Docker برای مبتدیان: ساده سازی روش ساخت و اجرای برنامه ها
Summarize this content to 400 words in Persian Lang اگر تا به حال با مشکل «روی دستگاه من کار میکند» مواجه شدهاید، تنها نیستید. توسعه دهندگان در سراسر جهان با ناسازگاری بین محیط های توسعه، آزمایش و تولید دست و پنجه نرم می کنند. اینجا جایی است که Docker وارد می شود و راه حلی ارائه می دهد که استقرار نرم افزار را آسان تر، سریع تر و قابل اطمینان تر می کند. در این وبلاگ، داکر چیست، چگونه کار می کند، رابطه آن با WSL (زیر سیستم ویندوز برای لینوکس) و چرا برای همه مفید است، حتی اگر شما یک متخصص فن آوری کامل نباشید، توضیح خواهیم داد.
داکر چیست؟
به زبان ساده، داکر پلتفرمی است که به توسعه دهندگان اجازه می دهد برنامه های خود را در کانتینرها بسته بندی کنند. این کانتینرها کد برنامه را به همراه تمام وابستگی ها، کتابخانه ها و تنظیمات آن در یک واحد سبک وزن و قابل حمل قرار می دهند. تصور کنید که میتوانید آشپزخانهتان را با تمام ظروف، مواد اولیه و وسایلتان به هر کجا که میروید حمل کنید. داکر این کار را برای برنامه ها انجام می دهد.
هر کانتینر داکر ایزوله است، به این معنی که می توانید چندین کانتینر را روی یک دستگاه اجرا کنید بدون اینکه آنها با یکدیگر تداخل داشته باشند. برخلاف ماشینهای مجازی (VM) که برای کار کردن به یک سیستم عامل کامل نیاز دارند، کانتینرهای Docker هسته سیستم عامل سیستم میزبان را به اشتراک میگذارند و باعث میشود آنها سریعتر و کمتر تشنه منابع باشند.
چرا باید از Docker استفاده کنید؟
چه یک توسعهدهنده یا شخصی که برنامهها را مدیریت میکند، Docker میتواند به سادهسازی گردش کار شما کمک کند. در اینجا دلیل این است که Docker یک تغییر دهنده بازی است:
1. سازگاری در میان محیطها
بدون Docker، اجرای یک برنامه مشابه در محیطهای مختلف (مانند توسعه، مرحلهبندی و تولید) اغلب به تنظیمات متعدد نیاز دارد. Docker تضمین می کند که برنامه در همه محیط ها یکسان عمل می کند. این مسئله بدنام “روی ماشین من کار می کند” را ریشه کن می کند.
2. راه اندازی برنامه ساده شده
آیا تا به حال با راه اندازی یک برنامه مشکل داشته اید زیرا به نسخه خاصی از Python، Node.js یا وابستگی های دیگر نیاز دارد؟ Docker این مورد را با بسته بندی کل محیط برنامه حذف می کند، به این معنی که شما نیازی به نصب یا پیکربندی دستی وابستگی ها ندارید.
3. قابلیت حمل
کانتینرهای Docker میتوانند در هر مکانی اجرا شوند: در ماشین محلی شما، در ابر یا روی هر سرور. این قابلیت جابجایی باعث میشود مقیاسبندی برنامهها و جابجایی آنها بین محیطها آسانتر شود.
4. بهره وری منابع
کانتینرها سبک وزن هستند و هسته سیستم عامل میزبان را به اشتراک می گذارند. این باعث میشود که آنها به طور قابل توجهی سریعتر بوت شوند و نسبت به ماشینهای مجازی سنتی نیاز به منابع کمتری داشته باشند. شما می توانید بسیاری از کانتینرهای Docker را بر روی یک سیستم واحد اجرا کنید بدون اینکه منابع را خسته کنید.
