Почему стоит искать альтернативы Docker?
Docker — не всегда универсальное решение для контейнеризации. Иногда стоит найти более подходящую программу. И вот почему.
- Не повышает скорость работы.
Контейнеры требуют меньше ресурсов, чем виртуальные машины. Но при этом они максимально используют системные ресурсы, насколько это позволяет график работы ядра хоста. Это означает, что сервис не ускоряет работу проекта, а чаще даже замедляет его. Когда ядро обнаруживает, что памяти хоста слишком мало, оно начинает блокировать важные процессы. Это может привести к нестабильной работе системы. Контейнеры не изолированы. Они не предлагают полноценную ОС, как делают это виртуальные машины.
- Не всегда работает, если необходимо использовать несколько операционных систем.
С помощью виртуальных машин можно использовать единый гипервизор для абстрагирования всего устройства. Даже в Microsoft Azure можно одновременно запускать экземпляры как Windows Server, так и Linux Server. Но для создания образа требуется та же операционная система, с которой он был изначально создан. Например, если приложение было разработано в Windows, но его производство запущено в Linux, возможно, не получится эффективно использовать сервис. Это ограничивает ресурсы разработчика и замедляет процесс разработки.
- Не может хранить много данных.
Файлы хранятся на доступных для записи слоях. Затем доступный для записи контейнер подключается к хосту. Просмотреть данные отсюда непросто. При этом легко потерять их, если контейнер закроется. Вот почему нужно сначала сохранить данные в другом месте. Для обеспечения безопасности разработчикам приходится добавлять дополнительный объем данных.
- Не самый простой в управлении.
Платформу придется регулярно обновлять. Поэтому могут возникнуть проблемы с пониманием некоторых вещей. В инструкции есть только базовая информация. Создание больших приложений — все еще сложная задача. Разработчикам приходится поддерживать связь между многочисленными серверами и соединителями. Это требует много времени.
Подборка лучших альтернатив Docker в 2024 году
У сервиса есть альтернативы, некоторые из которых предлагают технологии виртуализации, кроссплатформенную поддержку. Существуют также инструменты Open Container Initiative (OCI), которые работают с Docker, другими платформами или заменяют некоторые компоненты.
Podman: сильный конкурент Docker
Podman — это контейнерный движок с открытым исходным кодом, который выполняет практически ту же роль, что и Docker. Однако функции изоляции и привилегии пользователя делают Podman более безопасным. Не менее важно то, что его команды интерфейса (CLI) практически идентичны командам Docker CLI.
Хотя CLI-команды этих программ похожи, знание их различий поможет специалистам при работе. Dk следует модели «Клиент-сервер», используя демона для управления всеми контейнерами, находящимися под его контролем. Podman же функционирует без центрального демона. Это потенциально может повысить устойчивость любого контейнера, исключив возможность возникновения единой точки отказа (SPOF). В Podman контейнеры представляют собой самодостаточные, полностью изолированные среды. Ими можно управлять независимо друг от друга.
Kubernetes (K8s): оркестрация контейнеров
Kubernetes или K8 — это система автоматизации с открытым исходным кодом, созданная Google. Она помогает разработчикам управлять физическими, облачными или виртуальными средами. K8 позволяет работать с различными контейнерными приложениями, а также рабочими нагрузками. Система действует как API, который может выполнять такие задачи, как автоматизация и создание нескольких координатных контейнеров из единой системы.
Kubernetes может автоматически управлять несколькими узлами и изменять расписание неактивных. Если нужно запустить несколько контейнерных приложений одновременно, можно интегрировать Dk с Kubernetes. Здесь разработчики могут улучшить сеть, безопасность и балансировку нагрузки на всех узлах. Эта функция помогает пользователям совместно работать над проектами без лишнего управления ресурсами контейнера и приложениями.
LXC/LXD: контейнеризация на уровне ОС
LXD — это технология контейнеризации, которую рассматривают как альтернативу Docker Desktop для пользователей Linux. LXD больше похожа на традиционные технологии виртуализации, где можно запускать полные дистрибутивы ОС с собственными системами инициализации, пользователями и процессами. Это делает инструмент подходящим для выполнения рабочих нагрузок, требующих полной изоляции и разделения на уровне ОС. Например, запуск нескольких дистрибутивов Linux с их собственными ядрами на одном хосте.
В LXD есть такие функции, как моментальные снимки контейнеров, оперативная миграция, кластеризация. Так что это мощный инструмент для расширенных вариантов использования контейнеров.
