Trong bài này
Công nghệ Container là gì? Kiến thức cơ bản về công nghệ Container
01/10/2023
Containers là gì và làm thế nào để phần mềm chạy một cách tin cậy khi chuyển từ môi trường máy tính này sang một môi trường máy tính khác. Trong bài viết hôm nay, hãy cùng tìm hiểu khái niệm, các loại công nghệ Container, ứng dụng của nó, lợi ích cũng như thách thức của công nghệ này trong ngành công nghệ thông tin.
Công nghệ Container là gì
Công nghệ Container, hay Container là một phương pháp ảo hóa cấp cao được sử dụng để đóng gói, triển khai và quản lý các ứng dụng và tài nguyên của chúng trong một môi trường tách biệt, độc lập với các chương trình khác. Mỗi Container chứa tất cả những gì cần thiết để chạy một ứng dụng cụ thể, bao gồm mã nguồn (source code), thư viện hệ thống (system libraries), thời gian chạy (runtime), tệp cấu hình (configuration files) và các phụ thuộc khác.
Giải đáp công nghệ Container là gì
Các loại công nghệ Container là gì
Sau đây là một số ví dụ về các công nghệ phổ biến mà các nhà phát triển sử dụng cho Containerization.
Docker
Docker hay Docker Engine là Container runtime (thành phần giúp chạy các ứng dụng dưới dạng Container) mã nguồn mở phổ biến cho phép phát triển, triển khai và thử nghiệm các ứng dụng được Container hóa trên nhiều nền tảng khác nhau. Docker Container là các gói ứng dụng và tệp độc lập được tạo bằng khung Docker.
Linux
Linux là hệ điều hành mã nguồn mở được tích hợp sẵn công nghệ Container. Linux Containers là môi trường khép kín cho phép nhiều ứng dụng dựa trên Linux chạy trên một máy chủ. Linux Containers có thể được dùng để triển khai các ứng dụng ghi hoặc đọc lượng lớn dữ liệu. Linux Containers không sao chép toàn bộ hệ điều hành sang môi trường ảo hóa của chúng. Thay vào đó, Containers bao gồm các chức năng cần thiết được phân bổ trong không gian Linux.
Kubernetes
Kubernetes là một bộ điều phối Container mã nguồn mở phổ biến được dùng để triển khai, mở rộng quy mô và quản lý một số lượng lớn các dịch vụ vi mô. Nó có một mô hình khai báo giúp việc tự động hóa các Container dễ dàng hơn. Mô hình khai báo đảm bảo Kubernetes thực hiện hành động thích hợp để đáp ứng các yêu cầu dựa trên các tệp cấu hình.
Các ứng dụng trong thực tế của công nghệ Container
Công nghệ Container có rất nhiều ứng dụng trong thực tế, từ việc phát triển ứng dụng cho đến triển khai và quản lý hạ tầng. Dưới đây là một số ví dụ về cách Container được sử dụng trong các tình huống thực tế:
Di chuyển ứng dụng lên đám mây (Cloud Migration)
Di chuyển lên đám mây (còn gọi là phương pháp nâng và dịch chuyển) là một chiến lược bao gồm việc đóng gói các ứng dụng cũ trong Containers và triển khai chúng trong môi trường điện toán đám mây. Các doanh nghiệp có thể hiện đại hóa ứng dụng của mình mà không cần viết lại toàn bộ mã phần mềm nhờ công nghệ này.
Chạy ứng dụng trên nhiều môi trường
Docker cho phép phân phối ứng dụng nhất quán trên các môi trường. Các API được tiêu chuẩn hóa được cung cấp bởi các công cụ Container như Docker đảm bảo rằng các container hoạt động tốt trên mọi máy tính. Container duy trì hành vi nhất quán cho dù chúng chạy trên PC cá nhân hay trên hệ thống khác.
Hỗ trợ DevOps cho quá trình tích hợp liên tục và triển khai liên tục (CI/CD)
Công nghệ Container hỗ trợ quá trình xây dựng, kiểm tra và triển khai được tối ưu từ cùng các hình ảnh Container.
Kiến trúc vi dịch vụ (Microservices Architecture)
Các doanh nghiệp có nhu cầu xây ứng dụng đám mây dưới dạng microservice sẽ cần đến công nghệ Containerization. Trong đó, kiến trúc microservice là phương pháp phát triển phần mềm sử dụng nhiều thành phần phụ thuộc lẫn nhau. Mỗi microservice có một chức năng riêng và một ứng dụng đám mây hiện đại bao gồm nhiều microservice. Containerization cung cấp công cụ phần mềm để đóng gói các microservices dưới dạng các chương trình để triển khai trên các nền tảng khác nhau.