Docker چگونه کار می کند: یک خرابی ساده
تصاویر و ظروف
در قلب داکر تصاویر و کانتینرها قرار دارند. یک تصویر Docker یک الگوی فقط خواندنی است که شامل برنامه شما، وابستگی های آن و محیط مورد نیاز آن است. یک کانتینر یک نمونه در حال اجرا از آن تصویر است. می توانید یک تصویر را به عنوان یک دستور غذا و یک ظرف را به عنوان ظرفی که از آن دستور تهیه می کنید در نظر بگیرید.
Dockerfile: این فایل به عنوان طرح اولیه عمل می کند و حاوی دستورالعمل هایی برای ساخت یک تصویر است (مانند تنظیم محیط و کپی کردن کد برنامه).
تصویر داکر: پس از اجرای Dockerfile، یک تصویر ایجاد می کنید که می تواند به صورت محلی ذخیره شود یا در Docker Hub آپلود شود.
کانتینر داکر: با استفاده از تصویر Docker، می توانید کانتینرهایی ایجاد کنید که برنامه شما را اجرا کنند.
داکر هاب: مخزن تصویر شما
Docker Hub مانند GitHub است اما برای تصاویر Docker. شما می توانید تصاویر خود را به Docker Hub فشار دهید و دیگران می توانند آنها را پایین بکشند تا در دستگاه های خود استفاده کنند. این برای پروژه های منبع باز یا برای تیم هایی که روی برنامه های مشترک کار می کنند مفید است.
Docker و WSL (زیر سیستم ویندوز برای لینوکس): نحوه اتصال آنها
Docker به صورت بومی بر روی سیستمهای مبتنی بر لینوکس اجرا میشود، که قبلاً برای توسعهدهندگان ویندوز چالش ایجاد میکرد. با این حال، با معرفی زیرسیستم ویندوز برای لینوکس (WSL)، اجرای Docker در ویندوز بسیار سادهتر شده است.
WSL چیست؟
WSL یک ویژگی در ویندوز است که به شما امکان می دهد یک محیط لینوکس کامل را مستقیماً روی دستگاه ویندوز خود بدون سربار ماشین مجازی اجرا کنید. داکر از WSL 2 بهره می برد که هسته لینوکس سبک وزنی را ارائه می دهد که به طور یکپارچه با ویندوز ادغام می شود.
ادغام داکر و WSL
هنگامی که Docker روی ویندوز با WSL 2 نصب می شود، می تواند مستقیماً با محیط WSL تعامل داشته باشد. داکر به جای تکیه بر یک VM سنگین برای تقلید لینوکس، از WSL 2 برای اجرای کانتینرهای لینوکس به صورت بومی در ویندوز استفاده می کند.
مزایای استفاده از Docker با WSL 2:
عملکرد بهتر: از آنجایی که WSL 2 از یک هسته واقعی لینوکس استفاده می کند، اجرای کانتینرهای Docker مبتنی بر لینوکس در مقایسه با تنظیمات قبلی که به ماشین های مجازی نیاز داشتند، بسیار سریعتر و روان تر است.
یکپارچه سازی بدون درز: می توانید از ابزارهای ویندوز (مانند Visual Studio Code) در کنار Docker استفاده کنید و تجربه توسعه دهنده را روان کنید.
بهره وری منابع: WSL 2 نسبت به VM سنتی منابع کمتری مصرف میکند و به کانتینرهای Docker شما اجازه میدهد کارآمدی داشته باشند.
نمونه های واقعی Docker در عمل
1. یکپارچه سازی مداوم و استقرار مداوم (CI/CD)
داکر به یک ابزار استاندارد در خطوط لوله CI/CD تبدیل شده است. توسعهدهندگان برنامههای کاربردی را در داخل کانتینرهای Docker میسازند و اطمینان حاصل میکنند که این برنامه در دستگاه محلی آنها به همان شیوهای عمل میکند که در هنگام آزمایش و تولید انجام میدهد. ابزارهای CI/CD مانند Jenkins و GitLab CI از Docker برای خودکارسازی تست و استقرار استفاده میکنند.
