Docker i Container ed i Microservices

Docker ed i Microservices

Su questo portale abbiamo gia piu’ volte scritto e descritto la tecnologia che sta dietro al progetto Docker, sicuramente una delle nuove scoperte informatiche degli ultimi anni, a livello dell’uscita della Virtualizzazione; ma nonostante tutto, non sempre e’ facile capire in poche righe concetti nuovi non sempre semplici da comprendere, quindi eccovi un nuovo articolo, che fara’ parte di una piccola serie di episodi, in cui cercheremo di fare ulteriormente luce su cos’e’ e come funziona questo fantastico progetto.

Dagli script PHP ai microservice
Alla fine degli anni ’90 i siti erano per lo più ancora statici, con qualche script CGI , o altre soluzioni oggi considerate poco eleganti. Poi arrivarono ASP JAVA e PHP. Da li in avanti un progetto Web era prettamente fondato, ad esempio, su file PHP, CSS e immagini; in queste soluzioni tecnologiche era sufficiente copiare tutti questi file su uno spazio hosting e al più modificare qualche file di configurazione, per ricreare un nuovo ambiente web e ricominciare su di un nuovo sito.

Venti anni dopo gli scenari sono drasticamente diversi, le architetture SOA hanno preso piede, si è iniziato a parlare di microservice e tutto è diventato più complesso. Un’applicazione web, soprattutto in ambito enterprise, non è più la directory di cui parlavamo prima, ma un’ insieme di componenti autonomi, ognuno col suo ciclo di vita indipendente, rilasciati su macchine diverse e a ritmi sempre crescenti.

Una complessità così grande non può piu’ essere amministrata con il vecchio copia e incolla, diventa cosi’ necessario uno strumento affidabile che consenta di manipolare o spostare intere applicazioni limitando errori umani, checklist lunghissime da controllare e tutti i passaggi snervanti e carichi di rischi necessari per il deployment.

I container
Cosi’ come nell’industria dei trasporti nacque l’esigenza di una soluzione unica intercambiabile, vennero cosi creati i container: contenitori multiuso, realizzati in formati standard che possono essere passati con facilità da un camion a una nave, poi magari su un treno merci e così via.

Anche nel campo informatico abbiamo bisogno di qualcosa che “contenga” la nostra applicazione, che ci consenta di manovrarla con facilità senza sapere nulla, o quasi, riguardo il suo contenuto. In pratica, abbiamo bisogno anche noi del nostro container!

Docker
L’intuizione del team di Docker è stata quella di prendere il concetto di container e costruirvi attorno un’ ecosistema che ne semplificasse l’impiego. Di questo ecosistema fanno parte una serie di tool: Docker engine, Docker Toolbox, Swarm, Kitematic e tant’ altro ancora per rendere i container qualcosa di accessibile anche a chiunque, sfruttando anche il fatto che la community di sviluppatori che utilizza Docker è davvero molto vasta. Ad esempio, Docker Hub è un repository di container pubblici pronti per l’uso, mentre il codice sorgente del Docker engine è liberamente disponibile su GitHub e vanta quasi 1500 contributor.

Container VS Virtual Machine
Apparentemente i container e le virtual machine sembrano due concetti molto simili ma, sebbene queste due soluzioni abbiano delle caratteristiche in comune, si tratta di tecnologie profondamente diverse tra loro, così come diverso è anche il modo in cui dobbiamo iniziare a pensare all’architettura delle nostre applicazioni. Possiamo creare un container con la nostra applicazione monolitica all’interno, ma così non sfrutteremmo a pieno la forza dei container e quindi di Docker.

Una possibile architettura software adatta per un’infrastruttura a container è la classica architettura a microservizi. L’idea, in pratica, è quella di scomporre l’applicazione in tante piccole componenti ognuna col suo compito specifico ma capaci di scambiarsi messaggi e di cooperare tra loro, cio’ che e’ alla base dei sistemi SOA. Il deploy di tali componenti avverrà poi effettuato singolarmente, come tanti container.

Uno scenario come quello ipotizzato è assolutamente poco pratico con una macchina virtuale, in quanto ogni nuova macchina virtuale istanziata richiederebbe un bel dispendio di energia per la macchina host. I container, al contrario, sono molto leggeri, poiché effettuano una virtualizzazione completamente diversa da quella praticata dalle macchine virtuali.
Nelle macchine virtuali, lo strumento detto hypervisor si preoccupa di riservare (staticamente o dinamicamente) un certo quantitativo di risorse dal sistema operativo host da dedicare poi ad uno o più sistemi operativi, detti guest o ospiti, inoltre ogni sistema operativo guest sarà completamente isolato dal sistema operativo host. Questo meccanismo è molto dispendioso in termini di risorse, per cui l’idea di associare un micro-servizio ad una macchina virtuale è del tutto irrealizzabile.

I container, d’altro canto, apportano un contributo completamente diverso alla questione, l’isolamento è molto più blando e tutti i container in esecuzione condividono lo stesso kernel del sistema operativo sottostante, host. Scompare completamente l’overhead dell’hypervisor, e un singolo host può arrivare a ospitare centinaia di container.