Comprendre les conteneurs Docker

L'Équipe Alphorm
L'Équipe Alphorm 13e lecture en min

Les conteneurs Docker révolutionnent la façon dont nous développons et déployons des applications. En encapsulant tout ce dont une application a besoin pour fonctionner, les conteneurs Docker offrent une solution portable, flexible et efficace pour gérer les environnements de développement.

Qu’est-ce qu’un conteneur Docker ?

Si vous voulez définir ce qu’est un conteneur, vous devez le considérer sous différentes perspectives, chacune offrant un éclairage unique sur ce concept fondamental de la technologie moderne.
 

  • Pour les Humains : Dans la vie réelle, les conteneurs sont comme des boîtes standardisées utilisées pour emballer plusieurs articles ensemble en vue d’une expédition. Tout comme un colis contient différents articles prêts à être expédiés
     
Conteneurs de transport illustrant le concept de Docker dans la logistique réelle, optimisant l'espace et l'efficacité.
Les conteneurs physiques : une métaphore de Docker
 
  • Pour les Dev / Ops : Pour vous, les développeurs et les équipes opérationnelles, les conteneurs sont des outils standardisés pour encapsuler une application entière avec toutes ses configurations et dépendances dans une seule entité logique.
  • Pour les Machines : est un processus isolé extrait d’archives tar et ancré dans des namespaces, qui définissent son environnement d’exécution, incluant les ressources et les processus visibles. De plus, les cgroups permettent de contrôler et de limiter les ressources qu’un conteneur peut utiliser, assurant ainsi une utilisation efficace du système.
     

Les éléments essentiels des conteneurs Docker

Namespace: permettent au système d’exploitation de restreindre la visibilité d’un processus, notamment en ce qui concerne d’autres processus, le système de fichiers.
 

Illustration des namespaces comme concept clé dans l'architecture de Docker pour l'isolation des processus.
Les Namespaces : Fondement de l'isolation dans Docker.

 

Cgroups : est le groupe de contrôle permettant de distribuer les ressources nécessaires à chaque processus.
 

Schéma expliquant le rôle des namespaces et des cgroups dans l'architecture de Docker.
Les piliers de l'isolation Docker : Namespaces et Cgroups.

 Astuce pratique : Nous vous conseillons vivement de visionner cette vidéo pour obtenir une meilleure compréhension du fonctionnement des conteneurs. Containers From Scratch • Liz Rice • GOTO 2018  « https://www.youtube.com/watch?v=8fi7uSYlOdc« 

Différence entre conteneurs Docker et machines virtuelles

Dans cet article, nous allons explorer deux concepts essentiels dans le paysage informatique contemporain : les Conteneurs et les Machines Virtuelles. Imaginez-les comme des véhicules différents, chacun offrant son propre ensemble de caractéristiques et de capacités uniques pour transporter vos applications vers des horizons numériques passionnants.

  • Les Machines Virtuelles sont comme des mondes isolés dans l’univers numérique. Chacune d’elles, tel un univers miniature, dispose de son propre système d’exploitation, de bibliothèques logicielles et de ressources dédiées. Elles offrent une isolation complète, idéale pour exécuter des applications variées dans des environnements sécurisés et autonomes. Tout comme des continents flottants dans l’espace, les Machines Virtuelles peuvent être déployées et gérées indépendamment les unes des autres.
  • Les Conteneurs sont les nomades de l’espace numérique. Ils encapsulent les applications et leurs dépendances dans un ensemble léger et portable. Comme des vaisseaux interstellaires, les Conteneurs peuvent être lancés et répliqués à l’infini, offrant une flexibilité et une scalabilité sans pareilles. Leur secret réside dans le partage des ressources du système hôte, permettant une efficacité maximale tout en maintenant l’isolation entre les charges de travail.

Pour illustrer cette différence de manière visuelle, voici une image ci-dessous : 

Illustration montrant la différence entre conteneurs Docker et machines virtuelles pour l'efficacité et la rapidité.
Conteneurs contre machines virtuelles en image.