2. معماری میکروسرویس ها
بسیاری از شرکت ها از Docker برای پیاده سازی معماری میکروسرویس ها استفاده می کنند. در این راهاندازی، هر سرویس (مانند تأیید هویت کاربر، پرداختها و غیره) به صورت جداگانه مدیریت میشود. Docker استقرار، بهروزرسانی و مقیاسبندی سرویسهای فردی را بدون تأثیر بر بقیه سیستم آسان میکند. پلتفرمهای بزرگی مانند Netflix و Spotify از Docker برای میکروسرویسهای خود استفاده میکنند.
3. علم داده و یادگیری ماشین
دانشمندان داده اغلب به محیط های خاصی با ابزارهایی مانند TensorFlow، Jupyter Notebooks و کتابخانه های مختلف نیاز دارند. بهجای تنظیم دستی این وابستگیها، میتوانند از کانتینرهای Docker از پیش پیکربندی شده استفاده کنند و از سازگاری بین ماشینها و همکاران مختلف اطمینان حاصل کنند. این رویکرد برای به اشتراک گذاری آزمایش های تکرارپذیر مفید است.
4. استقرار ابر
کانتینرهای Docker را می توان به راحتی در پلتفرم های ابری مانند AWS، Google Cloud و Azure مستقر کرد. ارائهدهندگان ابر حتی خدمات هماهنگسازی کانتینر مانند Kubernetes را ارائه میکنند که کانتینرهای Docker را در سراسر خوشهها مدیریت میکند و از در دسترس بودن و مقیاسپذیری بالا اطمینان میدهد.
مزایای استفاده از داکر
1. استقرار سریع
از آنجایی که کانتینرهای Docker همه چیزهایی را که یک برنامه به آن نیاز دارد بسته بندی می کنند، می توان آنها را به سرعت بدون انتظار برای راه اندازی یا پیکربندی گسترده راه اندازی کرد. این باعث میشود بهروزرسانیها و ویژگیهای جدید سریعتر عرضه شوند.
2. مقیاس بندی ساده شده
به قدرت بیشتری نیاز دارید؟ ظروف Docker را می توان با چرخاندن چندین کانتینر از یک برنامه و متعادل کردن بار بین آنها به صورت افقی مقیاس کرد. این امر به ویژه برای مدیریت افزایش ترافیک مفید است.
3. انزوا
هر ظرف Docker به صورت مجزا اجرا می شود. این تضمین می کند که مشکلات یک کانتینر (مانند خرابی یا پیکربندی نادرست) روی دیگران تأثیر نمی گذارد و قابلیت اطمینان را بهبود می بخشد.
4. تکرارپذیری
کانتینرهای داکر تغییر ناپذیر هستند. هنگامی که یک تصویر ایجاد می شود، می توانید همان محیط را در هر ماشینی بازتولید کنید. این تکرارپذیری تضمین میکند که محیطهای توسعه، آزمایش و تولید شما ثابت بماند.
5. کنترل نسخه برای برنامه ها
درست مانند Git که به شما در مدیریت نسخه های کد کمک می کند، تصاویر Docker نیز می توانند نسخه شوند. شما می توانید نسخه های مختلف محیط برنامه خود را حفظ کنید و به راحتی و بدون تنظیمات پیچیده بین آنها جابجا شوید.
نتیجه گیری: چرا داکر یک ابزار ضروری است
داکر روش توسعه، اشتراک گذاری و اجرای برنامه ها را ساده می کند. قابلیت حمل، مقیاس پذیری و کارایی آن، آن را به ابزاری ارزشمند برای توسعه دهندگان و غیر توسعه دهندگان تبدیل کرده است. چه در حال راهاندازی یک محیط توسعه، استقرار برنامههای کاربردی در فضای ابری یا آزمایش ابزارهای جدید باشید، Docker تضمین میکند که میتوانید این کار را سریع و قابل اطمینان انجام دهید.
برای کاربران ویندوز، ادغام با WSL 2 امکانات بیشتری را باز می کند و اجرای برنامه های مبتنی بر لینوکس را به صورت بومی در ویندوز آسان می کند. با Docker، روزهای راه اندازی محیط خسته کننده و استقرار ناسازگار به پایان رسیده است.
بنابراین، مهم نیست که در کجای سفر فناوری خود هستید، Docker می تواند به شما کمک کند هوشمندتر و کارآمدتر کار کنید.