LXD предназначен для запуска приложений с отслеживанием состояния, которым требуется постоянное хранилище и сохранение состояния при перезапуске. Он обеспечивает улучшенную поддержку запуска баз данных, файловых серверов, других приложений с отслеживанием состояния. Программа позволяет управлять постоянным хранилищем, поддерживает оперативную миграцию и моментальные снимки. Она также обеспечивает единое управление контейнерами и виртуальными машинами, что упрощает настройку обоих типов технологий виртуализации в едином интерфейсе. Это может быть полезно в случаях, когда нужно запускать контейнеры и виртуальные машины на одном хосте.
Инструменты для разработки и тестирования контейнеров
Среди приложений есть те, что не хуже Docker справляются с разработкой контейнеров и их тестированием.
Docker Desktop: аналоги
Containerd. Проект с открытым кодом, изначально созданный компанией Docker Inc. Сейчас он относится к Cloud Native Computing Foundation. Это контейнерная среда выполнения, которая считается частью экосистемы Dk, но также может использоваться автономно. Она предназначена для управления жизненным циклом контейнеров. Среда выполнения может быть встроена в системы более высокого уровня — Dk, Kubernetes и другие платформы для оркестровки.
Containerd совместим с OCI, он обеспечивает широкую совместимость с различными форматами и средами выполнения. Инструмент предоставляет API для управления жизненным циклом, включая передачу изображений и выполнение контейнеров. Он специально разработан для встраивания в более крупные системы, что делает его гибким выбором для различных задач управления. Кроме того, он интегрируется с различными снимками файловой системы (например, overlayfs, btrfs, zfs) для обеспечения гибкого и эффективного управления слоями изображений.
Rkt. Это контейнерный движок для приложений. Отличается простотой и безопасностью. Rkt интегрируется с другими системами благодаря встроенной платформе pod и подключаемой среде выполнения.
Одно из главных преимуществ Rkt — его универсальность в работе с различными операционными системами. Он позволяет настраивать параметры изоляции на уровне модуля и на уровне отдельного приложения. Rkt поддерживает формат App Container (appc), может обрабатывать различные изображения.
Minikube. Инструмент позволяет пользователям запускать одноузловые кластеры Kubernetes локально на macOS, Windows или Linux. Minikube не предоставляет никакого пользовательского интерфейса и упрощает настройку и управление средами Kubernetes на локальных компьютерах. Это делает его отличным выбором для разработки, тестирования, изучения Kubernetes. Minikube поддерживает различные среды выполнения контейнеров — Docker, Containerd, CRI-O, — что обеспечивает гибкость среды разработки.
Minikube работает с платформой Hypervisor framework в macOS, Hyper-V в Windows, Dk или KVM в Linux. Он предоставляет полноценный кластер Kubernetes на локальном компьютере. Можно тестировать и разрабатывать приложения Kubernetes без использования удаленного кластера.
Rancher: платформа управления контейнерами
Rancher Desktop — бесплатное приложение с открытым исходным кодом для Mac, Windows и Linux, которое упрощает создание, запуск образов контейнеров. Позволяет выбирать между движком Moby (предлагаемым Continerd) и движком dockerd (предлагаемым Docker) для создания и отправки контейнеров.
По сравнению с Dk Desktop, который предоставляет Docker CLI в качестве инструмента командной строки, Rancher предоставляет kubectl и nerdctl для управления Kubernetes. Это инструменты командной строки, используемые для выполнения команд в кластерах. Приложение простое в использовании и имеет встроенный графический интерфейс.
Rancher Desktop также совместим с несколькими облачными провайдерами, что упрощает разработчикам развертывание их приложений в производственных средах. Ключевое различие между Dk и Rancher Desktop в том, что Rancher больше ориентирован на Kubernetes.
Решения для работы с контейнерными образами
Эти инструменты лучше всего подойдут для создания образов и управления ими.
Buildah: создание образов контейнеров
Создание образов OCI — основная задача Buildah. Команды здесь дублируют такие же варианты в файле Dockerfile. В результате можно создавать образы с использованием Dockerfiles или без него, не имея прав суперпользователя. Образы по-прежнему будут работать с Docker и с Kubernetes.
Buildah стремится предоставить низкоуровневый интерфейс Coreutils для создания образов. Без использования Dockerfiles можно интегрировать различные языки сценариев в процесс сборки. Инструмент также использует облегченную модель fork-exec, а не работает как демон. Он хорошо интегрируется с Podman, что делает его универсальным вариантом для разработчиков, которым необходимо создавать образы и управлять ими в рамках CI/CD. Buildah предлагает детальный контроль над процессом создания имиджа.
