Container hóa là gì? Lợi ích khi sử dụng container hóa

1992

06-06-2024

Container hóa là một khái niệm quan trọng trong lĩnh vực công nghệ thông tin, đặc biệt là trong việc phát triển và triển khai ứng dụng. Bài viết này, Bizfly Cloud sẽ cung cấp cho bạn những kiến thức cơ bản về container hóa, giải thích cách thức hoạt động và những lợi ích mà nó mang lại.

Container hóa là gì?

Container hóa được biết đến là một phương pháp triển khai phần mềm hiện đại và linh hoạt, cho phép đóng gói mã của ứng dụng cùng với tất cả các tệp và thư viện cần thiết để chạy trên bất kỳ cơ sở hạ tầng nào một cách độc lập.

Ví dụ thực tế: Để chạy một ứng dụng trên Windows, bạn cần cài đặt phiên bản Windows của gói phần mềm đó trên máy tính chạy Windows.

Tuy nhiên, với container hóa, bạn có thể tạo ra một container duy nhất chứa tất cả các thành phần cần thiết cho ứng dụng, từ mã nguồn đến thư viện và chạy nó trên mọi loại thiết bị và hệ điều hành một cách dễ dàng. Điều này giúp tối ưu hóa quá trình triển khai, giảm thiểu sự phụ thuộc vào hệ điều hành cụ thể và tăng tính di động và linh hoạt cho ứng dụng của bạn.

Hoạt động của container hóa

Container hóa có liên quan đến việc tạo ra các gói phần mềm tự chạy độc lập và nhất quán trên mọi máy tính. Do đó, các nhà phát triển phần mềm tạo và triển khai các hình ảnh container, chứa đựng thông tin cần thiết để chạy một ứng dụng trong một môi trường container.

Nên để thực hiện xây dựng các hình ảnh container, nhà phát triển sử dụng các công cụ container hóa dựa trên các tiêu chuẩn hình ảnh container mở (OCI). OCI được biết là một nhóm tiêu chuẩn mở cung cấp định dạng chuẩn để tạo ra hình ảnh container. Khi mà hình ảnh container là ở chế độ chỉ đọc và không thể bị thay đổi bởi hệ thống máy tính.

Hình ảnh container là lớp trên cùng trong một hệ thống container bao gồm các lớp sau:

Cơ sở hạ tầng: Đây là lớp phần cứng của mô hình container, đề cập đến máy tính hoặc máy chủ vật lý mà ứng dụng chạy trong container.
Hệ điều hành: Lớp thứ hai trong kiến trúc container hóa là hệ điều hành. Linux là hệ điều hành phổ biến cho container hóa trên máy tính cục bộ.
Công cụ container: Công cụ container, hay runtime, là phần mềm tạo ra các container dựa trên hình ảnh container. Nó hoạt động như một trung gian giữa container và hệ điều hành, cung cấp và quản lý tài nguyên mà ứng dụng cần.
Ứng dụng và phụ thuộc: Lớp cuối cùng của kiến trúc container bao gồm mã ứng dụng và các tệp cần thiết khác để chạy, như cấu hình và thư viện phụ thuộc. Lớp này cũng có thể bao gồm hệ điều hành khách nhẹ được cài đặt trên hệ điều hành máy chủ.

3 trường hợp sử dụng container hóa

Container hóa đóng vai trò quan trọng trong việc di chuyển ứng dụng lên đám mây và áp dụng kiến trúc vi dịch vụ, cũng như trong việc triển khai và cập nhật ứng dụng trên các thiết bị IoT. Dưới đây là 3 trường hợp sử dụng cụ thể của container hóa:

Di chuyển lên đám mây

Di chuyển lên đám mây (lift-and-shift) là chiến lược đóng gói và triển khai các ứng dụng cũ trong các container để chuyển đổi chúng sang môi trường điện toán đám mây.

Công nghệ container hóa giúp tổ chức hiện đại hóa ứng dụng mà không cần phải viết lại mã phần mềm hoặc thay đổi cấu trúc ứng dụng.

