ในแวดวงการทำแอพที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ความสามารถในการออกแบบ ทดสอบ และปรับใช้แอปพลิเคชันอย่างรวดเร็วเป็นสิ่งสำคัญ ไดนามิกนี้นำไปสู่การกำเนิดของเครื่องมือต่างๆ และหนึ่งในผู้เปลี่ยนเกมในช่วงเวลาล่าสุดคือ Docker การแนะนำนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ภาพรวมที่ครอบคลุมว่า Docker คืออะไร ความแตกต่างระหว่าง virtualization และ containerization และเหตุใด Docker จึงเป็นเครื่องมือสำคัญในการทำแอพปัจจุบัน
1. Docker คืออะไร
Docker เป็นแพลตฟอร์มโอเพ่นซอร์สที่ออกแบบมาเพื่อทำให้การพัฒนา การปรับใช้ การปรับขนาด และการเรียกใช้แอปพลิเคชันเป็นไปโดยอัตโนมัติโดยใช้คอนเทนเนอร์ แพลตฟอร์ม Docker ช่วยให้นักพัฒนาสามารถจัดแพ็คเกจแอปพลิเคชันลงในคอนเทนเนอร์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบปฏิบัติการมาตรฐานที่รวมซอร์สโค้ดของแอปพลิเคชันเข้ากับไลบรารีระบบปฏิบัติการ (OS) และการอ้างอิงที่จำเป็นในการเรียกใช้โค้ดนั้นในทุกสภาพแวดล้อม
การบรรจุลงตู้คอนเทนเนอร์เป็นทางเลือกที่มีน้ำหนักเบาสำหรับการทำเวอร์ชวลไลเซชันของเครื่องแบบเต็ม ซึ่งเกี่ยวข้องกับการห่อหุ้มแอปพลิเคชันในคอนเทนเนอร์ที่มีสภาพแวดล้อมการทำงานของตัวเอง ให้สภาพแวดล้อมที่สอดคล้องและทำซ้ำได้ซึ่งแยกจากแอปพลิเคชันอื่นๆ
ประโยชน์ของ Docker อยู่ที่ความสามารถในการบรรจุและแจกจ่ายแอปพลิเคชันในสภาพแวดล้อมต่างๆ ได้อย่างราบรื่น ไม่ขึ้นกับแพลตฟอร์ม หมายความว่าสามารถทำงานบนโครงสร้างพื้นฐานใด ๆ ที่รองรับ Docker ซึ่งรวมถึงลีนุกซ์รุ่นใหม่ล่าสุด, Microsoft Windows และโครงสร้างพื้นฐานต่าง ๆ ตั้งแต่แบบกายภาพ แบบเสมือน ไปจนถึงระบบคลาวด์
2. Virtualization vs. Containerization
ก่อนที่ Docker จะทำให้คอนเทนเนอร์แพร่หลาย การจำลองเสมือนเป็นโซลูชันที่มุ่งสู่การเรียกใช้แอปพลิเคชันในสภาพแวดล้อมที่แยกจากกัน จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจความแตกต่างระหว่างสองเทคโนโลยีนี้เพื่อชื่นชมข้อดีของ Docker
การจำลองเสมือนเกี่ยวข้องกับการใช้งานระบบปฏิบัติการหลายระบบพร้อมกันบนระบบฮาร์ดแวร์เดียว เครื่องเสมือน (VM) แต่ละเครื่องมีระบบปฏิบัติการเกสต์ ไบนารี ไลบรารี และซอฟต์แวร์แอปพลิเคชันของตนเอง ไฮเปอร์ไวเซอร์หรือมอนิเตอร์เครื่องเสมือนคือซอฟต์แวร์ เฟิร์มแวร์ หรือฮาร์ดแวร์ที่สร้างและเรียกใช้ VM
ในทางกลับกัน การทำให้คอนเทนเนอร์เป็นวิธีการจำลองเสมือนระดับระบบปฏิบัติการสำหรับการปรับใช้และเรียกใช้แอปพลิเคชันแบบกระจายโดยไม่ต้องเปิดใช้ VM ทั้งหมดสำหรับแต่ละแอป คอนเทนเนอร์ใช้เคอร์เนลของระบบโฮสต์ร่วมกับคอนเทนเนอร์อื่น ทำให้มีน้ำหนักเบา แต่ละคอนเทนเนอร์ทำงานเป็นกระบวนการแยกในพื้นที่ผู้ใช้บนระบบปฏิบัติการโฮสต์
มีจุดสำคัญสองจุดที่เทคโนโลยีเหล่านี้แตกต่างกัน:
- ประสิทธิภาพ: คอนเทนเนอร์มีน้ำหนักเบากว่า VM เนื่องจากใช้เคอร์เนลของระบบโฮสต์ร่วมกันและไม่จำเป็นต้องมีระบบปฏิบัติการเต็มรูปแบบต่อแอปพลิเคชัน ทำให้เวลาเริ่มต้นทำงานเร็วขึ้นและใช้หน่วยความจำน้อยลง ปรับปรุงประสิทธิภาพ
- การแยก: VM ให้การแยกที่มีประสิทธิภาพเมื่อแต่ละรายการทำงานบนอินสแตนซ์ OS แยกกัน แม้ว่าคอนเทนเนอร์บนโฮสต์เดียวกันจะแชร์เคอร์เนลของ OS แต่ Docker ก็รับประกันการแยกโดยใช้เนมสเปซ แม้ว่า VM จะให้การแยกในระดับที่สูงกว่า แต่ความยืดหยุ่นของโมเดลคอนเทนเนอร์และลักษณะที่เบาทำให้เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับการบรรจุและแจกจ่ายซอฟต์แวร์
