ما هو الـ Docker وما الفوائد التي يقدّمها؟

لقد أحدثت Docker ثورة في تَطوير البَرمجيات الحَديثة، والتي تبسط العملية للمطورين. فمن خِلال تَجريد نظام التشغيل المضيف، يُمكن للمُطورين أداء العَمل بكفاءة وسرعة أكبر من أيّ وَقت مَضى. وبالتالي، يُمكن للمُطورين التّركيز على التشغيل والنشر الفعال لتطبيقاتهم. بالنسبة لأولئك الذين يبحثون عن تطبيقات فعّالة ومُتسقة وقابلة للنشر بسهولة، أصبح الـ Docker(ولا يزال) هو الحل، بدءاً من تغليف التّطبيقات في حاوية واحِدة إلى الحِفاظ على الإتساق عَبر بيئات مُختلفة.

إذن، ما هو الـ Docker ؟ سوف نتعمق في منصّة الحاويات الـ Docker، ونوضح الغَرض منها ووظائفها والطرق التي تمكّن المُطورين من إنشاء تجارب غَير مسبوقة في تطوير التطبيقات لَم يكُن من الممكن تصورها قَبل بضع سَنوات فقط.

ما هو الـ Docker؟

Docker، هي منصّة حاويات برمجية أحدثت ثورة في مجال التطوير، بحيث سرّعت من عملية تَطوير التّطبيقات وتَوزيعها وتَشغيلها. إنها أداة تُمكِّن المطورين من تجميع التطبيق بأكمله، بما في ذلك جميع مكوناته، في حاوية واحِدة لضَمان سهولة الأداء الوظيفي، بغَض النّظر عَن بيئة العَمل.

كما توفر الـ Docker للمطورين بيئة مَعزولة وقابِلة للتّكرار بشكل كبير. وهذا يبسّط عملية تطوير وإختبار التّطبيقات التي هي نُسخ طِبق الأَصل من بيئة الإنتاج للمطورين. كما يزيل Docker أيضاً مشاكل التّوافق ويُقلل بشَكل كَبير من التّحديات المُتعلقة بالتهيئة لهذه التطبيقات.

بالإضافة إلى ذلك، يَعمل الـ Dockerعلى تَبسيط عملية نشر التطبيقات وتنفيذها. بحيث يُمكن للمُطورين نشر التّطبيقات بدون عناء في حاوية أو خادِم مَحلي أو سحابي أو بِيئة إِنتاج أخرى، بحيث تحتوي الحاوية على جميع المكونات الضرورية لتطوير التطبيق وتشغيله.

في ماذا يُستخدم الـ Docker؟

على الرّغم مِن حقيقة أنّه يُمكن إستخدام الـ Dockerلتَطوير ونَشر أي شكل من أشكال التطبيقات البرمجية، إلا أنّه يُمكن أن يُساعد كذلك في ما يلي:

نشر البرامج بإستمرار

إن عمليّة تَطوير البرمجيات على وشك أن تشهد تسارع كبير بسبب الحاويات الـ Docker. يُمكن لفرق العمل نشر التطبيقات الموضوعة في حاويات Docker في ثوانٍ، بدلاً من الأسابيع أو الأشهر اللازمة للتطبيقات المُتجانسة التقليدية، وذلك عن طريق إستخدام تقنيّة Docker ومُمارسات DevOps السليمة، مثل إستخدام مَقاييس DORAلقِياس وَتيرة النشر ومهلة التغيير. فمن خلال تنفيذ أمر واحد لإنشاء مجموعة جديدة من الحاويات مع الأكواد البرمجية المحدّثة، يُمكن دَمج أي تَحديثات أو تعديلات على الأكواد البرمجية للتطبيق ونَشرها بسهولة ضمن خَط زمني.

