فهم التآزر: كيفية عمل Docker و Kubernetes معاً

في هذا العصر الذي يشهد تطورات متسارعة، يشرع المزيد والمزيد من المؤسسات في رحلة DevOps السحابية الأصلية وترحيل بنيتها التحتية وبنيتها لمواكبة عصر السحابة الأصلية والبيانات. وهذا يعني أنه يتم تقديم عدد متزايد من أدوات التحول الرقمي بشكل متكرر. بينما تعمل الشركات على مواكبة هذا الاتجاه التكنولوجي المستمر، أصبحت كلمات مثل الحوسبة السحابية والحاويات وتنسيق الحاويات شائعة، ويتزايد الاهتمام بها كل يوم. ولكن عندما نتحدث عن الحوسبة السحابية الأصلية، من الصعب جدًا عدم ذكر Docker و Kubernetes. هاتان الأداتان الأساسيتان هما الأداتان الأساسيتان اللتان تسهلان استراتيجية التحول في الشركة. لذا، يجب أن تتعلم العمل معهما بشكل مريح. هاتان أداتان ثوريتان وقد غيرتا الطريقة التي ننشئ وننشر بها البرامج على نطاق واسع. دعونا نفهم أولاً ما هي هذه الأدوات.
Docker
Docker هي في المقام الأول منصة لتطوير البرمجيات. وهي نوع من تقنيات المحاكاة الافتراضية. مع Docker، يصبح تطوير التطبيقات ونشرها داخل البيئات الافتراضية المعبأة في حاويات أسهل. يتوافق Docker مع كل أنواع الآلات تقريبًا مما يعني أن البرنامج يظل محايدًا للنظام أو يمكنك القول أن التطبيقات مستقلة عن نظام التشغيل (OS). مع Docker، عليك القيام بعمل أقل لتطوير التطبيق ويصبح من السهل نشره وصيانته مما يجعل استخدام التطبيق أكثر بساطة. مع Docker، يجد المطورون أنه من الأسهل تشغيل تطبيقاتهم في بيئة مماثلة دون أي تبعيات لأن حاويات Docker تحتوي على مكتبات نظام تشغيل أصلية. في وقت سابق، لم يكن أمام المطور خيار سوى إرسال التعليمات البرمجية الخاصة به إلى المختبر ولكن بسبب العديد من المشكلات التبعية، لن تعمل التعليمات البرمجية على جهاز المختبر على الرغم من أنها تعمل بشكل جيد على جهاز المطور. خلق هذا الكثير من الارتباك. ولكن مع Docker، تمت إزالة هذه المشكلة حيث أصبح لدى كل من المطور والمختبر الآن نفس النظام الذي يعمل على حاوية Docker. كونها أداة مفتوحة المصدر، تتيح Docker للمطورين إمكانية إنشاء التطبيقات في أي مكان.
يمكن للمطورين إنشاء Dockerfile مع Docker. يستخدمونه لتحديد متطلبات التطبيق فيه. وهو يصف عملية بناء البرنامج. عندما تعطيه لأمر “Docker build”، يتم إنشاء صورة راسخة. عادةً ما تكون هذه الصورة هي مخطط أو قالب التطبيق وتوضح التبعيات. عندما يتم تشغيل صورة Docker، فإنها تنشئ حاوية Docker وهي مجرد مثيل وقت تشغيل لصورة Docker. يمكن تشغيلها على أي بيئة مثل ماك أو حاسوب ويندوز أو لينكس أو كلاود وغيرها. يوفر Docker أيضًا مستودعًا سحابيًا عبر الإنترنت يسمى Docker Hub حيث يمكنك تخزين جميع صور Docker التي تنشئها. تتكون حاوية Docker من بنية تحتية ونظام تشغيل ولكنها تفتقر إلى Hypervisor كما هو الحال في المحاكاة الافتراضية. يسمى نظام التشغيل الذي تعمل عليه العملية Docker Daemon. يتيح نظام التشغيل هذا تشغيل الحاويات على النظام ويدير صور Docker وجميع أوامر Docker. لذلك، يمكننا القول أن الهدف الرئيسي من Docker هو حزم التطبيقات وتعبئتها في حاويات وإرسالها وتشغيلها في أي مكان في أي عدد من المرات.