Áp dụng kiến trúc vi dịch vụ

Kiến trúc vi dịch vụ là phương pháp phát triển ứng dụng đám mây sử dụng nhiều thành phần phần mềm phụ thuộc lẫn nhau để tạo ra một ứng dụng hoạt động.

Container hóa cung cấp công cụ để đóng gói các vi dịch vụ thành các container, giúp triển khai chúng trên nhiều nền tảng khác nhau một cách dễ dàng và linh hoạt.

Thiết bị IoT

Container hóa đóng vai trò quan trọng trong việc triển khai và cập nhật ứng dụng trên các thiết bị IoT.

Với tài nguyên điện toán giới hạn trên các thiết bị IoT, container hóa giúp các nhà phát triển triển khai và quản lý ứng dụng một cách hiệu quả, đồng thời giảm thiểu sự phức tạp trong quá trình cập nhật phần mềm.

Những lợi ích khi sử dụng container hóa

Sử dụng container hóa đúng cách có thể giúp tối ưu được rất nhiều, đặc biệt container hóa còn mang lại nhiều lợi ích quan trọng có thể kể đến như:

Di động và linh hoạt: Container cho phép chạy ứng dụng trên mọi loại cơ sở hạ tầng và hệ điều hành một cách dễ dàng.
Tính độc lập: Mỗi container chứa tất cả các thành phần cần thiết cho ứng dụng, giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào hệ điều hành cụ thể.
Tối ưu hóa triển khai: Container hóa giúp tăng tốc quá trình triển khai và quản lý ứng dụng một cách hiệu quả.
Bảo mật: Tính bảo mật của containers vô cùng cao, container hóa tạo ra một môi trường cô lập, giúp ngăn chặn sự xâm nhập giữa các ứng dụng và cung cấp một cơ sở bảo mật tốt hơn.
Giúp tiết kiệm tài nguyên: Khi người dùng có thể sử dụng containers để chia sẻ tài nguyên vật lý trên cùng một máy chủ, điều này đồng thời giúp tối ưu hóa sử dụng tài nguyên và giảm chi phí vận hành một cách đáng kể.

Điều phối container là gì?

Điều phối container là công nghệ tự động quản lý các container, quan trọng trong phát triển ứng dụng đám mây với nhiều vi dịch vụ. Việc này giúp quản lý số lượng lớn vi dịch vụ trong container một cách hiệu quả hơn và tránh sự phức tạp khi quản lý thủ công.

Lợi ích của điều phối container: Các nhà phát triển sử dụng công cụ điều phối container để tự động quản lý, khởi động và dừng các container. Điều này giúp mở rộng ứng dụng đám mây chính xác, tránh lỗi con người và đảm bảo container được triển khai đúng nguồn lực từ máy chủ lưu trữ.

Những loại công nghệ container hiện nay

Các công nghệ container hóa phổ biến mà nhà phát triển sử dụng bao gồm:

Docker: Công cụ thời gian chạy container nguồn mở cho phép xây dựng, triển khai và kiểm tra ứng dụng trên nhiều nền tảng.
Linux Containers: Môi trường độc lập cho phép chạy nhiều ứng dụng Linux trên một máy chủ duy nhất mà không cần sao chép toàn bộ hệ điều hành.
Kubernetes: Trình điều phối container giúp triển khai, mở rộng và quản lý các vi dịch vụ một cách tự động thông qua mô hình khai báo.

Máy ảo

Một máy ảo (VM) là bản sao kỹ thuật số của phần cứng và hệ điều hành của máy chủ. Nhiều VM có thể chia sẻ tài nguyên của máy chủ và phần mềm giám sát phân bổ tài nguyên cho các VM mà không quan tâm đến việc chúng sử dụng tài nguyên đó hay không.

Container hóa so với máy ảo

Nếu so sánh một cách trực tiếp có thể thấy, container hóa là một khái niệm tiến bộ so với máy ảo, giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên máy chủ. Trong container hóa, không cần sao chép toàn bộ hệ điều hành, chỉ cần loại bỏ lớp hệ điều hành khỏi môi trường độc lập.

