Un pacchetto completo: casi d'uso, esempi e applicazioni dei container

La gestione dei container ha fatto molta strada. Per decenni, la gestione degli ambienti containerizzati è stata una faccenda relativamente semplice. L'idea moderna di un container informatico è apparsa originariamente negli anni '70, con il concetto utilizzato per la prima volta per aiutare a definire il codice di applicazione sui sistemi Unix.

La moderna tecnologia di containerizzazione si è evoluta costantemente da quei primi inizi e, quando le aziende utilizzano i container ora, ottengono molta più utilità per il loro investimento. Dalle piccole startup alle grandi aziende affermate, i framework di container si sono dimostrati sempre più in grado di generare workflow stabili con tempi di esecuzione ottimizzati e consegna continua.

I container sono unità eseguibili di software in cui il codice dell'applicazione è impacchettato insieme alle relative librerie e dipendenze. Sono confezionati in modo standardizzato in modo che il codice possa essere eseguito ovunque, che si tratti di desktop, IT tradizionale o cloud.

Ciò avviene attraverso una forma di virtualizzazione del sistema operativo (OS) in cui le funzioni kernel del sistema operativo (ad esempio, namespace e cgroup Linux, silo e job object di Windows) possono essere utilizzate per isolare i processi e controllare la quantità di CPU, memoria e disco a cui tali processi possono accedere.

La tecnologia dei container è cambiata radicalmente nel 2013 con l'introduzione di Docker e si è sviluppata senza sosta nel corso di questo decennio, guadagnando costantemente popolarità e accettazione da parte degli utenti. Chiaramente, c'era una domanda di mercato forte ma insoddisfatta di software di containerizzazione di questo tipo, come dimostra il rapido successo di Docker e la sua ormai schiacciante superiorità sul mercato.

Un sondaggio IBM del 2021 ha rivelato che il 61% dei rispondenti ha dichiarato di aver utilizzato i container in almeno il 50% delle nuove applicazioni create negli ultimi 2 anni. Un gruppo ancora più ampio di rispondenti (64%) ha dichiarato di aspettarsi di utilizzare i container per almeno il 50% delle app che creerà nei prossimi 2 anni.

I container si occupano di distribuire e proteggere i dati e di eseguire le app. Pertanto, è perfettamente logico che i settori IT siano i principali utenti del software di containerizzazione, con i seguenti settori classificati tra i primi tre beneficiari (link esterno a ibm.com):

1. Apprendimento automatico
2. sviluppo di software
3. Intelligenza artificiale (IA)

Il mercato delle applicazioni containerizzate è attualmente dominato da due entità:

Docker

La piattaforma di containerizzazione più utilizzata è Docker. I container Docker sono stati originariamente costruiti intorno a Docker Engine nel 2013 e vengono eseguiti secondo un'application programming interface (API). Docker è in realtà una Platform-as-a-Service (PaaS) e il suo principale beneficio è la sua flessibilità. Docker può prendere qualsiasi applicazione e le sue dipendenze associate e trasformarla in un contenitore virtuale, che può essere eseguito su qualsiasi computer con sistema operativo Windows, macOS o Linux. Il sistema utilizza le immagini Docker, che sono modelli di sola lettura utilizzati per costruire i container, e i Dockerfile, che sono file di testo che accompagnano e spiegano le immagini Docker. Le immagini Docker e altre immagini di container richiedono uno spazio in cui essere eseguite. Questo viene gestito dal tempo di esecuzione dei container, una soluzione software che interagisce con il sistema operativo per creare lo spazio necessario all'esecuzione delle immagini dei container.

Kubernetes

La piattaforma di orchestrazione dei container più popolare è Kubernetes, creata da Google nel 2014 ed è ancora popolare per la robustezza con cui automatizza l'implementazione del software, consente la scalabilità e supporta la gestione dei container. Inoltre, Kubernetes è un sistema open source e incoraggia l'avida partecipazione dei contributori (che ora supervisionano il progetto), con ogni fornitore di software che dà la propria interpretazione a Kubernetes. Ad esempio, con alcuni servizi, gli utenti possono non solo creare cluster Kubernetes, ma anche distribuire app web scalabili e analizzare i log.

Attualmente, Docker e Kubernetes sono di gran lunga gli strumenti più utilizzati per gestire i container informatici. Secondo le recenti proiezioni sulla containerizzazione (link esterno a ibm.com) per il 2024, Docker ora controlla un enorme 82,8% di questo mercato, mentre Kubernetes si attesta una quota di mercato dell'11,52%.

Per maggiori informazioni sulla correlazione tra Kubernetes e Docker, vedi "Kubernetes vs. Docker: perché non entrambi?"