Kubernetes
هناك بعض المهام المحددة التي يجب التعامل معها في بيئة مجموعة Docker مثل الجدولة والاتصالات وقابلية التوسع. ويجب استخدام أداة تنسيق للتعامل مع هذه المهام. Kubernetes هي إحدى هذه المنصات الأكثر شعبية في جميع أنحاء العالم. Kubernetes هي مرة أخرى منصة تنسيق حاويات مفتوحة المصدر تُستخدم لإدارة التطبيقات المعبأة في حاويات وأتمتتها وتوسيع نطاقها. على الرغم من أن Docker Swarm هي أيضًا أداة تنسيق، إلا أن Kubernetes تُستخدم كمعيار لأنها أكثر مرونة ولديها قدرة أكبر على التوسع. فهي تتولى مسؤوليات الحاوية الأساسية مثل نشر الحاوية وتوسيع نطاقها ومعالجتها وموازنة تحميل الحاوية. مجموعة Kubernetes هي عملية نشر عاملة لـ Kubernetes. يمكن النظر إلى مجموعة Kubernetes هذه على أنها جزأين مختلفين هما مستوى التحكم أو العقدة الرئيسية وآلات الحوسبة أو العقدة العاملة. وعلاوة على ذلك، يمكن أن تكون كل عقدة من هذه العقد آلة فعلية أو افتراضية وهي بيئة لينكس الخاصة بها. يتم تشغيل القرون التي تتكون من حاويات بواسطة كل عقدة.
نظرًا لأن كل عقدة يمكن أن تكون جهازًا فعليًا أو افتراضيًا، يمكنك إدارة آلاف التطبيقات المعبأة في حاويات في أنواع مختلفة من البيئات مثل الأجهزة المادية أو الافتراضية أو حتى المختلطة باستخدام Kubernetes. ببساطة، يضمن Kubernetes أن تكون كل حاوية في مكانها الصحيح وأن تعمل جميعها معًا. ليست العمليات هي التي تحدد Kubernetes ولكن يتم تعريفها من خلال الحالات. فهو يتأكد من أنه بمجرد تعريف الحاوية، فإنها تستمر في العمل دائمًا. في حالة مقتل أو تعطل حاوية ما، يحاول Kubernetes بدء تشغيل حاوية جديدة. يتم استخدام Kubernetes من قبل الشركات لأتمتة نشر وإدارة التطبيقات المعبأة في حاويات.
Docker و Kubernetes معاً
الآن، لقد أوضحنا بشكل واضح أن Docker يساعدك في إنشاء الحاويات بينما يسهل Kubernetes إدارتها في وقت التشغيل. بينما يقوم Docker بحزم التطبيق وشحنه، يساعدك Kubernetes على نشر التطبيق وتوسيع نطاقه. لذلك، يمكن الاستدلال على أن كلاهما يسيران معًا. أحدهما ضروري لعمل الآخر بسلاسة. يمكن للشركات الأصغر أو حتى الشركات الناشئة التي لديها عدد أقل من الحاويات، إدارتها بشكل عام دون استخدام Kubernetes. ولكن حيثما كان عدد الحاويات كبيرًا، تحتاج المؤسسات إلى Kubernetes لإدارتها. هذا لأن البنية التحتية في الشركات الكبيرة تكون البنية التحتية أكبر، وكلما زاد عدد الحاويات في الشركات الكبيرة زاد عدد الحاويات أيضًا وأصبح من الصعب إدارتها. لذلك، تنشأ الحاجة إلى استخدام Kubernetes.