بناء بُنية قائِمة على الخَدمات المُصغرة

لَقد أثبت Docker أنه مَورد لا يُقدر بثَمن للإنتقال إلى بُنية قائِمة على الخَدمات المُصغرة من تَطبيق تقليدي متجانس. بحيث يَقوم المُطورين بإنشاء ونَشر العديد من الخدمات المُصغرة، كُل منها داخِل حاوية. ثم يتم دمج الخدمات المصغرة لاحقًا لإنشاء تطبيق برمجي موحد بإستخدام أَداة تَنسيق الحاويات، مِثل Docker Swarm.

تَرحيل التّطبيقات القَديمة إلى بُنية تحتيّة حاوية

يُمكن أن يكون Docker مُفيد أيضًا لفِرق التّطوير التي تعمل على تحديث تَطبيق بَرمجي قَديم موجود. على سبيل المثال، يُمكن للفِرق تَرحيل التّطبيق إلى بُنية تَحتية مُجهزة بالحاويات من خلال إستخدام Docker، مما يؤدّي إلى تَطبيق أَكثر كَفاءة وقابليّة للتّطوير.

تَمكين السّحابة المُدمجة والتطبيقات متعددة السحابة

تَعرض حاويات Docker وظائف متطابقة بغضّ النّظر عن موقع نشرها. وهذا يبسّط عمليّة نَقل التطبيقات من مورد سحابي إلى آخر، وكذلك بَين سَحابة الإنتاج الخاصّة بك وسَحابة الإختبار الخاصة بموردي السّحابة الآخرين. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يبسط عملية ترحيل التّطبيقات التي تَستخدم Docker. هذا هو التّعريف التّشغيلي لكُل من السّحابة المُدمجة والسّحابة المُتعدّدة. بإختصار، يتوافق Docker مع كل من البيئات السّحابية المُدمجة والمُتعددة السّحابة.

كَيف يَعمل Docker؟

يقوم Docker بتغليف التطبيق وتوابعه داخِل حاوية إفتراضية، وبالتالي تمكين التطبيق من العمل على أيّ خادِم لينكس. وقد أدى ذلك إلى ظهور مُصطلح الوحدات المغلفة ”الحاوية“. فيضمن Docker أن يتم تَضمين جميع التّبعيات الضرورية في كَيان بَرمجي واحد، وهذا هو سبب طبيعته القائمة بذاتها.

يتكون نِظام Docker البِيئي من:

• برنامج خفي يُدير إدارة الحَاوية وتَشغيلها وبنائها.
• واجِهة بَرمجة تَطبيقات عالية المُستوى يستخدمها البرنامج الخفي.
• واجِهة سَطر الأَوامر (CLI) تعمل كواجِهة مُستخدم تُتيح الوصول إلى كافة الوظائف.

هناك عدد من المكونات التي تتألف منها منصة Docker، وهي مَفتوحة المَصدر بموجب تَرخيص Apache V2. فيما يلي بَعض الأَدوات والمُصطلحات:

سَطح مَكتب Docker

مُحرك Docker Engine هو مكون Docker المهم الوحيد الذي لا يمكن الوصول إليه لنظام التشغيل Windows أو Mac أو Linux. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن سطح مكتب ، وهو واجهة المستخدم الرسومية (GUI) ، مُتاح حصريًّا على نظامي التشغيل ويندوز وماك. فقم بتَشغيل هذا المكوّن على خادِم ماك خاص إفتراضي يُمكن الإعتماد عليه لنظام التشغيل Mac لتضمن التشغيل السهل. ويتم تَثبيت سطح المكتب Docker كجِهاز إفتراضي (VM) على الإنترنت بدلاً من الخوض في حالات ملموسة مع محرك Docker Engine، كما هو ممكن على أنظمة لينكس. علاوةً على ذلك، يمكن تَشغيل سطح المكتب Docker على نظام ويندوز عن طريق تثبيت نظام التشغيل MacOS.

يُمكن الوصول إلى هذهِ الأداة المساعدة على الفَور على أَنظمة ويندوز وماك لإِدارة مَجموعة متنوعة من مكوّنات Docker، مثل الحَاويات والصّور ووحدات التخزين ومَجموعات Kubernetes المحليّة وبيئات التّطوير بداخل الحاويات، بمجرد إنشاء بنيتها التحتية.

