Bulut konteynerlerı, şu an her büyüklükteki işletme tarafından yaygın olarak benimsenen ve uygulamaları paketleyip dağıtmanın tercih edilen bir yoludur.
Peki, bulut container tam olarak nedir ve nasıl çalışır?
Basit bir ifadeyle konteyner, bir uygulamayı çalıştırmak için gereken (kod, çalışma zamanı, sistem araçları ve kütüphaneler) her şeyi içeren bağımsız bir yazılım birimidir.
Konteynerler birbirlerinden yalıtılmıştır ve herhangi bir sunucuda çalıştırılabilir, bu da onları bulut bilişim için ideal hale getirir.
Bulut Container Nedir?
Yazılımın bir ortamdan diğerine güvenilir bir şekilde taşınmasına yardımcı olan ve kod dağıtımını basitleştiren bir yazılım türüdür.
Bu süreç, yazılımın bir geliştiricinin dizüstü bilgisayarından bir test ortamına, bir veri merkezindeki fiziksel bir makineden sanal bir makineye, bir hazırlama ortamından üretime vb. taşınmasını içerebilir.
Tüm kod ve bağımlılıklar, her ortamda çalışabilen tek bir konteynerde çalışır. Hepsinden önemlisi, bu konteynerler küçüktür, bu nedenle birden fazla konteyner tek bir bilgisayarda çalışabilir.
Bulut Container’lar Ne İçin Kullanılır?
Konteynerler genellikle bulut bilişime geçiş sırasında geliştirme topluluğuna iyi bir destek sağlayarak uygulamaların farklı geliştirme, test ve üretim ortamları arasında taşınmasını mümkün kılar. Ayrıca mikro hizmet mimarisini tamamlayarak geliştiricilerin monolitik uygulamaları daha küçük, daha yönetilebilir ve yeniden kullanılabilir bileşenlere ayırmasına olanak tanır.
Konteynerler, Kubernetes gibi konteyner düzenleme platformlarını kullanarak konteynerleri kümeleme yeteneği de dahil olmak üzere, standart bir işletim sisteminden daha iyi olabilecek uygulamalar için gelişmiş bir çalışma zamanı ortamı sağlayabilir. Kümeleme, konteynerlerin birden fazla ana bilgisayar veya düğümde koordineli bir şekilde konuşlandırılmasına ve yönetilmesine, böylece bunların tek bir birim gibi çalışmasına olanak tanır. Bu daha iyi kullanılabilirlik, ölçeklenebilirlik ve kaynak yönetimi sağlar.
Artık çoğu işletme yeni bulut uygulamaları oluşturmanın yanı sıra genel bulut ortamları için uygulamaları yeniden tasarlamak ve yeniden inşa etmek için konteyner düzenleme ve kümelemeyi tercih etmektedir.
Konteyner Motoru ve Konteyner Orkestrasyonu
Konteyner motorları ve orkestrasyon platformları, modern uygulama geliştirme ve dağıtımı için konteynerleştirmeyi mümkün kılan temel bileşenlerdir. Konteynerler ve konteyner orkestrasyonu büyük ölçüde Docker tarzı konteynerleri ve Kubernetes konteyner orkestrasyonunu ifade eder.
1. Konteyner Motoru
Konteyner çalışma zamanı veya konteyner yöneticisi olarak da bilinen bir konteyner motoru, konteynerlerin tüm yaşam döngüsünü (oluşturma, yönetim ve yürütme) yöneten bir yazılım platformudur. Bir ana bilgisayar işletim sistemi üzerinde konuşlandırılır ve konteynerleri ve CPU, bellek ve depolama gibi temel kaynakları yönetmek için gereken düşük seviyeli işlevselliği sağlar.
Popüler konteyner motorlarına örnek olarak Docker, rkt ve LXC (Linux Containers) / LXD (Linux Container Daemon) verilebilir.
Docker
Docker, kullanıcıların konteynerleştirilmiş uygulamaları masaüstünde basitleştirilmiş ve standartlaştırılmış bir şekilde çalıştırmalarını sağlayan bir hizmet olarak platform (PaaS) sağlar.
