زمان تخمینی مطالعه:14دقیقه 

داکر (Docker) یک پلت‌فرم متن‌باز است که برای ایجاد، مدیریت و اجرای برنامه‌ها در یک محیط جداگانه و مستقل از سیستم‌عامل مورد استفاده قرار می‌گیرد. داکر امکاناتی را فراهم می‌کند که به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد برنامه‌های خود را در محیطی مشابه با محیط تولید اجرا کنند. با استفاده از داکر، می‌توان برنامه‌های خود را در یک بستر جداگانه و مجزا از سیستم‌عامل اجرا کرد، به راحتی پیکربندی و مدیریت کرد و به صورت خودکار مقیاس‌پذیری آن‌ها را انجام داد. در واقع، داکر یک فناوری مجازی‌سازی است که با استفاده از آن، می‌توان برنامه‌هایی را درون محیطی مستقل از سیستم‌عامل و سخت‌افزار میزبان اجرا کرد. رویکرد فوق به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد تا برنامه‌های خود را بدون نگرانی از تفاوت‌های سیستم‌عامل در محیطی مشابه با محیط تولید اجرا کنند.

معماری داکر به چه صورتی است؟

معماری Docker بر اساس مدل کلاینت/سرور (Client/Server) است. در این مدل، کلاینت داکر (Docker Client) ارتباط با سرور داکر (Docker Server) را برقرار می‌کند و سرور داکر مسئول مدیریت کانتینرهای داکر و دیگر مولفه‌های سیستمی است.

در این معماری، Docker Client از طریق واسط برنامه‌نویسی کاربردی (API) با Docker Server ارتباط برقرار می‌کند و درخواست‌های مختلفی را برای ایجاد، مدیریت و اجرای کانتینرهای داکر ارسال می‌کند. Docker Server پس از دریافت درخواست‌ها، کانتینرهای مربوطه را ایجاد، مدیریت و اجرا می‌کند. از مولفه‌های مهم این معماری به موارد زیر باید اشاره کرد:

۱. Docker Client: کلاینت نرم‌افزاری است که به کاربر اجازه می‌دهد با سرور داکر ارتباط برقرار کرده و درخواست‌های مختلفی را برای ایجاد، مدیریت و اجرای کانتینرها و دیگر مولفه‌های داکر ارسال کند.

۲.Docker Server: سرور  مسئول مدیریت کانتینرهای داکر و دیگر مولفه‌های سیستم است. این مولفه مسئول ایجاد، مدیریت و اجرای کانتینرهای داکر و ارائه خدماتی مانند مدیریت شبکه، انباره داده‌ها و سرویس‌های داکر است.

۳. Docker Containers: کانتینرهای محیطی مستقل برای اجرای برنامه‌ها و خدمات شبکه ارائه می‌کنند. این کانتینرها دارای تنظیمات و محدودیت‌هایی هستند که توسط کاربر ایجاد شده‌اند و می‌توانند به صورت مجزا مدیریت شوند.

۴. Docker Images:  تصاویری هستند که شامل تنظیمات و پیکربندی‌های لازم برای ساخت کانتینرهای داکر هستند.

۵. Docker Services:  گروهی از کانتینرهای داکر هستند که به‌عنوان یک واحد در نظر گرفته می‌شوند و می‌توانند به صورت خودکار مقیاس پذیری کنند.

با توجه به مولفه‌هایی که در معماری Docker وجود دارد، این معماری برای توسعه‌دهندگان و مدیران شبکه امکاناتی را فراهم می‌کند که مدیریت و اجرای برنامه‌ها و خدمات شبکه را به شکل یکپارچه‌تری انجام دهند. با استفاده از داکر، می‌توان برنامه‌ها و خدمات شبکه را به سرعت و با اطمینان بیشتری راه‌اندازی کرد، مدیریت توزیع و به‌روزرسانی بسته‌های نرم‌افزاری را ساده‌تر کرد و به صورت خودکار مقیاس‌پذیری خدمات شبکه را برای تحمل بار بیشتر بهبود بخشید.

