ما إدارة الحاويات؟

عندما تتبنى المجموعات التطبيقات على مستوى المؤسسة، تصبح الإدارة الفعالة ضرورية للحفاظ على الأداء والأمان والكفاءة التشغيلية في جميع البيئات—المحلية والسحابية والسحابية المتعددة الهجينة.

بينما تعمل الحاويات على تبسيط عملية نشر التطبيقات، فإن إدارتها على نطاق واسع تؤدي إلى تعقيد الأمور، وخاصة في ما يتعلق بالتنسيق وقابلية التوسع. في دراسة أجرتها شركة Grandview Research، تشير التقديرات إلى أن حجم سوق الحاويات العالمي سيصل إلى 31.50 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030، بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 33.5% من 2025–.2030¹

لقد جعل هذا النمو، الذي تدعمه تقنيات السحابة الأصلية وممارسات عمليات التطوير وبنية الخدمات المصغرة، إدارة الحاويات أمرًا بالغ الأهمية بالنسبة إلى المجموعات.

يقوم النقل بالحاويات بتجميع تطبيقات البرامج مع كل تبعياتها في وحدات معزولة وقابلة للنقل تسمى الحاويات. على عكس الأجهزة الافتراضية (VMs) التي تتطلب نظام تشغيل (OS) كامل، تشارك الحاويات نواة نظام التشغيل المضيف مع الحفاظ على عزل التطبيق من خلال ميزات مثل مساحات أسماء Linux ومجموعات التحكم.

تشتمل كل حاوية على رمز التطبيق ووقت التشغيل وأدوات النظام والمكتبات والإعدادات اللازمة للتشغيل، وكلها مُجمعة كـ صور حاوية—قوالب للقراءة فقط تعمل كمخططات لإنشاء الحاويات. ويمكن أن يضمن هذا النهج أداءً ثابتًا سواء تم نشره على كمبيوتر محمول للمطور أو بيئة اختبار أو مركز بيانات إنتاجي أو بنية تحتية سحابية هجينة.

لقد كان مفهوم النقل بالحاويات وعزل العمليات موجودًا منذ عقود من الزمن، لكن ظهور Docker في عام 2013 غيّر المشهد تمامًا. حيث وفّر Docker أدوات مطورين بسيطة من فئة المؤسسات ونهجًا عالميًا للتعبئة والتغليف أدى إلى تسريع اعتماده على نطاق واسع.

بعد نجاح Docker، ظهر Kubernetes كمنصة مهيمنة لتنسيق الحاويات، والتي طورتها Google في الأصل وتم التبرع بها كمشروع مصدر مفتوح لمؤسسة الحوسبة السحابية الأصلية (CNCF) في عام 2014.

تشكل مجموعة التقنية هذه الأساس الذي تُبنى عليه أدوات إدارة الحاوية وممارساتها. وصُممت محركات الحاويات مثل Docker للتعامل مع تنفيذ وقت التشغيل. وتتولى منصة التنسيق مثل Kubernetes إدارة التعقيد التشغيلي لجدولة وأتمتة نشر مئات الآلاف من التطبيقات المحفوظة في حاويات وإدارتها وتوسيع نطاقها.

أدى المزيج القوي من Docker وKubernetes إلى اعتمادها على نطاق واسع في المؤسسات. كشف استطلاع IBM في عام 2021 أن 61% من المستجيبين قاموا بدمج الحاويات في نصف التطبيقات الجديدة على الأقل خلال العامين الماضيين. وكشف الاستطلاع أيضًا أن 64% يخططون لمعدلات تبني مماثلة للتطوير المستقبلي.

تعمل إدارة الحاويات من خلال مزيج من التنسيق التقني والعمليات التنظيمية وممارسات الحوكمة التي تتحد لإدارة أحمال التشغيل في الحاويات على نطاق واسع.

يتمحور الأساس التقني حول منصات تنسيق الحاويات مثل Kubernetes التي تقوم بجدولة الحاويات وتوزيعها عبر الموارد المتاحة. وتوفر هذه المنصات نشر أحمال التشغيل المحفوظة في حاويات بشكل مؤتمت وتوسيعها وموازنة تحميلها وصيانتها، مع قدرات الشفاء الذاتي المضمنة التي تعيد تشغيل الحاويات الفاشلة عند الحاجة.

تعمل إدارة الموارد بشكل مؤتمت على زيادة حجم الحاويات أو خفضها بناءً على الطلب، بينما تقوم المراقبة في الوقت الفعلي بتتبع الأداء. وتتعامل طبقة التنسيق مع دورة حياة الحاوية بالكامل—بدءًا من النشر وحتى التحديثات والإنهاء.

بالإضافة إلى التنسيق التقني، تشمل إدارة الحاويات العمليات التشغيلية التي تضمن تشغيل الحاويات بشكل موثوق وآمن. ويتضمن هذا النهج ممارسات إدارة دورة الحياة وفحص الأمان والمراقبة المستمرة للامتثال.

