داکر چیست و چگونه کار می‌کند؟

داکر نوعی چهارچوب نرم‌افزاری است که برای ساخت، اجرا و مدیریت کانتینرها در سرور و فضای ابری استفاده می‌شود. این پلتفرم منبع‌باز از سال 2013 تا‌کنون به‌عنوان روشی برای اجرای سریع اپلیکیشن‌های گوناگون بدون اثرگذاری بر روی سایر بخش‌های سیستم کاربرد دارد. تمامی افرادی که در زمینه‌ی توسعه‌ی نرم‌افزار فعالیت می‌کنند باید بتوانند به پرسش (داکر چیست؟) به‌صورت کامل و دقیق پاسخ دهند. اگر شما هم به این موضوع علاقه‌مند هستید، مطالعه‌ی این مطلب را از دست ندهید.

داکر چیست؟

همان‌طور که در ابتدای مطلب به آن اشاره کردیم داکر اولین‌بار در سال 2013 توسط شخصی به نام سولمون هایکز (Solomon Hykes) که برای شرکت dotCloud کار می‌کرد، ساخته شد. در ابتدا هدف اصلی ساخت داکر استفاده از آن به‌عنوان نوعی ابزار داخلی برای آسان‌کردن توسعه و استقرار اپلیکیشن‌های مختلف بود.

در سال 2014 هم‌زمان با تبدیل داکر به یک پروژه‌ی منبع‌باز میزان محبوبیت آن در گیت‌هاب به حد چشمگیری افزایش پیدا کرد؛ این مسئله باعث شد میزان حمایت‌های مالی سرمایه‌گذاران از این پلتفرم نیز افزایش یابد.

نحوه‌ی عملکرد داکر

بعد از رسیدن به پاسخی کلی در مورد پرسش (داکر چیست؟) به بررسی نحوه‌ی عملکرد این پلتفرم می‌پردازیم. برنامه‌نویسان و توسعه‌دهندگان با استفاده از فناوری داکر می‌توانند ضمن ساخت اپلیکیشن‌های مختلف، آن‌ها را اجرا کرده و تست کنند. داکر برای انجام این کار از فرایند مجازی‌سازی در سطح سیستم‌عامل استفاده کرده و نرم‌افزار را درون بسته‌هایی به نام کانتینر ارائه می‌دهد.

در روش فوق، داکر اپلیکیشن و تمامی متعلقات آن را درون یک کانتینر مجازی که می‌تواند روی هر کامپیوتری اجرا شود، بسته‌بندی می‌کند. حال سؤالی که مطرح می‌شود این است: فایده‌ی کانتینرسازی توسط داکر چیست؟ با کانتینرسازی، کارایی و انتقال در مقایسه با ماشین‌های مجازی به میزان گسترده‌ای بهبود می‌یابند.

کانتینرهای فوق از یکدیگر جدا هستند و ابزارها، کتابخانه‌ها و فایل‌های پیکربندی خود را دارند. ارتباط بین این کانتینرها از طریق کانال‌های خاصی انجام شده و وظیفه‌ی اجرای آن‌ها برعهده‌ی یک هسته‌ی سیستم‌عامل قرار دارد که نتیجه‌ی آن اشغال منابع محدودی از سیستم است.

ممکن است بگویید که مجازی‌سازی سیستم‌عامل از مدت‌ها قبل وجود داشته است؛ پس تفاوت داکر چیست؟ در حقیقت داکر با ارائه‌ی پلتفرمی ساده که استقرار اپلیکیشن‌ها در کانتینر را خودکار می‌کرد، توانست این تکنولوژی را یک‌قدم به جلو ببرد.

