Une boîte pleine de créativité : cas d’utilisation des conteneurs, exemples et applications

La gestion des conteneurs a considérablement évolué. Pendant des décennies, la gestion des environnements conteneurisés était relativement simple. Le concept moderne de conteneur informatique est apparu dans les années 1970, avec son utilisation initiale pour définir le code d'application sur les systèmes Unix.

Depuis ces débuts, la technologie moderne de la conteneurisation a constamment progressé, et aujourd'hui, lorsque les entreprises utilisent des conteneurs, elles en tirent bien plus de valeur pour leur investissement. Des petites start-ups aux grandes entreprises bien établies, les cadres de conteneurs se sont révélés extrêmement efficaces pour générer des workflows stables, avec des durées d'exécution optimisées et une livraison continue.

Les conteneurs sont des unités de logiciel exécutables où le code d'application est empaqueté avec ses bibliothèques et ses dépendances. Ils sont conditionnés de manière standardisée, permettant au code de s'exécuter partout : sur un ordinateur de bureau, un système informatique traditionnel ou dans le cloud.

Pour ce faire, ils tirent parti d’une forme de virtualisation du système d’exploitation (OS) dans laquelle les fonctionnalités du noyau de l’OS (par exemple, les espaces de noms et les cgroups de Linux, les silos et les objets Job de Windows) peuvent être utilisées pour isoler les processus et contrôler leur accès aux ressources comme le CPU, la mémoire et le disque.

La technologie des conteneurs a connu une révolution en 2013 avec l'introduction de Docker, et cette dynamique s'est poursuivie tout au long de la dernière décennie, gagnant en popularité et en adoption auprès des utilisateurs. Il existait clairement une demande forte mais insatisfaite pour ce type de logiciel de conteneurisation, comme en témoigne le succès rapide de Docker et sa domination actuelle sur le marché.

Une enquête IBM menée en 2021 a révélé que 61 % des personnes interrogées avaient utilisé des conteneurs dans au moins 50 % des nouvelles applications qu'elles avaient développées au cours des deux dernières années. Un pourcentage encore plus élevé (64 %) a déclaré s'attendre à utiliser des conteneurs pour au moins 50 % des applications qu'ils développeront dans les deux prochaines années.

Les conteneurs facilitent la distribution et la protection des données ainsi que l'exécution des applications. Il est donc logique que les secteurs informatiques soient les principaux utilisateurs des logiciels de conteneurisation, avec les secteurs suivants se classant parmi les trois principaux bénéficiaires (lien externe à ibm.com) :

1. Machine learning
2. développement de logiciels
3. Intelligence artificielle (IA)

Le marché des applications conteneurisées est actuellement dominé par deux acteurs principaux :

Docker

La plateforme de conteneurisation la plus couramment utilisée est Docker. Les conteneurs Docker ont été initialement développés autour du moteur Docker en 2013 et fonctionnent via une interface de programmation d'application (API). Docker est en réalité une plateforme en tant que service (PaaS), et son principal atout est sa flexibilité. Docker peut encapsuler n'importe quelle application ainsi que ses dépendances dans un conteneur virtuel, qui peut ensuite être exécuté sur n'importe quel ordinateur sous Windows, macOS ou Linux. Le système utilise des images Docker, qui sont des modèles en lecture seule permettant de créer des conteneurs, ainsi que des Dockerfiles, des fichiers texte qui accompagnent et décrivent ces images Docker. Les images Docker et autres images de conteneurs nécessitent un espace pour fonctionner. Cet espace est géré par le moteur d'exécution de conteneurs, une solution logicielle qui interagit avec le système d'exploitation afin de créer l'environnement nécessaire pour exécuter les images de conteneurs.

Kubernetes

La plateforme d'orchestration de conteneurs la plus populaire est Kubernetes, créée par Google en 2014. Kubernetes est particulièrement prisée pour sa capacité à automatiser le déploiement de logiciels, à permettre l'évolutivité et à gérer les conteneurs de manière robuste. De plus, Kubernetes est un système open-source, ce qui encourage une participation active des contributeurs, qui supervisent aujourd'hui le projet, chaque fournisseur de logiciels y ajoutant ses propres fonctionnalités. Par exemple, certains services permettent non seulement de créer des clusters Kubernetes, mais aussi de déployer des applications web évolutives et d'analyser les journaux d'activité.

Aujourd'hui, Docker et Kubernetes sont largement reconnus comme les outils de référence pour la gestion des conteneurs informatiques. Selon les récentes projections de conteneurisation (lien externe à ibm.com) pour 2024, Docker contrôle désormais une part impressionnante de 82,8 % de ce marché, tandis que Kubernetes représente 11,52 % de parts de marché.