Docker Engine, Docker platformunun temel bileşenidir. Pazar lideri konteyner motorudur ve birçok bulut platformu Docker konteynerlerini destekleyen hizmetler içerir.
Temel olarak, kullanıcıların Docker konteynerlerini çalıştırmasına ve yönetmesine olanak sağlamak için bir uygulama programlama arayüzü (API) ve bir komut satırı arayüzü (Docker İstemcisi) sağlayan bir konteynerleştirme aracıdır.
Docker konteynerleri son derece taşınabilirdir ve Linux, Windows ve macOS dahil olmak üzere çeşitli platformlarda çalıştırılabilir.
2. Konteyner Orkestrasyonu
Konteyner orkestrasyonu terimi öncelikle makinelerin (sunucuların) ihtiyaca göre gelip gittiği bulut gibi dinamik ortamlarda konteynerleri yönetmenin tüm yaşam döngüsünü ifade eder. Konteyner orkestrasyonu, daha iyi ölçeklenebilirlik ve esneklik sağlamak için kümelerde birçok benzer veya farklı konteyner çalıştırma yeteneği sağlar.
Konteyner düzenleme platformları, konteyner motorlarının üzerine inşa edilir ve birden fazla konteynerin tek bir birim olarak dağıtımını, ölçeklendirilmesini ve yönetimini yönetmek ve koordine etmek için ek işlevler sağlar. Bu, kapsayıcıları birden fazla ana bilgisayarda zamanlama, ağ ve depolama kaynaklarını yönetme ve kapsayıcıların yüksek oranda kullanılabilir olmasını ve arıza durumunda kurtarılmasını sağlama gibi görevleri içerir.
Popüler konteyner düzenleme platformlarına örnek olarak Kubernetes, Docker Swarm ve Apache Mesos verilebilir.
Kubernetes
K8s olarak da bilinen Kubernetes, konteyner kümelerini kontrol etmek için kullanılan açık kaynaklı bir konteyner düzenleme sistemidir. Herhangi bir sayıda platformda konteynerleri kolaylıkla başlatabilen, yönetebilen ve yok edebilen konteyner düzenleme ve kümeleme sistemlerini kullanır. Kubernetes, konteynerlerin otomatik dağıtımı ve ölçeklendirilmesi, yük dengeleme, kendi kendini iyileştirme ve otomatik kurtarma gibi özellikler sağlar.
Daha geniş anlamda, Kubernetes konteyner düzenlemesi için fiili standart haline gelmiştir ve özellikle bulut-yerel uygulamalar için modern uygulama geliştirme ve dağıtımında yaygın olarak kullanılmaktadır. Çoğu platformda ve bulutta çalışabilir, Docker dahil olmak üzere birden fazla konteyner çalışma zamanını destekler.
Bulut Container Avantajları
Cloud container kullanmanın çeşitli avantajları vardır. Bunlar aşağıdaki şekildedir:
1. Verimlilik
Konteynerler, bir işletim sistemi görüntüsü içermedikleri için geleneksel sunuculara veya sanal makinelere göre daha az sistem kaynağı gerektirir. Bu da onları son derece verimli, küçük boyutlu (genellikle MB cinsinden ölçülür) hale getirir ve tek bir sunucuda önemli sayıda uygulama çalıştırmanıza olanak tanır.
2. Uygulama İzolasyonu ve Güvenlik
Bir uygulamanın ihtiyaç duyduğu her şeyi bir konteyner içine paketlemek, uygulamayı üzerinde çalıştığı sunucudan izole eder. Bu, süreç düzeyinde izolasyonla sonuçlanır, yani bir konteynerde çalışan süreçler konteynerin dışında veya diğer konteynerlerde çalışan süreçlerle etkileşime giremez. Benzer şekilde, her konteyner kendisine tahsis edilen CPU, bellek ve diğer kaynakların miktarı ile sınırlıdır.