موارد استفاده از داکر

بعد از آشنایی با ماهیت کلی داکر ممکن است بپرسید که کاربرد داکر چیست؟ برای اطلاع از کاربردهای این پلتفرم، مطالعه‌ی موارد زیر را از دست ندهید:

• اجرای چند بارکاری مختلف با اشغال کمتر منابع
• جداسازی اپلیکیشن‌ها
  
• استانداردسازی محیط‌ها به‌منظور اطمینان از سازگاری در چرخه‌های توسعه و انتشار
  
• ساده‌کردن چرخه‌ی توسعه و پشتیبانی از گردش کار CI/CD
  

بیشتر بخوانید: دواپس DevOps چیست و استفاده از آن، چه مزایایی دارد؟

مزایای کانتینرهای داکر چیست؟

باتوجه‌به موارد فوق می‌توان نتیجه گرفت که کانتینرهای داکر در مقایسه با ماشین‌های مجازی سنتی مزایای مختلفی دارند که تعدادی از آن‌ها به شرح زیر است:

• کانتینرهای داکر از یکدیگر جدا هستند؛‌ بنابراین می‌توانند نسخه‌های مختلف یک نرم‌افزار را بدون اثرگذاری بر روی یکدیگر اجرا کنند.
• کانتینرها قابل‌حمل هستند و امکان اجرای آن‌ها بر روی هر کامپیوتری که محیط اجرای داکر را داشته باشد، وجود دارد.
  
• حجم کانتینرها پایین است؛ در نتیجه سریع‌تر اجرا شده و منابع کمتری را نیز اشغال می‌کنند.
  
• مهم‌ترین مزیت داکر چیست؟ شاید بتوان گفت که امکان خودکار کردن فرایندهای تکراری یکی از مهم‌ترین مزیت‌های داکر است.
  
• کانتینرها به دلیل قابلیت اجرا بر روی فضای ابری به سرورهای بزرگ نیاز ندارند و از این نظر مقرون‌به‌صرفه هستند.

معایب داکر چیست؟

کانتینرهای داکر توانستند بسیاری از مشکلات توسعه‌دهندگان را برطرف کنند؛ اما هنوز هم معایب مشخصی دارند که شامل موارد زیر هستند:

• کانتینرها از قسمت‌های کنترل‌شده‌ی منابع سیستم‌عامل میزبان استفاده می‌کنند؛ بنابراین عناصر گوناگون آن‌ها به‌اندازه‌ی ماشین‌های مجازی جدا از یکدیگر نیستند.
• کانتینرهای داکر از تصاویری که محتویات آن‌ها را توصیف می‌کند، بوت و اجرا می‌شوند؛ در نتیجه تغییرناپذیر هستند.
• یادگیری نحوه‌ی عملکرد داکر نسبتاً دشوار و زمان‌بر است.
• مهم‌ترین عیب داکر چیست؟ باوجوداینکه داکر با جداسازی محتویات تلاش می‌کند تا امنیت را فراهم کند؛ همچنان ممکن است در زمان کارکردن با آن خطرات امنیتی مشخصی وجود داشته باشد؛ بنابراین باید در زمان استفاده از کانتینرها بهترین روش‌های امنیتی ممکن را به‌کار ببرید.
• داکر برای برنامه‌های دارای رابط گرافیکی بهترین انتخاب نیست و می‌تواند برای برنامه‌هایی که روی خط فرمان اجرا می‌شوند، گزینه‌ی مناسب‌تری باشد.

بیشتر بخوانید: راهنمای حل مشکلات قطعی اینترنت

ابزارها و اجزای تشکیل‌دهنده‌ی داکر

مطالعه‌ی مزایای کانتینرهای داکر می‌تواند منجر به شکل‌گیری این پرسش در ذهن شما شود: (اجزای تشکیل‌دهنده‌ی داکر چیست و چطور موارد ذکر شده را ممکن می‌کنند؟) جالب است بدانید که داکر در مجموع از سه جز اصلی تشکیل شده است:

موتور داکر (Docker Engine) که همان محیط اجرای کانتینرها است و خود از سه جز اصلی تشکیل شده است:

1. سرور: مسئولیت ساخت و مدیریت کانتینرها را برعهده دارد.
2. Rest API: برقراری ارتباط بین داکر و برنامه‌ها از وظایف آن است. (api چیست و چرا به آن نیاز داریم؟)
   
3. رابط خط فرمان (CLI): برای اجرای دستورات داکر استفاده می‌شود.
   

کلاینت خط فرمان داکر (Docker command line client) که برای تعامل با موتور داکر استفاده می‌شود.