چگونه می‌توانیم داکر را در مرکزداده‌ استفاده کنیم؟

برای استفاده از Docker در مرکزداده باید ابتدا برنامه‌ها و خدمات خود را درDocker Containers بسته‌بندی کنید. سپس، می‌توانید از ابزارهای مدیریت  مانند Docker Swarm یا Kubernetes استفاده کنید تا کانتینرهای خود را مدیریت و مقیاس‌پذیر کنید. در ادامه به برخی از مراحل مورد نیاز برای استفاده این فناوری در مرکزداده اشاره می‌کنیم:

۱. نصب : برای استفاده از Docker در مرکزداده، ابتدا باید آن را بر روی سرورهای خود نصب کنید.  می‌توانید از راهنمای نصب Docker برای سیستم‌‌عاملی که در سرورها نصب کرده‌اید، استفاده کنید.

۲. بسته‌بندی برنامه‌ها و خدمات: بعد از نصب، باید برنامه‌ها و خدمات خود را درDocker Containers بسته‌بندی کنید. برای این کار، باید یک Dockerfile برای هر برنامه یا خدمت بنویسید و سپس از دستورات  برای بسته‌بندی برنامه‌ها و خدمات استفاده کنید.

۳. مدیریت کانتینرها: پس از بسته‌بندی برنامه‌ها و خدمات ، می‌توانید از ابزارهای مدیریت Docker Containers مانند Docker Swarm یا Kubernetes استفاده کنید تا کانتینرهای خود را مدیریت و مقیاس‌پذیر کنید. این ابزارها به شما اجازه می‌دهند تا کانتینرهای خود را به صورت خودکار مقیاس کنید.

۴. ایجاد محیط تست: برای ایجاد محیط تست یکپارچه می‌توانید از Docker Compose استفاده کنید. با استفاده از این ابزار، می‌توانید چند کانتینر را در یک شبکه مشترک اجرا کرده و محیط تست خود را به صورت یکپارچه تنظیم کنید.

در کل، استفاده از این فناوری  در مرکزداده می‌تواند به شما کمک کند تا برنامه‌ها و خدمات خود را به صورت سریع و کارآمد در محیط‌های مختلف اجرا کنید. علاوه بر این، ابزارهای مدیریت Docker Containers فرآیند مقیاس‌پذیر را ساده کرد و بالاترین سطح از قابلیت اطمینان را ارائه می‌دهند.

چگونه می‌توان از داکر برای مدیریت برنامه‌های چندسکویی استفاده کرد؟

برای مدیریت برنامه‌های چندسکویی با داکر می‌توانید از ابزار Docker Compose استفاده کنید. Docker Compose ابزاری است که به شما اجازه می‌دهد تا چند کانتینر را در یک شبکه مشترک اجرا کنید و به صورت یکپارچه مدیریت کنید.

برای استفاده از Docker Compose، ابتدا باید یک فایل Compose برای برنامه‌های خود ایجاد کنید. این فایل شامل توصیف کانتینرها، شبکه‌ها و تنظیمات دیگری است که برای اجرای برنامه‌های چندسکویی لازم است. در این فایل، می‌توانید تعریف کنید که هر کانتینر چه نامی دارد، از چه تصویری استفاده می‌کند، چگونه باید با کانتینرهای دیگر ارتباط برقرار کند و غیره. مراحل اجرای برنامه‌های چندسکویی با Docker Compose به شرح زیر است:

۱. نصب Docker Compose: قبل از هر چیز، باید Docker Compose را بر روی سیستم خود نصب کنید. برای اطلاعات بیشتر در مورد نصب Docker Compose می‌توانید به راهنمای نصب Docker Compose مراجعه کنید.

۲. تعریف فایل Compose: سپس، باید یک فایل Compose برای برنامه‌های خود تعریف کنید. این فایل شامل توصیف کانتینرها، شبکه‌ها و تنظیمات دیگری است که برای اجرای برنامه‌های چندسکویی لازم است. شما می‌توانید از YAML برای نوشتن فایل Compose استفاده کنید.

۳. اجرای برنامه‌ها: پس از تعریف فایل Compose، می‌توانید برنامه‌های خود را با دستور docker-compose up اجرا کنید. این دستور تمام کانتینرهای تعریف شده در فایل Compose را اجرا می‌کند و برنامه‌های شما را در دسترس قرار می‌دهد.

۴. مدیریت برنامه‌ها: شما می‌توانید از دستور docker-compose ps برای مشاهده وضعیت کانتینرهای خود استفاده کنید. همچنین، با دستور docker-compose stop می‌توانید برنامه‌های خود را متوقف کنید و با دستور docker-compose start آن‌ها را مجددا راه‌اندازی کنید.