Her konteynerin kendi güvenlik politikası ve erişim kontrolleri de olabilir, bu da konteynerlerin farklı güvenlik seviyeleriyle çalışmasına olanak tanır. Bir konteynerdeki güvenlik açıkları ve arızalar çoğunlukla diğer konteynerleri veya altta yatan ana bilgisayarı etkilemez.
3. Taşınabilirlik
Konteynerler her yerde, sanal makinelerde (VM’ler) veya fiziksel sunucularda, şirket içinde veya bulutta çalışabilir. Kapsayıcılı uygulamaların çalışması için gereken tüm bağımlılıkları bir araya getirerek uygulamaları platformdan bağımsız ve bilgi işlem ortamları arasında taşınabilir hale getirir. Bu taşınabilirlik, sağlayıcı veya satıcı kilitlenmesi riskini ortadan kaldırdığı için konteynerleştirmenin en önemli avantajıdır.
4. Sorumluluğun Ayrılması
Konteynerler, görev ve sorumlulukları geliştiriciler ve BT operasyon ekipleri arasında paylaştırarak sorumlulukların ayrılmasını sağlar. Geliştiriciler uygulama kodunu ve bağımlılıklarını oluşturmaktan ve sürdürmekten sorumluyken, BT operasyon ekipleri konteynerleri ve temel altyapıyı dağıtmaya ve yönetmeye odaklanır.
5. Daha Hızlı Uygulama Geliştirme
Konteynerizasyon, yazılımın geliştirilmesini, test edilmesini, yönetilmesini ve dağıtılmasını kolaylaştırır. Konteynerler, yazılım geliştirme ve teslim süreçlerini büyük ölçüde hızlandırabilecek CI/CD sistemleriyle kolayca entegre edilebilir.
6. Esneklik ve Ölçeklenebilirlik
Kapsayıcılar, hem ölçeklenebilirlik hem de esneklik için birden fazla düğüm ve küme arasında kolayca çoğaltılabilir veya klonlanabilir. Konteyner düzenleme platformu, bir veya daha fazla düğüm arızalansa bile uygulamaları kullanılabilir durumda tutmak için trafiği otomatik olarak yedek konteynerlere yönlendirebilir. Benzer şekilde, konteyner düzenleme platformları talep arttıkça yeni konteynerler oluşturabilir ve artık ihtiyaç duyulmadığında bunları yok edebilir. Bu şekilde, konteynerli uygulamalar değişen trafik seviyelerini idare edebilir.
7. Hafif Tasarım
Konteynerler, bir işletim sisteminin kendi örneğini çalıştırmak yerine ana bilgisayar işletim sistemini (OS) paylaşır. Bu, onları sanal makinelere (VM’ler) kıyasla daha hafif, daha hızlı başlatılabilir ve kaynak açısından verimli hale getirir. Konteynerler geçici ve tek kullanımlık olacak şekilde tasarlandığından dinamik bulut ortamlarına mükemmel uyum sağlar.
8. Kaynak Kullanımı
Konteynerler, geleneksel VM’ler ve yalın donanım sunucularla karşılaştırıldığında, kaynakları yönetmek ve kullanmak için oldukça verimli bir yol sağlar. Daha spesifik olarak, konteynerler tam bir işletim sistemi ve donanım sanallaştırma katmanı gerektirmez; bu da her örnek için aynı kaynakları çoğaltmak zorunda olmadıkları anlamına gelir. Konteynerler yalnızca çalıştırmak için kesinlikle ihtiyaç duydukları kaynakları kullanır ve herhangi bir kaynak israfını önlemek için ihtiyaç duyulduğunda hızla çalıştırılıp yok edilebilir.
9. Yeniden Kullanılabilirlik ve Destek
Konteynerler, güvenlik sistemleri, veri tabanları, yönetişim sistemleri ve operasyon sistemleri de dahil olmak üzere her şey için üçüncü taraf sağlayıcılardan oluşan geniş bir ekosisteme sahiptir. Yeniden kullanılabilir ve yaygın olduklarından, geliştiriciler her şeyi sıfırdan inşa etmek yerine neredeyse her zaman benzersiz gereksinimleri için bir çözüm bulabilir.
