را مانند یک محفظه یا یک پکیج در نظر بگیرید که در آن توسعه دهندگان می‌توانند تمام قسمت‌های اپلیکیشن‌شان را در آن قرار دهند.

قسمت‌هایی مانند خود اپلیکیشن، کتابخانه‌ها و ملزومات مورد نیاز. بدین شکل برنامه‌نویسان می‌توانند بهتر نیازمندی‌های پروژه‌شان برای اجرا شدن را مدیریت کنند.داکر سرویسی‌ست که می‌تواند هم به صورت یک پروسه پس زمینه اجرا شود و هم می‌تواند از طریق خط فرمان مورد استفاده قرار بگیرد.

داکر را می‌توانید مانند یک ماشین مجازی در نظر بگیرید، اما یکسری تفاوت کلیدی نیز وجود دارد.با ایجاد هر ماشین مجازی شما یک پردازنده و حافظه مجازی جدیدی را ایجاد کرده و بخش عظیمی از منابع سخت افزاری‌تان را به آن تخصیص خواهید داد. اما از آنجایی که داکر تنها یک پروسه اجرایی است و عملا به مجازی‌سازی نیازی ندارند به سرعت روی محیط سیستم عامل اجرا شده و منابع بسیار کمتری را نیز استفاده خواهد کرد.

همچنین اجرا کردن نسخه های مختلفی از یک اپلیکیشن با استفاده از داکر به راحتی آب خوردن است چرا که شما نیازی به تنظیم کردن پورت‌ها و تنظیمات پیچیده ماشین‌های مجازی ندارید.در این روش شما بجای استفاده از چندین ماشین مجازی می‌توانید از قابلیت Docker Compose استفاده کنید.

شما در این روش می‌توانید قسمت‌های مختلف یک اپلیکیشن را در کنار همدیگر و بعنوان یک واحد مستقل اجرا کرده و همچنین به صورت افقی آن را مقیاس‌بندی کنید. جالب است بدانید که انجام تمام این موارد از طریق یک فایل YAML انجام می‌شود. اینکار تجربه توسعه را لذت بخش‌تر کرده و سرعت توسعه و تحویل پروژه‌ها را افزایش می‌دهد.

بهترین ویژگی‌های داکر در متن باز بودن آن و همچنین پیشنهاد دادن یک سیستم کنترل نسخه است که باعث می‌شود به نسبت دیگر موارد منحصر به فرد‌تر باشد.با استفاده از ویژگی‌هایی که داکر ارائه می‌دهد برنامه‌نویسان می‌توانند بجای نگرانی از نحوه اجرا پروژه‌های‌شان روی مراحل کدنویسی تاکید کرده و بیشتر تمرکز خود را روی آن بگذراند.

همچنین سرویس‌هایی که داکر را روی خودشان اجرا می‌کنند معمولا سرویس‌های Pay as you go هستند یعنی درست به میزانی که شما از منابع استفاده می‌کنید مشمول پرداخت هزینه خواهید بود و نه بیشتر.داکر (Docker) یک پلتفرم متن باز است که بر مبنای سیستم عامل لینوکس راه‌اندازی شده است. در پاسخ به سوال داکر چیست، خیلی ساده می‌توان گفت، ابزاری است که می‌تواند فرایند ایجاد، پیاده سازی و اجرای برنامه‌ها را با استفاده از Container ها بسیار ساده کند.

کانتینر (Container)

نگهداری برنامه‌ها در محیطی ایزوله و به صورت مستقل، از اهداف سیستم‌های جدید توسعه نرم افزار است. به این ترتیب فعالیت آن‌ها بر روی یکدیگر تاثیری نداشته و کاملا مستقل از هم کار می‌کنند. یکی از راه‌های پیاده کردن این تکنولوژی استفاده از ماشین مجازی (Virtual Machine) است که برنامه‌ها را روی یک سخت افزار اما جدا از هم نگهداری می‌کند.