تقوم الفرق بتنفيذ تكامل CI/CD وإجراءات الاختبار المؤتمتة ومسار النشر، ما يحافظ على اتساق العمليات من عملية التطوير إلى الإنتاج.

تتضمن إدارة الحاويات أيضًا إنشاء أُطر عمل للحوكمة تُحدد كيفية عمل الحاويات داخل الحدود التنظيمية. وتقوم الفرق بتطوير السياسات التي تحكم مشاركة الموارد وتكوينات الأمان ومتطلبات التوافق.

تحدد هذه السياسات متى يمكن للحاويات أن تتشارك المضيف ومتى لا يمكنها ذلك، كما تضع قيودًا على تخصيص الموارد وتُعرف ضوابط الوصول عبر البيئات المختلفة.

من المجموعات الناشئة إلى مجموعات المشروعات المؤسسية، توفر حلول إدارة الحاويات مزايا تشغيلية وتجارية كبيرة، بما في ذلك:

• تعزيز الكفاءة التشغيلية: يعمل النشر المؤتمت للحاويات وتوسيع نطاقها وتخصيص الموارد على تبسيط العمليات مع تقليل النفقات اليدوية وتحسين استخدام البنية التحتية عبر البيئات.

• تحسين الأمان: يمكن لسياسات الأمان المركزية ومسح الثغرات الأمنية وضوابط الوصول ضمان معايير أمن الحاويات عبر أحمال التشغيل المحملة داخل الحاويات.

• سير عمل عمليات التطوير بنهج مُبسط: تعمل مسارات CI/CD المتكاملة وعمليات الاختبار والنشر المؤتمتة على تسريع دورات التطوير لكل من التطبيقات والخدمات المصغرة، ما يقلل من الوقت المستغرق لطرح المنتجات في السوق.

• تحسين التكلفة: تساعد مراقبة الموارد والجدولة الفعالة المجموعات على تحسين الإنفاق السحابي وتكاليف البنية التحتية الإجمالية.

• زيادة الموثوقية: تساعد قدرات مراقبة السلامة والتعافي التلقائي من الأعطال والتعافي من الكوارث (DR) على ضمان التوافر العالي (HR) وتقليل فترة التعطل.

• حوكمة وامتثال مُبسطان: توفر الرؤية المركزية وإنفاذ السياسات وإعداد تقارير الامتثال تحكمًا أفضل في التطبيقات الموزعة في حاويات.

• دعم أحمال التشغيل للذكاء الاصطناعي/التعلم الآلي (ML): يدعم تنسيق الحاويات نشر سريع وقابلية التوسع للذكاء الاصطناعي (AI) ونماذج التعلم الآلي (ML)، مع التخصيص المؤتمت للموارد الخاصة بأحمال التشغيل التي تتطلب استخدام وحدة معالجة الرسومات بكثافة.

تعتمد إدارة الحاويات الحديثة على منصات وأدوات شاملة تعالج احتياجات التنسيق والمراقبة والأمن والاحتياجات التشغيلية عبر البيئات المحلية والسحابية. وتشمل هذه الأدوات:

• منصات Kubernetes ذاتية الإدارة

• خدمات Kubernetes services المُدارة عبر السحابة

• أدوات المراقبة والأمن
  
  

تعمل Kubernetes كأساس للمجموعات لتشغيل الحاويات على نطاق واسع. وتضيف الحلول التجارية مثل Red Hat OpenShift وVMware Tanzu وSUSE Rancher، أدوات مطورين متكاملة وميزات أمن محسّنة وواجهات إدارة مُبسطة. وتوفر هذه الحلول أيضًا الوصول إلى الميزات الجديدة ودعم المؤسسة.

يقدم مزودو السحابة (مثل Amazon Web Services (AWS) وGoogle Cloud وMicrosoft Azure وIBM Cloud®) مجموعات Kubernetes مستضافة بالكامل مع تقليل النفقات التشغيلية.

على سبيل المثال، تتعامل كل من Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS) وGoogle Kubernetes Engine (GKE) وMicrosoft Azure Kubernetes Service (AKS) وRed Hat OpenShift on IBM Cloud مع إدارة المجموعات والتحديثات وتكامل البنية التحتية العميقة داخل أنظمة المنصة السحابية الخاصة بها.

بالإضافة إلى Kubernetes Service المُدارة القياسية، يُقدم مزودو السحابة حلولاً أكثر تجريدًا. تُبسط منصات الحاويات كخدمة (CaaS) عملية النشر بشكل أكبر، حيث تُتيح للفرق تشغيل الحاويات دون الحاجة إلى إدارة Kubernetes مباشرةً. وتحافظ هذه الخدمات على التوافق الكامل مع Kubernetes مع توفير طائرات تحكم مُدارة وتوسيع مؤتمت وتكامل مع أدوات السحابة الأصلية.

توفر أدوات المراقبة والأمن من المورّدين (أي Sysdig وAqua Security) قدرات متخصصة لرؤية الحاويات واكتشاف التهديدات وإدارة الامتثال. غالبًا ما تتكامل مع منصات التنسيق لتوفير حماية شاملة لأحمال التشغيل.