اگر تا به حال با مشکل «روی دستگاه من کار میکند» مواجه شدهاید، تنها نیستید. توسعه دهندگان در سراسر جهان با ناسازگاری بین محیط های توسعه، آزمایش و تولید دست و پنجه نرم می کنند. اینجا جایی است که Docker وارد می شود و راه حلی ارائه می دهد که استقرار نرم افزار را آسان تر، سریع تر و قابل اطمینان تر می کند. در این وبلاگ، داکر چیست، چگونه کار می کند، رابطه آن با WSL (زیر سیستم ویندوز برای لینوکس) و چرا برای همه مفید است، حتی اگر شما یک متخصص فن آوری کامل نباشید، توضیح خواهیم داد.
داکر چیست؟
به زبان ساده، داکر پلتفرمی است که به توسعه دهندگان اجازه می دهد برنامه های خود را در کانتینرها بسته بندی کنند. این کانتینرها کد برنامه را به همراه تمام وابستگی ها، کتابخانه ها و تنظیمات آن در یک واحد سبک وزن و قابل حمل قرار می دهند. تصور کنید که میتوانید آشپزخانهتان را با تمام ظروف، مواد اولیه و وسایلتان به هر کجا که میروید حمل کنید. داکر این کار را برای برنامه ها انجام می دهد.
هر کانتینر داکر ایزوله است، به این معنی که می توانید چندین کانتینر را روی یک دستگاه اجرا کنید بدون اینکه آنها با یکدیگر تداخل داشته باشند. برخلاف ماشینهای مجازی (VM) که برای کار کردن به یک سیستم عامل کامل نیاز دارند، کانتینرهای Docker هسته سیستم عامل سیستم میزبان را به اشتراک میگذارند و باعث میشود آنها سریعتر و کمتر تشنه منابع باشند.
چرا باید از Docker استفاده کنید؟
چه یک توسعهدهنده یا شخصی که برنامهها را مدیریت میکند، Docker میتواند به سادهسازی گردش کار شما کمک کند. در اینجا دلیل این است که Docker یک تغییر دهنده بازی است:
1. سازگاری در میان محیطها
بدون Docker، اجرای یک برنامه مشابه در محیطهای مختلف (مانند توسعه، مرحلهبندی و تولید) اغلب به تنظیمات متعدد نیاز دارد. Docker تضمین می کند که برنامه در همه محیط ها یکسان عمل می کند. این مسئله بدنام “روی ماشین من کار می کند” را ریشه کن می کند.
2. راه اندازی برنامه ساده شده
آیا تا به حال با راه اندازی یک برنامه مشکل داشته اید زیرا به نسخه خاصی از Python، Node.js یا وابستگی های دیگر نیاز دارد؟ Docker این مورد را با بسته بندی کل محیط برنامه حذف می کند، به این معنی که شما نیازی به نصب یا پیکربندی دستی وابستگی ها ندارید.
3. قابلیت حمل
کانتینرهای Docker میتوانند در هر مکانی اجرا شوند: در ماشین محلی شما، در ابر یا روی هر سرور. این قابلیت جابجایی باعث میشود مقیاسبندی برنامهها و جابجایی آنها بین محیطها آسانتر شود.
4. بهره وری منابع
کانتینرها سبک وزن هستند و هسته سیستم عامل میزبان را به اشتراک می گذارند. این باعث میشود که آنها به طور قابل توجهی سریعتر بوت شوند و نسبت به ماشینهای مجازی سنتی نیاز به منابع کمتری داشته باشند. شما می توانید بسیاری از کانتینرهای Docker را بر روی یک سیستم واحد اجرا کنید بدون اینکه منابع را خسته کنید.
Docker چگونه کار می کند: یک خرابی ساده
تصاویر و ظروف
در قلب داکر تصاویر و کانتینرها قرار دارند. یک تصویر Docker یک الگوی فقط خواندنی است که شامل برنامه شما، وابستگی های آن و محیط مورد نیاز آن است. یک کانتینر یک نمونه در حال اجرا از آن تصویر است. می توانید یک تصویر را به عنوان یک دستور غذا و یک ظرف را به عنوان ظرفی که از آن دستور تهیه می کنید در نظر بگیرید.