در این حالت component ها با هم تداخل نداشته و رقابت برای استفاده از منابع سخت افزاری به حداقل می‌رسد.اما کانتینر چیست؟ در مقابل ماشین‌های مجازی، کانتینرها( Container ) قرار دارند، آن‌ها می‌توانند جایگزین مناسبی برای ماشین‌های مجازی باشند. کانتینرها محیط‌های اجرایی را جدا کرده و هسته سیستم عامل را به اشتراک می‌گذارد. کانتینرها نسبت به ماشین‌های مجازی از منابع کمتری استفاده می‌کنند و همچنین خیلی سریع قابلیت اجرا پیدا می‌کنند.

می‌توان کانتینرها را به 3 بخش تقسیم کرد که عبارتند از:

• سازنده (Builder):

فناوری مورد استفاده برای ساخت کانتینر

• موتور (Engine):

فناوری مورد استفاده برای راه‌اندازی کانتینر

• تنظیم (Orchestration):

فناوری مورد استفاده برای تنظیمات و مدیریت کانتینر

کانتینر داکر

هر چند مفهوم container از مدت‌ها قبل در حوزه IT مطرح بوده، اما معرفی و ارائه داکر به عنوان یک پروژه متن باز باعث شد استفاده از container ها دوباره فراگیر شود.کانتینر (Container) این امکان را برای توسعه دهندگان فراهم می‌کند تا بسته کاملی از برنامه‌های خود همراه تمامی بخش‌های مورد نیاز آن ایجاد کرده و آن را در قالب یک بسته واحد ارسال کنند.

با وجود کانتینرها، توسعه دهندگان می‌توانند اطمینان داشته باشند که برنامه داکر در هر ماشین، با سیستم عامل لینوکس بدون توجه به تنظیمات سفارشی قابل اجرا و استفاده است. ماشین جدید می‌تواند تنظیماتی متفاوت با ماشینی که برنامه روی آن طراحی شده، داشته باشد.

دلیل استفاده از داکر

داکر کاری می‌کند که مجازی‌سازی و کانتینرسازی مبتنی بر لینوکس بسیار آسان‌تر شود. در حقیقت داکر یک سیستم عالی برای اینکار به حساب می‌آید.

ده‌ها دلیل مختلف برای استفاده از داکر وجود دارد که من در این مقاله قصد دارم روی سه اصلی اصلی آن تمرکز کنم. یکپارچه بودن، سرعت و ایزوله بودن.

منظور از یکپارچه بودن داکر این است که تمام مراحل از توسعه تا استقرار اپلیکیشن‌ها همگی به صورت یکپارچه و در یک محیط سازگار انجام می‌شود. بنابراین شما نیازی به استفاده ازابزارهای جانبی مختلف نخواهید داشت.

منظور از سرعت فرایند توسعه بسیار سریع دیپلوی و قرار دهی کدها روی محیط‌های ابری است. در این حالت از آنجایی که شما همه چیز را به صورت یک بسته متحد و یکپارچه ارائه خواهید داد، همه نیازمندی‌ها در کنار همدیگر به صورت خودکار اجرا خواهند شد.

منظور از ایزوله بودن نیز در نهایت این است که بسته‌های داکر به صورت ایزوله و منحصر به فرد وجود دارند و در نتیجه پراکندگی وابستگی‌ها را در این سرویس تجربه نخواهید کرد. همچنین داکر نسبت به سیستم عامل، فایل سیستم و دیگر اجزا مستقل عمل کرده و تاثیری از آن‌ها نخواهد گرفت.

مشکلات داکر

یکی از اصلی‌ترین مشکلاتی که توسعه دهندگان در مواجهه با داکر دارند این است که درک کردن داکر نسبت به تکنولوژی‌های مشابه کمی سخت‌تر بوده و به همین دلیل برنامه نویسان بسیاری از یادگیری آن سر باز می‌زنند. در کنار این، مدت زمانی که شما برای یادگیری داکر باید در نظر بگیرید کمی زیاد بوده و نیاز به کسب تجربه‌های متفاوت در این زمینه خواهید داشت.