Các ứng dụng của Container trong thực tế
Ứng dụng trong thiết bị IoT
Internet of Things (IoT) với tài nguyên máy tính hạn chế, khiến việc cập nhật phần mềm thủ công trở thành một quy trình phức tạp. Việc Container hóa cho phép triển khai và cập nhật ứng dụng trên các thiết bị IoT một cách dễ dàng.
Ứng dụng triển khai các công việc lặp lại dễ dàng
Các Container được triển khai để hỗ trợ một hoặc nhiều quy trình tương tự chẳng hạn như các hàm ETL hoặc tác vụ hàng loạt.
Phát triển trò chơi
Trong ngành công nghiệp trò chơi, Containers có thể được sử dụng để đóng gói các phần mềm đa nền tảng, giúp đơn giản hóa việc phát hành trò chơi trên các nền tảng khác nhau.
Lợi ích của công nghệ Container
Công nghệ Container đã mang đến nhiều lợi ích cho ngành phát triển phần mềm. Dưới đây là các lợi của công nghệ Container
- Kích thước nhỏ nhẹ: Các Container chia sẻ Kernel của máy chủ và chỉ chứa các thành phần thực sự cần thiết của hệ điều hành và các thư viện. Đồng thời, các Container thường có kích thước rất nhỏ do chúng bị giới hạn ở một chức năng duy nhất.
- Triển khai nhanh: Do kích thước nhỏ, các Container có thể được khởi động trong vòng vài giây, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng cần liên tục di chuyển lên và xuống.
- CI/CD: Các Container được thiết kế để khởi động thường xuyên, vì vậy chúng có thể dễ dàng tiếp nhận các thay đổi.
- Tính di động: Thiết kế độc lập làm cho việc di chuyển Container giữa các máy tương đối dễ dàng miễn là đúng vị trí Kernel.
- Tính nhất quán: Giải pháp đóng gói ứng dụng gồm các library, source code, framework,... duy nhất 1 lần và chạy ở bất kỳ đâu.
Lợi ích của công nghệ Container
Thách thức trong việc sử dụng công nghệ Container là gì
Dù có nhiều ưu điểm nhưng công nghệ Container vẫn có những thách thức nhất định khi ứng dụng. Dưới đây là một số thách thức khi sử dụng Container:
Bảo mật
Mặc dù có môi trường cô lập, nhưng Container vẫn cần đảm bảo tính bảo mật, đặc biệt trong trường hợp người dùng không cẩn thận có thể tạo ra các hình ảnh Container không an toàn.
Yêu cầu kết nối mạng phức tạp
Các chức năng thường được chia thành nhiều Container và cần giao tiếp với nhau. Việc có nhiều container cần liên lạc với nhau có thể phức tạp . Các hệ thống điều phối, chẳng hạn như Kubernetes, có các nhóm đa Container, giúp việc trao đổi dễ dàng hơn một chút nhưng có thể phức tạp hơn so với việc sử dụng máy ảo.
Có thể đòi hỏi nhiều tác vụ hơn máy ảo
Khi sử dụng Container, sẽ cần chia ứng dụng thành các dịch vụ thành phần khác nhau do vậy sẽ khiến việc dùng Container có thể phát sinh nhiều việc hơn dùng máy áo.
Thách thức trong việc sử dụng Container
So sánh khác biệt giữa công nghệ Container và công nghệ ảo hóa (virtual machines)
Công nghệ ảo hóa dựa trên các trình ảo hóa và các phiên bản hệ điều hành hoàn chỉnh, mang đến khả năng cách ly và tương thích mạnh mẽ với các hệ điều hành đa dạng. Mặt khác, việc Container hóa tận dụng các Container nhẹ và nhân hệ điều hành dùng chung, giúp tăng tính linh hoạt, tính di động và khả năng mở rộng. Dưới đây là bảng so sánh chi tiết.
Yếu tố so sánh | Công nghệ Container | Công nghệ ảo hóa |
Tính độc lập | Containers chia sẻ hạt nhân (kernel) với hệ điều hành chủ, nhưng có môi trường cô lập với các tiến trình và tài nguyên. Chúng sử dụng cơ chế hạt nhân chia sẻ và phân chia tài nguyên để đảm bảo tính cô lập giữa các Container. | Trong công nghệ ảo hóa, mỗi máy ảo (VM) có hệ điều hành riêng và không chia sẻ hạt nhân với hệ điều hành chủ. Điều này đảm bảo cô lập tương đối cao giữa các máy ảo. |
Hệ điều hành | Ảo hóa cho phép quản lý nhiều phiên bản của các hệ điều hành khác nhau, giúp nó phù hợp để chạy các ứng dụng khác nhau. Do đó, máy ảo là lựa chọn tốt nhất khi doanh nghiệp chạy nhiều ứng dụng mà mỗi ứng dụng yêu cầu hệ điều hành chuyên dụng riêng.