Harbor: безопасное управление образами
Harbor — инструмент, который помогает безопасно хранить образы контейнеров, а также управлять ими без использования DockerHub, ECR или ACR. Он добавляет функции безопасности, идентификации и управления в дополнение к Dk. С помощью Harbor можно устанавливать политики для образов, проверять их на наличие уязвимостей и управлять доступом на основе ролей.
Этот инструмент разработки позволяет управлять несколькими репозиториями в соответствии с единой схемой, что немного упрощает параллельную работу с различными CI. Пользователи Harbor могут управлять сложными рабочими процессами без необходимости делать все вручную. Инструмент включает предопределенные политики для сканирования уязвимостей, заданий по сбору «мусора» и разрешений пользователей. Графический интерфейс прост, поэтому создание новых правил и аудит журналов проходят быстро.
Контейнеризация и виртуализация: сравнение
Раньше масштабировать производительность и пропускную способность можно было только с помощью нового оборудования. Теперь компании имеют больше возможностей для расширения своей инфраструктуры за счет виртуализации и контейнеризации.
Виртуализация обеспечивает создание полноценной виртуальной машины. Виртуальные машины как мощные программы обеспечивают полную эмуляцию низкоуровневых аппаратных устройств, таких как центральный процессор, дисковые и сетевые устройства. Они работают изолированно, как полностью автономная система. Контейнеры обычно статически определяют зависимости и конфигурации. Виртуальные машины же более динамичны и могут разрабатываться в интерактивном режиме.
Контейнеризация — это специализированная форма виртуализации. Контейнеры изолируют приложения в собственных виртуализированных средах. Но, вместо того чтобы управлять собственными ОС, они совместно используют компоненты ОС физических серверов. Многие контейнеры, работающие на одном сервере, используют одну и ту же операционную систему. Это изолирует данные их приложений.
Контейнерами проще управлять по сравнению с виртуальными машинами, ведь они не управляются собственной операционной системой. Это значительно упрощает исправление ошибок. С другой стороны, это означает, что проблемы с одной системой могут препятствовать работе нескольких контейнеров. Они меньше весят, и это облегчает их перемещение.
Важное отличие контейнеризации и виртуализации — во временном поведении контейнеров. Несколько копий любого контейнера могут сосуществовать в системе оркестровки. Если один из них выходит из строя, его можно удалить и заменить. Более старые версии могут сосуществовать с более новыми.
В случае сбоя можно легко удалить и заменить новые версии. Существует огромная разница в масштабируемости контейнеризованных и виртуальных рабочих нагрузок. Контейнеры содержат радикальные по своей природе сервисы. Однако эти службы могут включать в себя веб-сервер — систему рабочей нагрузки виртуализации. Она способна прогнозировать потребность в масштабировании контейнеров на основе трафика.
Выбор между виртуальными машинами и контейнерами зависит от целей организации. Виртуальные машины позволяют выполнять текущие задачи по поддержанию согласованности в средах, изолированных с помощью уровня отражения. Он разделяет серверы на виртуальные машины, которые могут работать с различными рабочими платформами.
Инновация в области контейнеров предоставляет возможность выбора стратегии виртуализации, при которой отдельная рабочая среда может обслуживать широкий спектр пользователей в облаке. Виртуальные машины используют различные рабочие среды в рамках единого центра обработки данных. А контейнеризация позволяет их виртуализировать.
Автоматизация процессов CI/CD с контейнерами
Конвейеры CI/CD автоматизируют задачи сборки, тестирования и развертывания в рамках жизненного цикла поставки программного обеспечения (SDLC). CI/CD — важная часть DevOps.
Конфигурирование конвейера часто совпадает с использованием платформ контейнеризации. Контейнеры как изолированные среды обладают преимуществами для CI/CD — возможностью безопасного выполнения заданий конвейера и упаковки создаваемых приложений.
Концепция CI/CD не совсем нова. Но не так давно появились необходимые инструменты для расширения ее функционала. Контейнеры упрощают внедрение конвейера CI/CD и способствуют развитию культуры совместной работы. Они легкие, обладают большой гибкостью, могут масштабироваться и работают в любой среде.
Заключение
Альтернативы Docker имеют полный функционал и понятный интерфейс. Но перед переходом на новый продукт его нужно изучить. Для многих разработчиков Docker остается лучшим вариантом для развертывания проектов. Однако можно найти множество полезных программ, которые станут хорошей заменой этому сервису.