- Dockerfile: این فایل به عنوان طرح اولیه عمل می کند و حاوی دستورالعمل هایی برای ساخت یک تصویر است (مانند تنظیم محیط و کپی کردن کد برنامه).
- تصویر داکر: پس از اجرای Dockerfile، یک تصویر ایجاد می کنید که می تواند به صورت محلی ذخیره شود یا در Docker Hub آپلود شود.
- کانتینر داکر: با استفاده از تصویر Docker، می توانید کانتینرهایی ایجاد کنید که برنامه شما را اجرا کنند.
داکر هاب: مخزن تصویر شما
Docker Hub مانند GitHub است اما برای تصاویر Docker. شما می توانید تصاویر خود را به Docker Hub فشار دهید و دیگران می توانند آنها را پایین بکشند تا در دستگاه های خود استفاده کنند. این برای پروژه های منبع باز یا برای تیم هایی که روی برنامه های مشترک کار می کنند مفید است.
Docker و WSL (زیر سیستم ویندوز برای لینوکس): نحوه اتصال آنها
Docker به صورت بومی بر روی سیستمهای مبتنی بر لینوکس اجرا میشود، که قبلاً برای توسعهدهندگان ویندوز چالش ایجاد میکرد. با این حال، با معرفی زیرسیستم ویندوز برای لینوکس (WSL)، اجرای Docker در ویندوز بسیار سادهتر شده است.
WSL چیست؟
WSL یک ویژگی در ویندوز است که به شما امکان می دهد یک محیط لینوکس کامل را مستقیماً روی دستگاه ویندوز خود بدون سربار ماشین مجازی اجرا کنید. داکر از WSL 2 بهره می برد که هسته لینوکس سبک وزنی را ارائه می دهد که به طور یکپارچه با ویندوز ادغام می شود.
ادغام داکر و WSL
هنگامی که Docker روی ویندوز با WSL 2 نصب می شود، می تواند مستقیماً با محیط WSL تعامل داشته باشد. داکر به جای تکیه بر یک VM سنگین برای تقلید لینوکس، از WSL 2 برای اجرای کانتینرهای لینوکس به صورت بومی در ویندوز استفاده می کند.
مزایای استفاده از Docker با WSL 2:
- عملکرد بهتر: از آنجایی که WSL 2 از یک هسته واقعی لینوکس استفاده می کند، اجرای کانتینرهای Docker مبتنی بر لینوکس در مقایسه با تنظیمات قبلی که به ماشین های مجازی نیاز داشتند، بسیار سریعتر و روان تر است.
- یکپارچه سازی بدون درز: می توانید از ابزارهای ویندوز (مانند Visual Studio Code) در کنار Docker استفاده کنید و تجربه توسعه دهنده را روان کنید.
- بهره وری منابع: WSL 2 نسبت به VM سنتی منابع کمتری مصرف میکند و به کانتینرهای Docker شما اجازه میدهد کارآمدی داشته باشند.
نمونه های واقعی Docker در عمل
1. یکپارچه سازی مداوم و استقرار مداوم (CI/CD)
داکر به یک ابزار استاندارد در خطوط لوله CI/CD تبدیل شده است. توسعهدهندگان برنامههای کاربردی را در داخل کانتینرهای Docker میسازند و اطمینان حاصل میکنند که این برنامه در دستگاه محلی آنها به همان شیوهای عمل میکند که در هنگام آزمایش و تولید انجام میدهد. ابزارهای CI/CD مانند Jenkins و GitLab CI از Docker برای خودکارسازی تست و استقرار استفاده میکنند.
2. معماری میکروسرویس ها
بسیاری از شرکت ها از Docker برای پیاده سازی معماری میکروسرویس ها استفاده می کنند. در این راهاندازی، هر سرویس (مانند تأیید هویت کاربر، پرداختها و غیره) به صورت جداگانه مدیریت میشود. Docker استقرار، بهروزرسانی و مقیاسبندی سرویسهای فردی را بدون تأثیر بر بقیه سیستم آسان میکند. پلتفرمهای بزرگی مانند Netflix و Spotify از Docker برای میکروسرویسهای خود استفاده میکنند.