Bulut Container Dezavantajları
Cloud container kullanmanın dezavantajları aşırı uygulama, maliyet, operasyonel karmaşıklık ve beceri eksikliğidir.
1. Aşırı Uygulama
Diğer teknolojiler gibi konteynerler de her uygulamaya uygun değildir. Spesifik olarak, benzersiz veya özel bağımlılıklara, yüksek kaynak tüketimine veya gerçek zamanlı performans gereksinimlerine sahip uygulamalar, konteynerleştirmenin genel giderlerini tolere edemeyebilir. Bu yüzden işletmelerin sistemlerini konteynere almadan önce analiz etmeleri gerekir. Örneğin, uygulamanın mevcut ana bilgisayar platformundan taşınması pek mümkün olmadığında, taşınabilirliği sürdürmek boşunadır.
2. Maliyet
İşletmeler genellikle mevcut uygulamaları bir konteynere taşımak için gereken zaman ve para miktarını hafife alır. Kapsayıcılardan yararlanmanın maliyeti geliştirme, dağıtım ve operasyon maliyetlerini içerir. İşletmeler, konteynerli uygulamaları oluşturmak veya taşımak için aşırı miktarda zaman ve para harcamak zorunda kalabilir.
3. Operasyonel Karmaşıklık
Konteynerler ek karmaşıklık getirir, bu da işletmelerin bunları etkili bir şekilde yönetmek için soyutlama ve otomasyon araçlarına ihtiyaç duyduğu anlamına gelir. Bu durum, eski uygulamalara yönelik mevcut platform ve araçlara ek olarak konteynerleri ve konteyner orkestrasyon sistemlerini çalıştırması gereken işletmeler için sorunlu olabilir.
4. Beceri Eksikliği
Konteynerli çözümleri doğru bir şekilde oluşturmak, benzersiz senaryolar için doğru teknolojiden yararlanma konusunda eğitim ve deneyim gerektirir. İşletmeler doğru yetenekleri bulamadıklarında, niteliksiz geliştiriciler ve tasarımcılarla yetinmeyi ya da konteynerlere geçişi tamamen ertelemeyi tercih edebilir. Bu seçeneklerden her ikisi de ek maliyetlere ve risklere yol açabilir.
Bulutta Konteyner Hizmetleri
Konteynerler bulut için etkili bir geliştirme ve dağıtım teknolojisi sağlar ve bu da bulut bilişim platformlarının kullanımını teşvik eder. Aslında “bulut yerel” hareketi büyük ölçüde konteynerler, konteyner orkestrasyonu (Kubernetes) ve mikro hizmetler (hepsi birbirine sıkı sıkıya bağlı teknolojiler) üzerine inşa edilmiştir.
Buluttaki konteynerlerden yararlanmanın temel amacı, bulut ve platform kilitlenmesini önlemektir. Konteynerler ve konteyner düzenleme hizmetleri, uygulama işlemenin ağır yükünü üstlenir ve temel platformları yalnızca bilgi işlem, depolama, ağ oluşturma, veri tabanı ve güvenlik gibi ilkel platform hizmetlerini sağlamak için kullanır. Bu mimaride, temeldeki platformlar, özellikle de genel bulut sağlayıcıları artık mimarinin merkezinde değil, yalnızca bilgi işlem ve depolama hizmeti sağlayıcılarıdır.
Bulut Container’ları Nelerdir?
Konteyner teknolojisindeki büyüme ve genişleme, aralarından seçim yapabileceğiniz çok sayıda seçenek getirir. Docker açık ara en iyi bilinen ve en yaygın kullanılan konteyner platformudur. Ancak konteyner dünyasında her birinin kendine özgü kullanım alanları ve avantajları olan başka teknolojiler de var.
1. Docker
Docker, en popüler ve yaygın olarak kullanılan konteyner platformlarından biridir. Linux konteynerlerinin oluşturulmasını ve kullanılmasını sağlar.