هاب داکر (Docker Hub) که نوعی سرویس ابری است که خدمات ثبت و مخزن را برای تصاویر داکر (Docker images) فراهم می‌کند.

در کنار اجزای فوق، ابزارهای گوناگونی هم وجود دارند که با داکر کار می‌کنند و شامل موارد زیر هستند:

• Swarm: نوعی ابزار خوشه‌بندی و زمان‌بندی که برای اپلیکیشن‌های داکرشده استفاده می‌شود.
• دسکتاپ داکر چیست؟ جایگزین Docker Machine که سریع‌ترین راه برای کانتینری کردن اپلیکیشن‌ها محسوب می‌شود.
  
• Docker Compose: ابزاری است که در تعریف و اجرای اپلیکیشن‌های داکر چند کانتینری کاربرد دارد.
  
• Docker Registry: یک سرویس ثبت در محل که برای ذخیره و مدیریت تصاویر داکر استفاده می‌شود.
  
• Kubernetes داکر چیست؟ نوعی ابزار تنظیم کانتینر است که امکان استفاده از آن به همراه داکر وجود دارد.
  
• Docker file: نوعی فایل متنی است که در آن مجموعه‌ای از دستورالعمل‌های موردنیاز برای ساخت یک تصویر داکر از جمله سیستم‌عامل، زبان‌ها، متغیرهای محیطی و... وجود دارد.
  
• تصویر داکر چیست؟ نوعی فایل قابل‌حمل و قابل‌اجرا است که حاوی دستورالعمل‌های موردنیاز برای ساخت یک کانتینر و مشخصات اجزای نرم‌افزاری است که کانتینر اجرا می‌کند.
  
• Docker run utility: دستوری است که یک کانتینر را راه‌اندازی می‌کند. هر کانتینر نمونه‌ای از یک تصویر است که امکان اجرای هم‌زمان چند نمونه از یک تصویر نیز در آن وجود دارد.
  

مکانیسم عملکرد کانتینر داکر چیست؟

 در بیشتر موارد برای درک بهتر عملکرد کانتینرها آن‌ها را با ماشین‌های مجازی مقایسه می‌کنند؛ اما تفاوت‌های بزرگی بین آن‌ها وجود دارد. ماشین‌های مجازی نسخه‌ی کاملی از یک سیستم‌عامل را اجرا می‌کنند؛ درحالی‌که کانتینرها هسته هاست را با سایر کانتینرها به اشتراک می‌گذارند؛ بنابراین کانتینرها در مجموع سبک‌تر از ماشین‌های مجازی بوده و بازده عملکردی بالاتری هم دارند.

پس تعریف دقیق کانتینر داکر چیست؟ کانتینر داکر یک واحد نرم‌افزاری مستقل است که تمام متعلقات موردنیاز برای اجرای یک برنامه را دارد. وجود این واحد نرم‌افزاری باعث می‌شود که بسته‌بندی و ارسال اپلیکیشن‌ها بدون نگرانی در مورد مشکلات سازگاری احتمالی انجام شود. چون همان‌طور که اشاره کردیم این کانتینرها بر روی هر دستگاهی که دارای موتور داکر باشد، اجرا می‌شوند.

بیشتر بخوانید: همه آن چیزهایی که باید درباره نرم افزارهای ATLASSIAN بدانید

سخن آخر

در این مطلب به‌صورت جامع به پرسش (داکر چیست؟) پاسخ دادیم و متوجه شدیم که این پلتفرم منبع‌باز چه مزایایی در اجرای اپلیکیشن‌های گوناگون دارد. در حقیقت توسعه‌دهندگان و مهندسان خدمات دواپس و خدمات پشتیبانی شبکه با استفاده از داکر می‌توانند نرم‌افزارهای خود را درون کانتینرهای جداگانه‌ای قرار داده و به‌این‌ترتیب سرعت اجرای آن‌ها را به میزان چشمگیری افزایش دهند. شما می‌توانید پرسش‌های خود را پیرامون عملکرد داکر با آراد آرپانت به اشتراک بگذارید.