Chính vì thế, container hóa cho phép ứng dụng chạy độc lập với hệ điều hành máy chủ mà không cần tài nguyên lớn như máy ảo. Đồng thời, container hóa giúp ngăn ngừa lãng phí tài nguyên bởi các ứng dụng chỉ sử dụng chính xác tài nguyên cần thiết mà không bị ảnh hưởng bởi các ứng dụng khác chạy trên cùng một máy chủ.

Container hóa là một khái niệm tiến bộ so với máy ảo, giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên máy chủ

Điện toán serverless

Điện toán phi máy chủ là công nghệ điện toán đám mây, trong đó nhà cung cấp quản lý cơ sở hạ tầng máy chủ cho ứng dụng mà không cần sự can thiệp từ phía người dùng. Điều này giúp tổ chức tự động điều chỉnh tài nguyên theo nhu cầu công việc mà không cần lo lắng về cấu hình hay duy trì máy chủ.

Container hóa so với điện toán serverless

Điện toán serverless hay còn biết với tên là điện toán phi máy chủ mang đến khả năng triển khai ứng dụng ngay lập tức mà không cần phải quan tâm đến các yếu tố phụ thuộc như thư viện hay tệp cấu hình, giúp tối ưu hóa quá trình phát triển và triển khai phần mềm. Trong mô hình này, nhà cung cấp dịch vụ đám mây không tính phí tài nguyên điện toán khi ứng dụng phi máy chủ không hoạt động, giúp tiết kiệm chi phí cho người dùng.

Bên cạnh đó, sự linh hoạt của các container trong điện toán phi máy chủ cho phép các nhà phát triển hoàn toàn kiểm soát môi trường của ứng dụng, từ việc cài đặt, cấu hình cho đến quản lý tài nguyên một cách hiệu quả và linh hoạt. Điều này giúp tăng cường khả năng tương thích và tính ổn định của ứng dụng trong môi trường điện toán đám mây.

Hoạt động trên đám mây

Phát triển và triển khai ứng dụng trên đám mây là phương pháp linh hoạt và hiệu quả, cho phép tổ chức xây dựng và vận hành các ứng dụng trong môi trường điện toán đám mây. Điều này giúp tăng cường khả năng điều chỉnh quy mô, phục hồi và linh hoạt của ứng dụng.

Container hóa so với hoạt động trên đám mây

Để phát triển ứng dụng hoạt động trên đám mây, các nhà phát triển cần áp dụng các công nghệ và phương pháp tiếp cận khác biệt so với việc phát triển các ứng dụng truyền thống. Container hóa là một trong những công nghệ quan trọng cho phép xây dựng các ứng dụng hoạt động trên đám mây một cách linh hoạt và hiệu quả.

Container hóa giúp đóng gói ứng dụng và tất cả các thành phần phụ thuộc của nó vào các container độc lập, tạo ra một môi trường cô lập và di động. Điều này cho phép ứng dụng hoạt động đồng nhất trên mọi môi trường máy chủ, từ môi trường phát triển đến môi trường triển khai trên đám mây.

Đồng thời, có thể thấy container hóa cũng tương tác tốt với các công nghệ khác trên đám mây như mạng lưới dịch vụ và API, đem lại hiệu quả giúp kết nối các dịch vụ khác nhau thành một ứng dụng hoàn chỉnh và linh hoạt trên đám mây. Điều này cũng tạo ra sự nhất quán và tính ổn định cho ứng dụng hoạt động trên môi trường điện toán đám mây.

Kết Luận

Container hóa đã thay đổi cách chúng ta triển khai và quản lý ứng dụng, mang lại lợi thế cạnh tranh cho doanh nghiệp. Sử dụng tính linh hoạt và hiệu quả của container, tổ chức có thể nhanh chóng đưa sản phẩm ra thị trường, giảm chi phí vận hành và cải thiện chất lượng dịch vụ. Với sự phát triển không ngừng, container hóa sẽ tiếp tục định hình tương lai của phát triển và triển khai phần mềm.