حاوية Docker

يتم احتواء الكود البرمجي وجميع تبعياته داخل حاوية Docker، وهي وحدة موحدة من البرامج التي تضمن إنتقال التّطبيق بسُرعة ويمكن الإعتماد عليه من بيئة حَوسبة إلى أُخرى. صَورة حاوية Docker عِبارة عَن مجموعة مستقلة قابلة للتنفيذ من البرمجيات الخفيفة التي تتضمن جميع المكونات الضرورية لتنفيذ جزء من البرنامج.

• كود البَرنامج
• مُحركات وقت التّشغيل
• أَدوات النّظام
• مَكتبات النّظام
• الإعدادات

بغضّ النّظر عمّا لو كانت البيئة محليّة أو في السحابة، تضمن الحاويات أن تعمل البرامج بشكل موحد على الرغم من الإختلافات مثل أنظمة لينكس وماك وويندوز.

يُمكنك تَحديد البيئة الأكثر مُلاءمة لرَفاهيتك بشكل مستقل. عن طريق مُراجعة دَليلنا حول:

• ويندوز VPS مقابل لينكس VPS

سجل Docker / صورة Docker

فكّر في صُورة Docker كمَلف غَير قابِل للتّغيير يقوم، عند إعداده، بإنشاء حاوية تمكّنك من تنفيذ الأكواد البرمجية الخاصة بك. فيتم إنشاء الحاوية بإستخدام الأمر ”تشغيل“ عندما يتم إنشاء صورة بإستخدام الأمر ”إنشاء“. فيتم تَخزين هذه الصّور في سِجل Docker، مِثل ”registry.hub.docker.com“. تتكون الصّور مِن سلسلة من الطبقات المشتقة من صور أخرى. وهي مصممة لتسهيل مُشاركة الصّور عَبر الشّبكة من خلال التخلص من الحاجة إلى نقل البيانات عند مشاركة الطّبقات.

مُحرك Docker Engine

هناك ثلاثة مكونات أساسية في مُحرك Docker Engine تعزز تطوير التطبيقات:

• Docker Daemon هو عمليّة مُستمرة مسؤولة عن إدارة الحاويات والصّور على مُضيف مُعين.
• كما يتم توفير واجِهة بَرمجة التّطبيقات الأساسيّة المُستندة إلى HTTP للتّفاعل مع Docker بواسطة واجهة برمجة تطبيقات Docker Engine REST.
• أما كيفية تفاعلك مع Docker كمُستخدم فهي من خلال Docker Client/CL. هذه أداة مساعدة لسطر الأوامر.

أما أداة Portainer فهي أداة إضافية فعالة تبسط المهمة نفسها. وهي مجهزة بواجِهة مُستخدم رسومية مُباشرة قائمة على الإنترنت (GUI) يُمكن مقارنتها بمحطة إِدارة VMware vSphere. تتيح هذه الواجهة الإدارة الفعالة حتى لأصغر المبادرات عن طريق تمكين الوصول السريع إلى المعلومات والأجهزة الخاصّة بـ Docker.

فوائِد Docker

تستخدم المؤسسات الكبيرة Docker على نطاق واسع. وهو يكتسب شعبية بوتيرة متسارعة. فدعنا نتفحص بَعض الفوائد لتحديد كيف يمكن أن يكون مفيد لك.

العائِد على الإستثمار وتوفير التّكاليف

في البداية، يعد العائِد على الإستثمار (ROI) مُقنع للغاية من حَيث إنخفاض نَفقات البُنية التحتية. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن قيمة Docker، وهي القدرة على تشغيل التّطبيقات بموارد أقل، تُترجم مباشرةً إلى إيرادات ملموسة على المَدى الطّويل. تنخفض تكلُفة الشّركة الكَبيرة لتوليد إيرادات مُستدامة بمُرور الوقت مع إنخفاض عدد الموارد المطلوبة لتشغيل التطبيقات.