کانتینر داکر (Docker Container) چیست؟

کانتینر داکر (Docker Container)، یک محیط اجرایی است که در آن برنامه‌ها و خدمات را می‌توان به صورت مستقل و مجزا از سیستم عامل و محیط اجرایی دیگر اجرا کرد. یک کانتینر داکر، شامل برنامه‌ها، تنظیمات و توابع لازم برای اجرای برنامه است و به صورت مستقل از برنامه‌ها و خدمات دیگر در سیستم‌عامل اجرا می‌شود.

کانتینر داکر از فناوری مجازی‌سازی (Virtualization) استفاده می‌کند و به صورت مجزا و ایزوله شده از دیگر کانتینرها و سیستم‌عامل اجرا می‌شود. بنابراین، هر کانتینر داکر برای اجرای برنامه‌ها و خدمات مشخص خودش، منابع سیستمی و محیط اجرایی مستقل خود را دارد و از این رو می‌تواند به صورت قابل توجهی سبک و سریع باشد.

در کانتینر داکر، برنامه‌ها و خدمات در قالب تصاویر داکر (Docker Images) بسته‌بندی می‌شوند و سپس به صورت یک کانتینر در محیط داکر اجرا می‌شوند. تصاویر داکر شامل تمامی تنظیمات و توابع لازم برای اجرای برنامه هستند، بنابراین می‌توان آن‌ها را به راحتی توسعه، تست و انتقال داد.

با استفاده از کانتینر داکر، می‌توان برنامه‌ها و خدمات را به صورت یکپارچه و قابل حمل در محیط‌های مختلف اجرا کرد. به‌علاوه، با استفاده از ابزارهای مدیریت کانتینرهای داکر مانند Docker Compose، می‌توان کانتینرها را به صورت مقیاس‌پذیر و با اطمینان بالا مدیریت کرد.

مزایای Containerهای داکر چه هستند؟

مزایای استفاده از کانتینرهای داکر متعدد هستند که از مهم‌ترین آن‌ها به موارد زیر باید اشاره کرد:

۱. قابلیت انتقال و استقرار: با استفاده از کانتینر داکر، می‌توان برنامه‌ها و خدمات را به صورت یکپارچه و قابل حمل در محیط‌های مختلف اجرا کرد. به این ترتیب، محیط‌ها را می‌توان به سادگی با یکدیگر هماهنگ کرد و می‌توان برنامه‌های خود را به صورت سریع و آسان در محیط‌های مختلف مستقر کرد.

۲. تفکیک‌پذیری: هر کانتینر داکر به صورت مستقل و ایزوله شده از دیگر کانتینرها و سیستم‌عامل اجرا می‌شود. این حرف به معنا است که هر کانتینر داکر برای اجرای برنامه‌های مشخص خودش، منابع سیستمی و محیط اجرایی مستقل خود را دارد و از این رو می‌تواند به صورت قابل توجهی سبک و سریع باشد.

۳. قابلیت مقیاس‌پذیری: با استفاده از ابزارهای مدیریت کانتینرهای داکر مانند Docker Compose، می‌توان کانتینرها را به صورت مقیاس‌پذیر و با اطمینان بالا مدیریت کرد. به این ترتیب، می‌توانید برنامه‌های خود را بر اساس نیاز و با استفاده از تعداد کافی از کانتینرها مقیاس‌پذیر کنید.

۴. سادگی استفاده: داکر ابزاری است بسیار قدرتمند و در عین حال ساده که به شما اجازه می‌دهد برنامه‌های خود را در کانتینرهای داکر اجرا کنید و با استفاده از ابزارهای مدیریت داکر به راحتی کانتینرها را مدیریت کنید.

۵. امنیت: با استفاده از کانتینرهای داکر، می‌توانید برنامه‌ها و خدمات را از سیستم عامل و محیط اجرایی دیگر ایزوله کنید و برای هر کانتینر داکر محدودیت‌های دسترسی به منابع سیستمی تعریف کنید. این کار باعث می‌شود که امنیت برنامه‌های شما افزایش یابد.

Container Image در داکر چیست؟

تصویر داکر (Docker Image)، یک بسته‌بندی قابل انتقال و قابل توسعه است که شامل تمامی تنظیمات و توابع لازم برای اجرای برنامه در کانتینر داکر است. به عبارت دیگر، تصویر داکر یک قالب است که برنامه‌ها و تنظیمات را برای اجرا درون یک کانتینر داکر، بسته‌بندی می‌کند.