Docker, konteynerleri kullanarak uygulamaların oluşturulmasını, dağıtılmasını ve çalıştırılmasını kolaylaştıran bir araçtır. Docker’ı sadece Red Hat ve Canonical gibi Linux güçleri değil, neredeyse tüm BT ve bulut şirketleri benimsemiş durumdadır.
2. LXC
LXC, LinuxContainers.org’un açık kaynaklı bir projesidir. LXC’nin amacı, sanal makinelere (VM’ler) çok benzeyen ancak kendi çekirdeklerini çalıştırma yükü olmayan izole uygulama ortamları sağlamaktır.
LXC, merkezi bir daemonun olmadığı Unix süreç modelini takip eder. Dolayısıyla, tek bir merkezi program tarafından yönetilmek yerine her konteyner ayrı bir program tarafından yönetiliyormuş gibi davranır. LXC, Docker’dan farklı şekilde çalışır. Örneğin, bir LXC konteynerinde birden fazla işlem çalıştırabilirsiniz, oysa Docker her konteynerde tek bir işlem çalıştırmanın daha iyi olacağı şekilde tasarlanmıştır.
3. rkt
Roket olarak da bilinen rkt konteynerleri, Docker’ın ilk sürümlerindeki güvenlik açıklarını gidermek için CoreOS’tan ortaya çıkmıştır.
Tıpkı LXC gibi rkt de merkezi bir arka plan programı kullanmaz. Bu nedenle, bireysel konteyner düzeyinde konteynerleriniz üzerinde daha ayrıntılı kontrol sağlar. Ancak Docker’ın aksine bunlar uçtan uca eksiksiz çözümler değildir. Diğer teknolojilerle birlikte veya Docker sisteminin belirli bileşenlerinin yerine kullanılır.
4. Podman
Podman, Docker motoru ile aynı rolü üstlenen açık kaynaklı bir konteyner motorudur. Ancak aralarındaki fark çalışma şekilleridir. Rkt ve LXC gibi, Podman’ın da merkezi bir daemon’u yoktur, ancak Docker, tüm konteynerleri yönetmek için bir daemon kullanan istemci / sunucu modelini izler.
Docker’da daemon çökerse, konteynerler üzerindeki kontrolü de kaybedersiniz. Podman’da ise konteynerler kendi kendine yeten, tamamen izole edilmiş ortamlardır ve birbirlerinden bağımsız olarak yönetilebilir. Ayrıca Docker varsayılan olarak konteyner kullanıcısına root izni verirken, Podman’da root olmayan erişim standarttır. Tüm bu izolasyon ve kullanıcı ayrıcalığı özellikleri Podman’ı tasarım olarak daha güvenli hale getirir.
5. runC
runC, başlangıçta platform mimarisine gömülü olarak çalışan, düşük seviyeli bir Docker bileşeniydi. Ancak o zamandan beri bağımsız bir modüler araç olarak kullanıma sunuldu. Sürümün arkasındaki fikir, alternatif konteyner sistemlerinde hem Docker’ın bir parçası olarak hem de Docker’dan bağımsız olarak çalışabilen, standartlaştırılmış, birlikte çalışabilen bir konteyner çalışma zamanı sağlayarak konteynerlerin taşınabilirliğini geliştirmekti.
Bu yüzden de runC, belirli teknolojilere, donanıma veya bulut hizmet sağlayıcılarına güçlü bir şekilde bağlı kalmaktan kaçınmanıza yardımcı olabilir.
6. containerd
containerd temel olarak hem Linux hem de Windows tarafından desteklenen ve konteyner motoru ile konteyner çalışma zamanları arasında bir arayüz görevi gören bir daemon’dur. Basit API istekleri kullanarak görüntü aktarımı, konteyner yürütme, anlık görüntü işlevi ve belirli depolama işlemleri gibi konteyner yaşam döngülerini yönetmeyi kolaylaştıran soyutlanmış bir katman sağlar.
runC’ye benzer şekilde containerd de Docker sisteminin bağımsız bir açık kaynak projesi olarak ayrılmış bir başka temel yapı taşıdır.