في النّهاية، ستستلزم فعالية Docker في تَطوير البرمجيات إنخفاض في البُنية التحتية، والرسوم الشهرية للخوادم، والنفقات التشغيلية (عَدد المُوظفين) للحفاظ على تلك البنية التحتية على أساس شهري. كلما زاد العَمل الهندسي الذي يمكن لفريق العمل إكماله أو كُلما زادَت كفاءة المُهندسين في العَمل لكُل شخص، كُلما وفّرت المؤسّسة المَزيد من المال على المَدى الطّويل.

القابلية للنقل

الفائدة الأساسية ل Docker هي القابلية للنقل. يعمل Docker على تبسيط عملية نقل التطبيقات بين البيئات المُختلفة عن طريق تَغليف التّطبيقات والتّبعيات بداخل الحاويات، بغض النظر عما لو كُنت تَعمل على كُمبيوتر مَحمول أو تنشر خادِم إنتاج قائِم على السّحابة. وبالتالي، يظل أداء التطبيق وسلوكه مُتسق، بغضّ النّظر عن الموقع الذي يتم تطويره أو تنفيذه منه.

العَزل

توفّر حاويات Docker كذلك عزل قوي للتطبيقات، مما يضمن وصول كل تطبيق وتوابعه إلى نِظام ملفّات كامل. وهذا يَضمن حُصولها على بيئة وقت التشغيل اللازمة، وحمايتها من التّطبيقات الأُخرى وتعديلاتها، وعدم تأثيرها على التّطبيقات الأخرى.

كَفاءة المَوارد

يستهلك Docker أيضاً مَوارد أقل من الأجهزة الإفتراضية التّقليدية بسبب إستخدامه لنواة نظام تشغيل أساسية مشتركة. فالحصول على أَفضل KVM VPS لتَحسين إستخدام الموارد. هذا التّصميم لا يقلل فقط من مِقدار مَساحة القرص وذاكِرة الوصول العشوائي المخصصة لـ KVM، ولكنه أيضاً يمكّن جهاز حقيقي واحد من إستضافة كَثافة أعلى بكَثير من مثيلات المُستخدم، وبالتالي تبسيط إدارة الموارد وتقليل نفقات الأجهزة.

القابلية للتوسع

يسهّل Docker طريقة مباشرة لقابلية توسيع نطاق التطبيق: إِنشاء مُثيلات متعددة لحاوية. علاوة على ذلك، يُمكن توزيع عبء العمل بشكل متساوٍ من خلال عدد من أَدوات تَنسيق الحاويات، بما في ذلك Docker Swarm وGoogle Kubernetes. تُمكِّن هذهِ السّعة الديناميكيّة التطبيقات من التوسع بسرعة إستجابةً للتغيرات السّريعة في الطّلب، وهي مِيزة حاسمة في البيئات ذات الأحمال العالية.

تَطوير ونَشر أسرع

يتم تَبسيط عملية تَطوير التّطبيقات ونشرها بواسطة Docker. تُمكّن الحاويات المُطورين من العمل في بيئات محليّة، والتي تحاكي بِيئات الإِنتاج، وتُقلل من مشاكل التّوافق، وتسرّع عملية التطوير. بالإضافة إلى ذلك، يُصبح النّشر أكثر آلية ومباشرة، مما يؤدي إلى تقليل الأخطاء وتقليل الوقت.

الخلاصة

لقد أَحدث Docker ثورة في الطَريقة التي نتصور بها نَشر التّطبيقات في بيئة الحوسبة المعاصرة. لقد تغيرت عملية إدارة التطبيقات بشكل أساسي من خلال قابليتها للنقل وكَفاءة المَوارد والقابلية للتوسع. خلال دورة حياة البرمجة والتطوير، ضمنت Docker الإتساق من خلال تَبسيط دورات التطوير. فهو لم يقلل فقط من مُستوى المَعرفة الخاصّة بالمَجال المطلوب لإكمال المهمة، بل جعل صيانة التطبيقات ونشرها بشكل متسق أبسط بكثير.

أسئلة وأجوبة