با در نظر گرفتن این موارد باز هم باید بگوییم که داکر یکی از پر ارزش‌ترین ابزارهایی است که براستی اگر برای آن وقت کافی بگذارید می‌تواند به یک ابزار بسیار مناسب در جهت توسعه اپلیکیشن‌ها تبدیل شود.

ایجاد اولین کانتینر

بیایید اولین داکر کانتینر خود را ایجاد کنیم تا با مراحل ایجاد یک کانتینر آشنایی پیدا بکنید. همانطور که گفتم همه ملزومات پروژه شما در داکر به صورت کانتینرها ایزوله خواهند شد و این هنر شما خواهد بود که با استفاده از داکر پروژه‌تان را به این شکل دربیاورید. برای درک این مرحله شما باید با سه مقوله مبتنی بر داکر آشنایی پیدا کنید:

• Dockerfile – براساس این فایل image شما شکل خواهد گرفت.
• Image – به فایلی گفته می‌شود که تمام اطلاعات مورد نیاز پروژه در آن قرار دارد.
• Container – زمانی که یک image را اجرا می‌کنید در نهایت به یک کانتینر تبدیل خواهد شد.

مراحل ایجاد کانتینر

Dockerfile

به واسطه این فایل ما به داکر می‌توانیم بگوییم که پروژه ما به شکلی باید اجرا شود و چه ساختاری را خواهد داشت. برای مثال تصور بکنید که ما قصد اجرا یک اپلیکیشن flask مبتنی بر زبان برنامه پایتون را خواهیم داشت. در این صورت Dockerfile ما شبیه به زیر خواهد بود:

• در خط اول ما یک سیستم عامل (Debian Slim Buster) را به همراه پایتون نسخه ۳.۸ نصب کرده‌ایم.
• در خط دوم دایرکتوری جدیدی با نام app را ایجاد کرده‌ایم که قرار است تمام اپلیکیشن شما در آن قرار بگیرد.
• در خط سوم فایل requirements.txt را کپی کرده‌ایم. این فایل مربوط به پروژه‌های پایتونی است و لیستی از کتابخانه و ماژول‌های مورد نیاز اجرا یک اپلیکیشن در آن قرار می‌گیرد.
• در خط چهارم با استفاده از پکیج منیجر pip تمام کتابخانه‌های موجود در فایل requirements.txt را نصب خواهیم کرد.
• در خط پنجم تمام فایل‌های مربوط به پروژه را به دایرکتوری workdir/app انتقال خواهیم داد.
• در قدم آخر با استفاده از پایتون و ماژول فلسک پروژه را روی آدرس لوکال‌هاست اجرا خواهیم کرد.

Image

حال فایل داکری ما ایجاد شده و نیاز است یک image را با استفاده از آن ایجاد کنیم. برای اینکار از طریق ترمینال دستور زیر را اجرا کنید:

حال در نهایت برای اجرا کردن فایل image می‌توانیم دستور زیر را در کنار python-docker اجرا کنیم:

در نهایت حال پروژه ما روی لوکال‌هاست و پورت ۵۰۰۰ اجرا خواهد شد.

و در آخر...

یادگیری داکر یکی از موضوعات بسیار جذابی خواهد بود که در سال‌های گذشته توانسته طرفدار بسیار زیادی را به خود اختصاص دهد. در نظر بگیرید که تمام این موارد به لطف عملیات مجازی‌سازی صورت گرفته و داکر تنها یک ابزار سریع برای پیاده‌سازی این امر است.

داکر (Docker)

برای مشاهده مقالات بیشتر در مورد سئو سایت و طراحی سایت به صفحه مقالات سایت پوشش مراجعه نمایید.