 

Pour une vision claire des distinctions entre les deux, voici un tableau comparatif :
 

Machines virtuelles
Conteneurs
Isolation des processus au niveau matériel
Isolation des processus au niveau Système d’exploitation
Chaque machine virtuelle a un système d’exploitation distinct
Chaque conteneur peut partager le même SE
Démarre en quelques minutes
Démarre en quelques secondes
Peut peser jusqu’au Go
Pèse de Ko et Mo
Les VM prêtes à l’emploi sont difficiles à trouver
Les conteneurs docker pré-construits sont facilement disponibles
Les VM peuvent facilement se déplacer vers un nouvel hôte
Les conteneurs peuvent être créés en quelques secondes
La création de VM prend un temps relativement plus long
Les conteneurs peuvent être créés en quelques secondes
La création de VM prend un temps relativement plus long
Les conteneurs peuvent être créés en quelques secondes
Plus d’utilisation des ressources
Moins d’utilisation des ressources

Conclusion : Conteneurs Docker vs machines virtuelles

Alors que nous arrivons à la fin de cette comparaison, il est essentiel de souligner que les Conteneurs et les Machines Virtuelles ne sont pas en compétition. Au contraire, ils coexistent harmonieusement dans l’écosystème informatique moderne.

  • Les Machines Virtuelles pour virtualiser des environnements complets,
  • Les Conteneurs pour isoler les environnements d’exécution des applications dans ces Machines Virtuelles.

Maintenant que nous avons exploré en détail ce qu’est un conteneur et les différences fondamentales entre un conteneur et une machine virtuelle, il est temps de plonger dans le monde de Docker. Docker représente une évolution majeure dans la gestion des conteneurs et a révolutionné la façon dont nous développons, déployons et gérons nos applications.

Qu’est-ce que Docker ?

Docker est un logiciel open source qui permet de déployer des applications sous forme de conteneurs logiciels. Il repose sur le kernel Linux et les containers .

Imaginez Docker comme une boîte à outils magique conçue pour simplifier votre processus de développement et de déploiement. Il va au-delà de la simple virtualisation et offre un ensemble complet d’outils pour créer, distribuer et exécuter des applications dans des environnements isolés et reproductibles. 

Logo de Docker, représentant une baleine transportant des conteneurs, symbolisant la technologie de conteneurisation.
Le logo de Docker : au cœur de la révolution des conteneurs.


Ce qui rend Docker si spécial, c’est sa capacité à encapsuler une application et toutes ses dépendances dans un conteneur léger et portable comme une solution tout-en-un . En d’autres termes, Docker vous permet d’emballer votre application, ainsi que tout ce dont elle a besoin pour fonctionner, dans un ensemble autonome et cohérent. 

Historique du docker 

Docker est à l’origine une société française nommée au départ dotCloud offrait un service de PaaS (Platform as a Service) basé sur des conteneurs Linux.

Docker a été développé par l’ingénieur français Solomon Hykes.

En 2013, la première version open source de Docker a été publiée, devenant rapidement populaire parmi les développeurs et les entreprises.

Note : Docker est distribué en deux éditions :

  • L’édition Communauté (open source) : est accessible sur Linux, Mac, Windows et dans le cloud (AWS, GCP, Azure).
  • L’édition Entreprise : acquise par Mirantis en 2019.

Maintenant que nous avons exploré la genèse et les bases de Docker, il est temps de plonger dans ses nombreux avantages et utilisations pratiques. En comprenant la puissance et la flexibilité de Docker en tant qu’outil de déploiement d’applications, nous pouvons mieux apprécier comment il simplifie et accélère le processus de développement logiciel. Découvrons ensemble les aspects qui font de Docker un incontournable dans le monde du développement moderne.