3. เหตุใด Docker จึงสำคัญ
Docker นำการเปลี่ยนแปลงในกระบวนทัศน์ของการพัฒนาและการปรับใช้แอปพลิเคชันโดยนำข้อดีมากมายที่สอดคล้องกับความต้องการในการพัฒนาสมัยใหม่:
- ความสอดคล้องในสภาพแวดล้อมต่างๆ: หนึ่งในประโยชน์ที่สำคัญที่สุดที่ Docker มอบให้คือความสอดคล้องกันในสภาพแวดล้อมการพัฒนา การทดสอบ และการปรับใช้ที่หลากหลาย ด้วยการบรรจุการขึ้นต่อกันของแอปพลิเคชัน Docker ขจัดปัญหา “ใช้งานได้กับเครื่องของฉัน” คอนเทนเนอร์ Docker สามารถทำงานได้ทุกที่ที่ติดตั้ง Docker โดยไม่คำนึงถึงระบบปฏิบัติการพื้นฐาน ทำให้มั่นใจได้ถึงความสอดคล้องตั้งแต่การพัฒนาไปจนถึงการผลิต
- การพัฒนาแบบเร่งความเร็ว: สามารถเริ่มและหยุดคอนเทนเนอร์ Docker ได้ภายในไม่กี่วินาที ซึ่งช่วยปรับปรุงเวิร์กโฟลว์การพัฒนาอย่างมาก นักพัฒนาสามารถหมุนคอนเทนเนอร์ได้อย่างรวดเร็วเพื่อทดสอบและทิ้งเมื่อเสร็จสิ้น
- สถาปัตยกรรมไมโครเซอร์วิส: Docker มีประโยชน์อย่างยิ่งในสถาปัตยกรรมไมโครเซอร์วิสที่แยกแอปพลิเคชันออกเป็นบริการย่อยๆ ที่เชื่อมต่อกันแบบหลวมๆ แต่ละบริการสามารถรันในคอนเทนเนอร์ Docker แยกกัน อัปเดตแยกกันได้ และปรับขนาดแยกกันได้
- การแยก (Isolation) และความปลอดภัย: Docker ทำให้แน่ใจได้ว่าคอนเทนเนอร์แต่ละรายการแยกออกจากกัน ดังนั้นจึงไม่รบกวนซึ่งกันและกัน หากคอนเทนเนอร์ขัดข้อง จะไม่มีผลกระทบกับคอนเทนเนอร์อื่นในโฮสต์เดียวกัน
- การพกพา (Portability): เมื่อสร้างอิมเมจ Docker แล้ว สามารถใช้กับสภาพแวดล้อม Docker ใดก็ได้ สามารถแชร์กับผู้ใช้รายอื่น ซึ่งสามารถเรียกใช้แอปพลิเคชันโดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับการพึ่งพา (dependencies)
- การควบคุมเวอร์ชันและการนำส่วนประกอบกลับมาใช้ใหม่: Docker รวมถึงลักษณะการกำหนดเวอร์ชันของระบบควบคุมเวอร์ชัน คุณสามารถยืนยันการเปลี่ยนแปลงอิมเมจ Docker สร้างเวอร์ชันใหม่ และย้อนกลับเป็นเวอร์ชันก่อนหน้าได้อย่างง่ายดาย อนุญาตให้ใช้รหัสซ้ำในโครงการและสามารถเร่งการพัฒนาและแก้ไขจุดบกพร่องได้อย่างมาก
- การใช้ทรัพยากรระบบอย่างมีประสิทธิภาพ: เนื่องจากคอนเทนเนอร์ Docker ใช้เคอร์เนล OS เดียวกัน จึงมีน้ำหนักเบากว่าเครื่องเสมือน ใช้ทรัพยากรระบบน้อยลงส่งผลให้ใช้งานระบบได้ดีขึ้น
การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของการนำ Docker มาใช้นั้นเป็นผลมาจากการปรับปรุงประสิทธิภาพและประสิทธิผลที่มีให้สำหรับนักพัฒนาและผู้ดูแลระบบ ความสำเร็จของ Docker ยังกระตุ้นการพัฒนามาตรฐานใหม่ ส่งผลให้เกิดระบบนิเวศที่มีชีวิตชีวาของเครื่องมือและแพลตฟอร์มที่เกี่ยวข้องซึ่งสร้างขึ้นจากเทคโนโลยีคอนเทนเนอร์ การเรียนรู้และใช้ประโยชน์จากความสามารถของ Docker มีความสำคัญมากขึ้นสำหรับนักพัฒนาซอฟต์แวร์ เนื่องจากมีแอปพลิเคชันที่หลากหลายในหลายโดเมน
Docker มีบทบาทสำคัญในการลดความซับซ้อนในการทำแอพและปรับใช้ซอฟต์แวร์ ด้วยการแนะนำสภาพแวดล้อมที่มีประสิทธิภาพ ปรับขนาดได้ และสอดคล้องกันสำหรับการทำแอพและแจกจ่ายแอปพลิเคชัน Docker ได้กำหนดมาตรฐานใหม่สำหรับการสร้างและปรับใช้โซลูชันซอฟต์แวร์
ขณะที่เรายังคงเจาะลึกเกี่ยวกับ Docker ในบทความต่อๆ ไป เราจะสำรวจสถาปัตยกรรมของ Docker กระบวนการติดตั้ง ส่วนประกอบหลัก และการใช้งานจริง ช่วยให้คุณได้รับรากฐานที่มั่นคงสำหรับการใช้ Docker อย่างมีประสิทธิภาพในการทำแอพของคุณ