3. علم داده و یادگیری ماشین
دانشمندان داده اغلب به محیط های خاصی با ابزارهایی مانند TensorFlow، Jupyter Notebooks و کتابخانه های مختلف نیاز دارند. بهجای تنظیم دستی این وابستگیها، میتوانند از کانتینرهای Docker از پیش پیکربندی شده استفاده کنند و از سازگاری بین ماشینها و همکاران مختلف اطمینان حاصل کنند. این رویکرد برای به اشتراک گذاری آزمایش های تکرارپذیر مفید است.
4. استقرار ابر
کانتینرهای Docker را می توان به راحتی در پلتفرم های ابری مانند AWS، Google Cloud و Azure مستقر کرد. ارائهدهندگان ابر حتی خدمات هماهنگسازی کانتینر مانند Kubernetes را ارائه میکنند که کانتینرهای Docker را در سراسر خوشهها مدیریت میکند و از در دسترس بودن و مقیاسپذیری بالا اطمینان میدهد.
مزایای استفاده از داکر
1. استقرار سریع
از آنجایی که کانتینرهای Docker همه چیزهایی را که یک برنامه به آن نیاز دارد بسته بندی می کنند، می توان آنها را به سرعت بدون انتظار برای راه اندازی یا پیکربندی گسترده راه اندازی کرد. این باعث میشود بهروزرسانیها و ویژگیهای جدید سریعتر عرضه شوند.
2. مقیاس بندی ساده شده
به قدرت بیشتری نیاز دارید؟ ظروف Docker را می توان با چرخاندن چندین کانتینر از یک برنامه و متعادل کردن بار بین آنها به صورت افقی مقیاس کرد. این امر به ویژه برای مدیریت افزایش ترافیک مفید است.
3. انزوا
هر ظرف Docker به صورت مجزا اجرا می شود. این تضمین می کند که مشکلات یک کانتینر (مانند خرابی یا پیکربندی نادرست) روی دیگران تأثیر نمی گذارد و قابلیت اطمینان را بهبود می بخشد.
4. تکرارپذیری
کانتینرهای داکر تغییر ناپذیر هستند. هنگامی که یک تصویر ایجاد می شود، می توانید همان محیط را در هر ماشینی بازتولید کنید. این تکرارپذیری تضمین میکند که محیطهای توسعه، آزمایش و تولید شما ثابت بماند.
5. کنترل نسخه برای برنامه ها
درست مانند Git که به شما در مدیریت نسخه های کد کمک می کند، تصاویر Docker نیز می توانند نسخه شوند. شما می توانید نسخه های مختلف محیط برنامه خود را حفظ کنید و به راحتی و بدون تنظیمات پیچیده بین آنها جابجا شوید.
نتیجه گیری: چرا داکر یک ابزار ضروری است
داکر روش توسعه، اشتراک گذاری و اجرای برنامه ها را ساده می کند. قابلیت حمل، مقیاس پذیری و کارایی آن، آن را به ابزاری ارزشمند برای توسعه دهندگان و غیر توسعه دهندگان تبدیل کرده است. چه در حال راهاندازی یک محیط توسعه، استقرار برنامههای کاربردی در فضای ابری یا آزمایش ابزارهای جدید باشید، Docker تضمین میکند که میتوانید این کار را سریع و قابل اطمینان انجام دهید.
برای کاربران ویندوز، ادغام با WSL 2 امکانات بیشتری را باز می کند و اجرای برنامه های مبتنی بر لینوکس را به صورت بومی در ویندوز آسان می کند. با Docker، روزهای راه اندازی محیط خسته کننده و استقرار ناسازگار به پایان رسیده است.
بنابراین، مهم نیست که در کجای سفر فناوری خود هستید، Docker می تواند به شما کمک کند هوشمندتر و کارآمدتر کار کنید.