Pour en savoir plus sur la relation entre Kubernetes et Docker, consultez l'article « Kubernetes vs. Docker : pourquoi pas les deux ? »

Les cas d'utilisation des conteneurs sont nombreux et se multiplient, en particulier dans les environnements de cloud computing. De nombreuses organisations envisagent même de remplacer les machines virtuelles (VM) par des conteneurs, comme plateforme polyvalente de cloud computing pour leurs applications et workloads. Mais dans ce vaste champ d'application, il existe des cas d'utilisation clés pour lesquels les conteneurs cloud natifs sont particulièrement pertinents.

• Microservices : les conteneurs, de par leur petite taille, leur légèreté et leur portabilité, sont un choix idéal pour les architectures de microservices, où les applications conteneurisées sont constituées de nombreux services plus petits, faiblement couplés et déployables indépendamment. Un hyperviseur est utilisé pour gérer les opérations de microservices lorsqu'une machine utilise plusieurs machines virtuelles.
• DevOps : la combinaison des microservices en tant qu'architecture et des conteneurs en tant que plateforme constitue une association puissante et une base couramment adoptée par de nombreuses équipes qui suivent les pratiques DevOps et les environnements de développement pour gérer le cycle de vie du développement logiciel.
• Multicloud hybride : Parce que les conteneurs peuvent être utilisés n’importe où de manière cohérente (ordinateurs portables, sur site et dans des environnements cloud), ils constituent une infrastructure et une architecture sous-jacentes idéales pour les fournisseurs de cloud, ainsi que pour tout cloud hybride et tous les scénarios de cloud hybride et multicloud dans lesquels les organisations opèrent sur plusieurs clouds publics et clouds privés, en combinaison avec un centre de données sur site.
• Sans serveur : grâce au serverless ou « sans serveur », les développeurs du cloud natif n’ont plus à se soucier de la nécessité de gérer les demandes et contraintes des serveurs, qui sont gérées en arrière-plan. L’un des principaux avantages de la méthode serverless est qu'elle permet aux développeurs de se concentrer sur la création d'applications sans être submergés par une multitude de détails techniques.

Cas d’utilisation et solutions connexes

Les conteneurs, la conteneurisation et l'orchestration des conteneurs jouent un rôle important dans les solutions connexes suivantes :

• Modernisation et migration des applications : l'une des approches les plus courantes pour moderniser les applications consiste à optimiser et conteneuriser les applications avant leur migration vers une architecture cloud. Ce processus doit avoir lieu avant la création du code source de l'application, qui contient toutes les instructions nécessaires.
• Conteneurs séparés : les conteneurs séparés sont devenus populaires car ils facilitent grandement l'utilisation des microservices. Comme leur nom l'indique, les conteneurs séparés permettent de mieux organiser les microservices en répartissant les différentes parties d'un conteneur « encombré » dans plusieurs conteneurs distincts. Ils sont également perçus comme un moyen d'améliorer l'efficacité opérationnelle en rendant les mises à jour rapides et faciles à implémenter.
• Multilocation : la multilocation est une architecture à part entière, où des utilisateurs (appelés « locataires ») exploitent une application unique dans un environnement partagé. Bien que des options de personnalisation puissent être disponibles dans un système de multi-location, elles sont intentionnellement limitées afin de garantir la simplicité d'utilisation. Les conteneurs sont particulièrement adaptés à la gestion des déploiements en multi-location, car ils permettent d'exécuter plusieurs applications sur un seul hôte.

Il existe deux types de conteneurs principaux, chacun servant des technologies de conteneurs différentes :

Conteneurs système

Également appelés « conteneurs de systèmes d'exploitation », ces conteneurs permettent d'exécuter simultanément plusieurs processus. Ils sont idéaux pour gérer des applications traditionnelles ou des applications monolithiques conçues pour exécuter une fonction unique via un fichier exécutable logique. Ces conteneurs peuvent aussi héberger l'architecture, les configurations et les outils nécessaires à l'exécution de machines virtuelles. Par défaut, les systèmes de fichiers en couches sont interdits dans les conteneurs système.

Technologies de conteneurs utilisées : BSD Jails, Linux VServer, LXC, OpenVZ, Solaris Zones

Conteneurs d’applications

Les conteneurs d’application sont loin d’être aussi polyvalents que les conteneurs système, qui peuvent exécuter plusieurs processus simultanément. Les conteneurs d’application portent d’ailleurs ce nom parce qu’ils sont destinés à servir une seule application en effectuant une seule et unique action exécutable. Les conteneurs d’application empaquettent et gèrent un seul service, et ils ne prennent pas en charge les systèmes de fichiers en couches.

Technologies de conteneurs utilisées : Docker, Rocket

IBM et les conteneurs

La conteneurisation exige des efforts et une infrastructure supplémentaire, mais les avantages sont considérables. Les outils d'orchestration de conteneurs simplifient la gestion des conteneurs dans les environnements de production, quelle que soit la phase du cycle de vie de vos produits.

Les services de conteneur d’IBM, basés sur des technologies open source comme Kubernetes, facilitent et accélèrent votre transition vers le cloud de manière rapide, sûre et efficace.