| Các Container chia sẻ nhân hệ điều hành của máy chủ, yêu cầu các ứng dụng phải tương thích với hệ điều hành chủ. Hạn chế này làm cho các Container phù hợp hơn với môi trường ứng dụng đồng nhất. Nếu hầu hết các ứng dụng đều có cùng yêu cầu về hệ điều hành thì việc Container hóa sẽ là một giải pháp thiết thực hơn nhiều. |
Tốc độ | Ảo hóa bao gồm việc mô phỏng phần cứng và khởi động hệ điều hành, điều này có thể dẫn đến thời gian khởi động và phân bổ tài nguyên chậm hơn. Ngược lại, Container tận dụng nhân hệ điều hành của máy chủ, cho phép khởi động nhanh hơn và sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn. | Khi nói đến tốc độ, Container có ưu thế hơn hẳn vì chúng được thiết kế để giảm tải thời gian chạy cho các ứng dụng phần mềm một cách đáng kể. |
Tính di động | Containers đóng gói ứng dụng cùng, tạo sự đồng nhất và tiện lợi cho việc di động và triển khai. Chúng thường nhẹ nhàng hơn do không cần chạy nhiều hệ điều hành riêng nhau.
| Công nghệ máy ảo đóng gói toàn bộ hệ điều hành và ứng dụng, tạo ra môi trường tự đủ. Tích hợp và di động không được linh hoạt như trong trường hợp Container. |
Tiết kiệm tài nguyên | Containers sử dụng chia sẻ tài nguyên và cơ chế cô lập để tiết kiệm tài nguyên hơn so với ảo hóa, cho phép nhiều Container chia sẻ cùng một hạt nhân. | Mỗi máy ảo sử dụng tài nguyên riêng biệt, làm tăng tiêu thụ tài nguyên trên một hệ thống. |
Dễ dàng quản lý | Containers thường dễ dàng quản lý hơn qua các công cụ như Docker và Kubernetes. Công nghệ Container phù hợp với quy mô lớn và việc tích hợp liên kết mạnh mẽ. | Ảo hóa có thể phức tạp hơn trong việc quản lý, đặc biệt đối với số lượng lớn các máy ảo. Tích hợp liên kết cũng có thể đòi hỏi công việc cấu hình và quản lý phức tạp hơn. |
Vòng đời ứng dụng | Máy ảo có quá trình triển khai và mở rộng quy mô kéo dài hơn vì chúng yêu cầu khởi động toàn bộ hệ điều hành. | Máy ảo là lựa chọn tốt hơn cho các ứng dụng cần chạy trong thời gian dài. Máy ảo phù hợp hơn để xử lý thời gian chạy kéo dài vì chúng hoạt động trong môi trường ảo hóa mạnh mẽ và linh hoạt hơn. |
Chúng ta vừa tìm hiểu các kiến thức căn bản nhất về Container: Container là gì, ứng dụng của Container, lợi ích và thách thức khi dùng Container. Trong tương lai, công nghệ Container chắc chắn sẽ tiếp tục phát triển, mở ra nhiều cơ hội mới và thách thức đầy hứa hẹn. Chúng ta sẽ có cơ hội thấy sự đổi mới trong việc xây dựng ứng dụng, tận dụng tài nguyên và tạo ra những trải nghiệm người dùng tốt hơn.
CMC Cloud - Giải pháp Điện toán đám mây Toàn diện & Linh hoạt nhất. Cho phép tùy biến sử dụng và quản trị 25+ dịch vụ
- Website: https://cmccloud.vn
- Facebook: https://facebook.com/cmccloud.vn
- Hotline: 1900.2010
Bài viết liên quan
Cùng chuyên mục
Tối ưu hóa quản trị và bảo mật hệ thống với CMC Cloud IAM và Cloud Trace Service
22/08/2024
CMC Cloud đã phát triển hai dịch vụ mạnh mẽ - IAM và Cloud Trace Service - nhằm hỗ trợ các doanh nghiệp không chỉ quản lý người dùng một cách linh hoạt mà còn theo dõi toàn diện hoạt động hệ thống.
Nguy cơ an ninh mạng mới và giải pháp bảo mật đám mây toàn diện từ CMC Cloud
21/08/2024
Bên cạnh việc mang lại nhiều lợi ích về hiệu suất và chi phí, điện toán đám mây cũng mở ra các lỗ hổng bảo mật mới nếu không có biện pháp bảo vệ kịp thời.
Đăng ký nhận thông tin
Bạn muốn cập nhật thông tin mới nhất từ CMC Cloud?! Hãy để lại địa chỉ email của bạn ngay để nhận những bản tin bổ ích
Điều khoản & Chính sách
© 2023, CMC Cloud. All rights reserved.
Giấy ĐKKD: 0102900049. Nơi cấp: Sở Kế hoạch & Đầu tư Thành phố Hà Nội
Chịu trách nhiệm nội dung: Đặng Tùng Sơn