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Avantages et utilisations des conteneurs Docker

Voici un tableau récapitulatif des avantages de Docker, qui démontre comment cette technologie révolutionne la façon dont les applications sont développées, déployées et gérées :

Avantages
Description
Modularité
Décomposition des applications en microservices, permettant la mise à jour et la réparation de parties spécifiques sans affecter les autres.
Contrôle des versions d’image
Gestion basée sur des couches, offrant un contrôle précis sur les versions et les configurations des applications. Restauration des versions précédentes d’images.
Déploiement rapide
Réduction du temps de déploiement de plusieurs jours à quelques secondes. Création rapide de conteneurs pour chaque processus, facilitant les déploiements reproductibles et économiques.
Portabilité
Fonctionne sur Linux, Mac, Windows et dans le cloud (AWS, GCP, Azure), offrant une portabilité maximale des applications.
Flexibilité
Permet de créer et de détruire des conteneurs facilement et à moindre coût, sans interruption des opérations.
Isolation des applications
Isolation sécurisée des applications et de leurs dépendances, minimisant les conflits et les problèmes de compatibilité.
Évolutivité
Évolutivité horizontale et verticale facilitée grâce à la gestion centralisée des conteneurs et des ressources.
Économies de coûts
Réduction des coûts liés à l’infrastructure grâce à une utilisation efficace des ressources et à des déploiements rapides.

Comprendre l'architecture de Docker

Maintenant que nous avons examiné en détail les avantages significatifs de Docker, plongeons-nous dans la structure sous-jacente qui rend tout cela possible. En comprenant l’architecture de Docker, nous pourrons mieux appréhender la façon dont ces avantages se concrétisent dans la pratique.

Cette architecture repose sur plusieurs composants clés, chacun jouant un rôle vital dans l’écosystème Docker comme montre l’image suivante .

Logo de Docker, représentant une baleine transportant des conteneurs, symbolisant la technologie de conteneurisation.
Le logo de Docker : au cœur de la révolution des conteneurs.

 

  • Docker Engine: Docker Engine est le cœur de Docker et le moteur de conteneurisation. Il gère les opérations essentielles telles que la création, l’exécution et la suppression de conteneurs. Il écoute les demandes de l’API Docker et gère les objets Docker tels que les images, les conteneurs, les réseaux et les volumes.
  • Docker Client: Le Docker Client est une interface en ligne de commande (CLI) qui permet aux utilisateurs d’interagir avec le daemon Docker. Il permet de donner des instructions au Docker Engine pour créer, exécuter, arrêter et gérer des conteneurs, ainsi que pour interagir avec d’autres parties de l’écosystème Docker.
  • Docker Registry: un référentiel centralisé qui stocke les images Docker.Il facilite le partage et la distribution d’images entre les développeurs et les équipes, favorisant ainsi la collaboration et le déploiement d’applications.

Les objets Docker:

  • Les images Docker constituent des modèles immuables ( ce qui signifie que son contenu ne peut pas être modifié) qui incluent le système d’exploitation, les bibliothèques et les dépendances nécessaires à l’exécution d’une application.
  • Les conteneurs Docker sont des instances en cours d’exécution de ces images, isolées les unes des autres et du système hôte.

Dans les prochains chapitres, nous plongerons plus profondément dans la distinction entre les images et les conteneurs Docker.

Infos : Au début avant la version 1.11 Docker était une monolithe !!!! Puis il est recréé en microservices

Maintenant que nous avons exploré les fondements de l’architecture Docker vous pouvez vous demander : « Mais comment cela fonctionne-t-il réellement ?« 

Schéma explicatif montrant comment l'architecture de Docker orchestre les conteneurs et les images.
Fonctionnement interne de Docker illustré

Conclusion

 

 
En conclusion, les conteneurs Docker s’imposent comme une technologie incontournable pour les développeurs et les équipes DevOps. Leur capacité à simplifier le déploiement et à améliorer l’efficacité fait des conteneurs Docker un atout majeur dans le monde du développement logiciel. Un autre rendez vous sera planifié avec l’article suivant qui va traiter l’installation Docker
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