Non mancano casi d'uso riconoscibili che coinvolgono i container perché stanno diventando sempre più importanti, soprattutto negli ambienti o negli ecosistemi di cloud computing. Molte organizzazioni stanno persino prendendo in considerazione i container come alternativa alle virtual machine (VM) per la loro scelta di una piattaforma di cloud computing generica per le applicazioni e i workload. Ma in questo ambito molto ampio, ci sono casi d'uso chiave in cui i container cloud-native sono particolarmente rilevanti:

• Microservizi: i container sono piccoli, leggeri e portatili, il che li rende la scelta ideale per le architetture di microservizi, in cui le applicazioni containerizzate sono costituite da molti servizi più piccoli, liberamente accoppiati e implementabili indipendentemente. Un hypervisor viene utilizzato per supervisionare le operazioni dei microservizi quando più di una virtual machine viene utilizzata su un computer.
• DevOps: la combinazione di microservizi come architettura e container come piattaforma è un binomio solido e una base comune per molti team che hanno adottato il DevOps e gli ambienti di sviluppo come modo per gestire lo sviluppo del software.
• Multicloud ibrido: poiché è possibile eseguire i container in modo coerente ovunque, su laptop, on-premise e in ambienti cloud, sono un'infrastruttura e un'architettura di base ideali per i provider di cloud, nonché per qualsiasi hybrid cloud e qualsiasi scenario di hybrid cloud e multicloud in cui le organizzazioni si trovano a operare su un mix di più cloud pubblici e cloud privati in combinazione con un data center on-premise.
• Serverless: il metodo serverless libera gli sviluppatori cloud-native che stanno lavorando alla creazione di app dal dover pensare alle richieste e ai vincoli dei server, che vengono mantenuti in background. Uno dei principali vantaggi del metodo serverless è che promuove la necessaria concentrazione mentale di cui uno sviluppatore ha bisogno durante la creazione di app, senza sovraccaricarlo con una miriade di dettagli.

Casi d'uso e soluzioni correlati

I container, la containerizzazione o l'orchestrazione dei container sono anche fattori nelle seguenti soluzioni correlate:

• Modernizzazione e migrazione delle applicazioni: uno degli approcci più comuni alla modernizzazione delle applicazioni è ottimizzare e containerizzare le applicazioni in preparazione di una eventuale migrazione verso un'architettura cloud. Questo processo deve avvenire prima della creazione del codice dell'applicazione, che è il codice sorgente che contiene tutte le istruzioni per questa applicazione.
• Container separati: i container separati sono diventati di uso comune perché aiutano in modo ottimale gli utenti dei microservizi. Come indica il nome, i container separati vengono utilizzati principalmente per aiutare a mantenere i microservizi meglio organizzati, consentendo agli utenti di conservare diversi aspetti di un container "sovraccarico" all'interno di più container partizionati. I container separati sono visti anche come un aumento dell'efficienza delle operazioni, dato che rendono gli aggiornamenti necessari rapidi e semplici.
• Multi-tenancy: la multi-tenancy è un proprio sistema di architettura, strutturato attorno a un sistema di utenti (chiamati tenant) che gestiscono tutti una singola applicazione all'interno di un ambiente condiviso. Sebbene in un sistema multi-tenancy possano essere disponibili alcune opzioni di personalizzazione, tali opzioni sono volutamente limitate per mantenere il sistema semplice e facile da usare. I container funzionano bene nella gestione delle implementazioni multi-tenancy perché è possibile eseguire più app su un singolo host.

Esistono due tipi fondamentali di container, e ognuno serve un gruppo diverso di tecnologie di container:

Container di sistema

Conosciuti anche come "container del sistema operativo", i container di sistema consentono di eseguire molti processi diversi contemporaneamente. I container di sistema sono ideali per gestire le app tradizionali e per gestire le applicazioni monolitiche che sono progettate per eseguire una singola funzione, espressa attraverso un file eseguibile logico. Questi container sono anche attrezzati per ospitare l'architettura, le configurazioni e gli strumenti necessari per l'esecuzione delle VM. Come misura predefinita, i container di sistema proibiscono i filesystem a più livelli.

Tecnologie di container servite: BSD Jails, Linux VServer, LXC, OpenVZ, Solaris Zones

Container di applicazioni

I container di applicazioni non sono così multifunzionali come i container di sistema, che possono eseguire più processi contemporaneamente. I container di applicazioni si chiamo così perché sono destinati a servire un'applicazione eseguendo una e una sola azione eseguibile. I container di applicazioni esistono per impacchettare e gestire un singolo servizio e non supportano filesystem a più livelli.

Tecnologie di container servite: Docker, Rocket

IBM e i container

La containerizzazione richiede un po' di impegno e di equipaggiamento in più, ma dà i suoi frutti. Gli strumenti di orchestrazione dei container possono semplificare l'esperienza dei container per gli ambienti di produzione, indipendentemente dal punto in cui si trovano i prodotti nei rispettivi cicli di vita.

Con i servizi container IBM, basati su tecnologie open source come Kubernetes, puoi facilitare e accelerare il tuo percorso verso il cloud in modo rapido, sicuro e produttivo.