عندما يتم استخدام Docker و Kubernetes معًا، فإنهما يعملان معًا كعاملين مسهلين للتحول الرقمي ويصبح هذا التحول أسهل كثيرًا حيث يعملان كأدوات للبنية السحابية الحديثة. واليوم، أصبح من الطبيعي أن تستخدم الشركات Docker و Kubernetes لتطوير التطبيقات ونشرها وإصدارها بشكل أسرع. لا يكفي مجرد تشغيل الحاويات في الإنتاج، بل يجب تنظيمها. يحتوي Kubernetes على بعض الميزات القوية حقًا التي تتيح تنظيمًا أسهل للحاويات. وتشمل هذه الميزات التحجيم التلقائي وفحوصات الصحة وموازنة التحميل. كل هذه الأمور ضرورية لإدارة دورة حياة الحاوية. يستمر Kubernetes في التحقق مما إذا كان قد تم النشر وفقًا لتعريف YAML. على الرغم من أن Docker و Kubernetes يعملان معًا بشكل أفضل، إلا أنه يوصى بشدة أنه في وقت بناء المكدسات، يجب أن تفهم بوضوح الاختلافات بين Docker و Kubernetes. كلاهما لهما نطاقات مختلفة ويمكن استخدامهما بشكل منفصل أيضًا.
إذا نظرنا من وجهة نظر تطوير البرمجيات، فإن نقطة قوة Docker هي التطوير. هذا يعني أن استخدامه هو تكوين وإنشاء وتوزيع الحاويات واستخدام Docker Hub كسجل للصور. من ناحية أخرى، تعمل Kubernetes بشكل جيد حقًا في العمليات حيث يمكنك استخدام حاويات Docker الموجودة لديك والتعامل مع تعقيداتها المتعلقة بالنشر والتوسع والشبكات والمراقبة.
باختصار، يمكنك استخدام Docker لعزل حاوياتك وتعبئتها ولكن مع التبعيات. لكن Kubernetes سيساعدك في نشر وتنسيق هذه الحاويات. ولكن عندما تستخدم كلاهما معاً، تزداد الإنتاجية وتزداد ثقة الجميع. تستخدم المؤسسات الخدمات المصغرة لتغيير تطبيقاتها المتجانسة إلى مكونات أصغر بحيث يمكن تجميعها ونشرها بشكل منفصل. والغرض من هذه الخدمات المصغرة هو مساعدتك في تقديم تطبيقات أكثر قابلية للتطوير ومرونة وقوة بحيث يمكنك تحديثها وتغييرها وإعادة نشرها بشكل أسرع. وهذا هو المكان الذي تساعد فيه أدوات مثل Docker و Kubernetes الشركات على القيام بهذه الأنشطة بطريقة أسهل وأسرع. فهي توفر المرونة اللازمة للشركات لنشر التطبيقات وتوسيع نطاقها حسب الضرورة. ينتشر استخدام Docker و Kubernetes بسرعة ويتزايد عدد الشركات التي تتبناها وتستخدمها في توسيع نطاق الإنتاج بشكل كبير. لذا، وبسبب فائدتهما، تقوم الشركات في جميع أنحاء العالم بدمج هاتين المنصتين في حاوياتها وخدماتها المصغرة.
SPOTO هي واحدة من الشركات الرائدة في مجال التدريب الاحترافي في العالم التي تقدم العديد من الدورات التدريبية المتعلقة بـ DevOps. نحن نقدم العديد من الدورات التدريبية المتعلقة بـ DevOps مثل التدريب على شهادة DevOps Foundation®، والتدريب على شهادة Docker و Kubernetes، ومؤسسة الاختبار المستمر (CTF)SM، ومؤسسة النظام البيئي للتسليم المستمر (CDEF)SM، ومؤسسة DevSecOps Foundation DSOF، وغيرها الكثير. تقدم “سبوتو” التدريب لكل من الأفراد ومجموعات الشركات من خلال الفصول الدراسية التي يقودها مدرب وجلسات افتراضية عبر الإنترنت.