Docker. Что это такое и зачем он нужен? Часть 1
Docker — это платформа для создания, доставки и запуска приложений в изолированных средах, называемых контейнерами. Он позволяет разработчику упаковать приложение вместе со всеми его зависимостями в единый стандартный модуль — образ, который можно легко перенести и запустить на любой машине с установленным Docker.
Docker против виртуальных машин: в чем разница и что выбрать
Если вы работаете с серверами или разработкой, наверняка слышали о Docker и виртуальных машинах (ВМ). Обе технологии помогают изолировать приложения, но делают это по-разному.
1. Как работают виртуальные машины?
Виртуальная машина (VM) — это полностью изолированная среда, которая эмулирует реальный компьютер.
- Каждая ВМ запускает собственную ОС (гостевую ОС).
- Для работы требуется гипервизор (VirtualBox, VMware, Hyper-V, KVM).
- ВМ занимает много ресурсов (CPU, RAM, дискового пространства), потому что внутри работает полноценная ОС.
Пример:
Если вы запускаете 3 виртуальные машины на одном сервере, то у вас будет:
- 3 гостевые ОС (например, Ubuntu, Windows, CentOS).
- Каждая из них потребляет ресурсы независимо.
Плюсы ВМ:
- Полная изоляция (можно даже ядро ОС менять).
- Подходит для любых задач, даже для запуска Windows на Linux.
Минусы ВМ:
- Большие накладные расходы (каждая ВМ требует много памяти и CPU).
- Долгий запуск (десятки секунд иногда минути).
- Сложнее масштабировать.
2. Как работает Docker?
Docker использует контейнеризацию — более легковесный подход.
- Контейнеры делят ядро хостовой ОС (нет гостевой ОС).
- Для изоляции используются механизмы Linux: cgroups и namespaces.
- Запускаются за секунды, потребляют минимум ресурсов.
Пример:
Если у вас есть сервер с Ubuntu, то все контейнеры будут использовать то же ядро Linux, но изолированно друг от друга.
Плюсы Docker:
- Быстрый запуск (миллисекунды вместо минут).
- Минимальные накладные расходы (контейнеры весят МБ вместо ГБ).
- Легко масштабировать (Kubernetes, Docker Swarm).
- Удобство разработки (одинаковая среда на всех этапах).
Минусы Docker:
- Меньшая изоляция, чем у ВМ (в теории, уязвимости в ядре могут затронуть все контейнеры).
- Работает только на Linux (на Windows/macOS через виртуализацию).
- Не подходит для приложений, требующих другого ядра ОС (например, Windows-софт на Linux).
3. Docker vs VM: сравнение
Характеристика | Docker (контейнеры) | Виртуальные машины (ВМ) |
---|---|---|
Изоляция | Процессная (через namespaces) | Полная (отдельная ОС) |
Запуск | Секунды | Минуты |
Ресурсы | Минимум (МБ) | Много (ГБ) |
Масштабируемость | Легко (Kubernetes) | Сложнее |
Безопасность | Хорошо (но меньше, чем ВМ) | Максимальная |
Использование ОС | Общее ядро хоста | Своя ОС на каждую ВМ |
4. Когда что использовать?
Выбирайте Docker, если:
- Нужна быстрая разработка и деплой.
- Хотите микросервисную архитектуру.
- Работаете с Linux-приложениями.
- Важен быстрый старт и экономия ресурсов.
Выбирайте виртуальные машины, если:
- Нужна максимальная изоляция (например, для тестирования вредоносного ПО).
- Запускаете приложения под разными ОС (Windows, macOS).
- Работаете с legacy-системами, требующими специфичного окружения.
5. А можно вместе?
Да! Например:
- Запускать Docker внутри виртуальной машины (часто делают на Windows/macOS).
- Использовать ВМ для изоляции Kubernetes-кластера.
Вывод
- Docker — легковесный, быстрый, идеален для облаков и микросервисов.
- Виртуальные машины — более “тяжелые”, но дают полную изоляцию и гибкость.
Выбор зависит от задачи. В современном DevOps часто используют оба подхода в разных сценариях.
Docker стал стандартом в мире DevOps и разработки благодаря своей простоте и эффективности. Но чтобы им пользоваться, нужно разобраться в ключевых понятиях: контейнеры, образы, Dockerfile и Docker Hub.
1. Образ (Image)
Образ (Image) — это шаблон, на основе которого создаются контейнеры. Его можно сравнить с “упакованным приложением”, содержащим:
- Код программы
- Зависимости (библиотеки, пакеты)
- Настройки окружения
- Инструкции для запуска
Примеры популярных образов:
nginx
(веб-сервер)postgres
(база данных)python:3.9
(интерпретатор Python)
2. Контейнер (Container)
Контейнер — это запущенный экземпляр образа. Если образ — это “чертёж”, то контейнер — это “дом”, построенный по этому чертежу.
3. Dockerfile
Dockerfile — это текстовый файл с инструкциями для сборки образа. В нём описывается:
- Какой базовый образ использовать (
FROM
). - Какие команды выполнить (
RUN
,COPY
,CMD
и др.).
4. Docker Hub
Docker Hub — это облачный реестр (хранилище) образов, как GitHub для кода.
Что можно делать в Docker Hub?
- Скачивать официальные образы (
nginx
,postgres
,ubuntu
). - Заливать свои образы (например, после сборки через
docker push
). - Искать готовые решения (например,
redis
,nodejs
,mongo
).