تصویر داکر از چند لایه (Layer) ساخته شده است که هر لایه شامل تنظیمات و بسته‌های مورد نیاز برای اجرای برنامه در کانتینر داکر است. بنابراین، تصویر داکر شامل هر چیزی است که برنامه برای اجرا در کانتینر داکر نیاز دارد، از جمله سیستم‌عامل، نرم‌افزارهای مورد نیاز، کتاب‌خانه‌ها، فایل‌های تنظیمات و داده‌های کاربردی.

تصاویر داکر به‌صورت لایه‌ای ساخته می‌شوند، به این صورت که هر تغییری که در تصویر اعمال می‌شود، به صورت یک لایه جدید به تصویر اضافه می‌شود. بنابراین، اگر چند تصویر داکر به یک لایه مشترک دسترسی داشته باشند، فضای دیسک مصرف شده توسط آن‌ها به صورت قابل توجهی کاهش می‌یابد.

تصاویر داکر می‌توانند به راحتی توسعه، تست و انتقال داده شوند و با استفاده از ابزارهای مدیریت کانتینرهای داکر مانند Docker Hub، می‌توان آن‌ها را با دیگران به اشتراک گذاشت. در کل، تصویر داکر به عنوان یک بسته‌بندی قابل حمل برای برنامه‌ها شناخته می‌شوند که بهبود روند توسعه، تست و استقرار برنامه‌ها را به همراه دارند.

دلیل نیاز به فناوری Docker چیست؟

استفاده از فناوری داکر برای مدیریت و اجرای برنامه‌ها مزایای درخشان زیر را به همراه دارد.

1. ایزوله‌سازی: داکر به کاربران امکان می‌دهد تا برنامه‌ها و خدمات خود را در محیطی ایزوله بسته‌بندی کنند. این حرف به این معنا است که هر برنامه یا خدمت در یک کانتینر مستقل اجرا می‌شود و از محیط اجرایی و سیستم‌عامل میزبان مستقل می‌شود. این ایزوله‌سازی باعث می‌شود که برنامه‌ها و خدمات در محیطی کاملا مستقل و بدون تداخل با دیگر برنامه‌ها و خدمات اجرا شوند.
2. سبک بودن:  به کاربران امکان می‌دهد تا برنامه‌ها و خدمات خود را در محیطی سبک بسته‌بندی کنند. به‌عبارت دیگر، برنامه‌ها و خدمات در قالب تصاویر داکر (Docker Images) بسته‌بندی می‌شوند که شامل تمامی تنظیمات و بسته‌های مورد نیاز برای اجرای برنامه در کانتینر داکر است. رویکرد فوق باعث می‌شود که برنامه‌ها و خدمات به‌راحتی قابل حمل و قابل اجرا برروی هر سیستمی با داکر باشند.
3. مقیاس‌پذیری:  به کاربران امکان می‌دهد تا برنامه‌ها و خدمات خود را با توجه به نیاز خود مقیاس‌پذیر کنند. به‌عبارت دیگر، با استفاده از داکر، کاربران می‌توانند تعداد کانتینرهایی که برنامه یا خدمت را اجرا می‌کنند، به صورت خودکار و بر اساس نیاز برنامه، افزایش و کاهش دهند.
4. سهولت در مدیریت:  با ارائه ابزارهای متنوعی برای مدیریت کانتینرها، امکاناتی مانند کنترل سریع و آسان، نظارت و گزارش‌‌گیری، امنیت بالا و غیره را فراهم می‌کند. رویکرد فوق باعث می‌شود که مدیریت برنامه‌ها و خدمات به صورت ساده‌تر و کارآمدتر انجام شود.

عملکرد Docker چگونه است؟

 به‌عنوان یک پلت‌فرم محافظت شده برای اجرای برنامه‌ها و خدمات در محیطی ایزوله و مستقل از محیط اجرایی و سیستم‌عامل میزبان طراحی شده است. اگر بخواهیم عملکرد داکر را به شکل ساده‌ای شرح دهیم روند انجام کار به صورت زیر است:

1. بسته‌بندی برنامه یا خدمت: ابتدا برنامه یا خدمت مورد نظر در یک محیط ایزوله و مستقل از محیط اجرایی و سیستم‌عامل میزبان با استفاده از Dockerfile بسته‌بندی می‌شود. در این مرحله، Dockerfile شامل دستوراتی است که برای نصب و پیکربندی بسته‌های مورد نیاز و تنظیمات مربوط به برنامه یا خدمت مورد نظر لازم است.
2. ساخت تصویر داکر: پس از بسته‌بندی برنامه یا خدمت در قالب یک Dockerfile، Docker Image با استفاده از دستور docker build ساخته می‌شود. در این مرحله، تصویر داکر مربوط به برنامه یا خدمت با تمامی تنظیمات و بسته‌های مورد نیاز در قالب یک فایل ایمیج ذخیره می‌شود.
3. ایجاد کانتینر: پس از ساخت Docker Image، با استفاده از دستور docker run، یک کانتینر از Docker Image ایجاد شده و برنامه یا خدمت درون کانتینر اجرا می‌شود. در این مرحله، کاربران می‌توانند با استفاده از دستورات مختلف Docker ، نظارت، گزارش‌گیری و مدیریت کانتینرها را انجام دهند.
4. مدیریت کانتینرها: با استفاده از ابزارهای متنوعی که داکر فراهم می‌کند، مدیریت کانتینرها بسیار ساده و کارآمد است. از جمله ابزارهای مدیریتی  می‌توان به Docker Compose، Docker Swarm و Kubernetes اشاره کرد که به کاربران امکان می‌دهند تا کانتینرهای خود را به صورت خودکار مقیاس‌پذیر کنند و مدیریت کنند.

با توجه به مراحل بالا، عملکرد داکر برای بسته‌بندی، ایجاد و مدیریت کانتینرها بسیار سریع و کارآمد است. همچنین، با بهره‌گیری از ایزوله‌سازی، به کاربران این امکان را می‌دهد تا برنامه‌ها و خدمات خود را در محیطی ایمن و قابل حمل بسته‌بندی کنند. علاوه بر این، با استفاده از امکانات مدیریتی ، نظارت و گزارش‌گیری کانتینرها بسیار ساده و کارآمد می‌شود که مدیریت برنامه‌ها و خدمات را ساده‌تر می‌کند.

نقش Docker در شبکه

Docker در حوزه شبکه نقش مهمی دارد و برای توسعه‌دهندگان و مدیران شبکه امکاناتی را فراهم می‌کند که فرآیند مدیریت و اجرای برنامه‌ها و خدمات شبکه را به شکل کارآمدتری مدیریت کنند. از نقش‌ها و کاربردهای مهم داکر در شبکه به موارد زیر باید اشاره کرد:

راه‌اندازی سریع:  می‌توان برنامه‌ها و خدمات شبکه را با سرعت و اطمینان بیشتری راه‌اندازی کرد، زیرا محیط اجرایی برنامه‌ها درون Docker Containers پویایی بالایی دارند و قابلیت انتقال به محیط‌های مختلف را دارد.

مدیریت توزیع و به‌روزرسانی: می‌توان به‌راحتی بسته‌های نرم‌افزاری و تنظیمات مورد نیاز برای اجرای برنامه‌ها را در Docker Containers  بسته‌بندی کرد و به سرورها انتقال داد. در این صورت، مدیران شبکه می‌توانند با به‌روزرسانی کانتینرها، خدمات را به‌روز نگه دارند.

مقیاس‌پذیری خدمات: می‌توان برنامه‌ها و خدمات شبکه را به سرعت و با استفاده از ابزارهای خودکار مقیاس‌پذیر کرد. در صورتی که ترافیک در شبکه افزایش یابد، Docker Containers می‌توانند به صورت خودکار مقیاس‌بندی شوند و بار شبکه را مدیریت کنند.

مدیریت خطا و اشکال‌زدایی: می‌توان به راحتی نسخه‌های مختلف برنامه‌ها و خدمات شبکه را در کانتینرهای جداگانه اجرا کرد و در صورت بروز خطا و اشکال، به سرعت به نسخه‌های پایدارتر بازگشت کرد.

به‌طور کلی، Docker برای توسعه‌دهندگان و مدیران شبکه امکاناتی را فراهم می‌کند که مدیریت و اجرای برنامه‌ها و خدمات شبکه را به شکل ساده‌تر و بهتری انجام دهند و وقت خود را صرف کارهای جدی‌تر کنند.

بخوانید:هنگام پیاده‌سازی یک پروژه اینترنت اشیا به چه نکاتی باید دقت کرد؟