Краткое введение в Windows контейнеры. Как упаковать приложение в контейнер Docker? Контейнерная виртуализация windows

Контейнеры в Microsoft Windows Server 2016 стали расширением возможностей технологии для клиентов. Microsoft планирует разработки клиентов, развертывания и теперь хостинг приложений в контейнерах как часть их процессов развития.

По мере того как темпы развертывания приложений продолжают увеличиваться и клиенты используют развертывания версий приложений ежедневно или даже ежечасно, возможность быстрого развертывания приложений валидацию с клавиатуры разработчика для производства определяет решающее значение для успеха бизнеса. Этот процесс ускоряется контейнерами.

В то время как виртуальные машины имеют функцию переноса приложений в центрах обработки данных и в облако и за его пределы, ресурсы виртуализации дополнительно разблокированы контейнерами с помощью виртуализации ОС (Системный софт). Данное решение, благодаря виртуализации, позволит осуществить быструю доставку приложений.

Технология Windows Контейнер включает в себя два различных типа контейнеров, Windows Server Контейнер и Hyper-V Контейнеры. Оба типа контейнеров создаются, управляются и функционируют одинаково. Они даже производят и потребляют тот же образ контейнера. Отличается они между собой уровнем изоляции, созданного между контейнером, операционной системы хоста и всех других контейнеров, запущенных на хосте.

Windows Server Контейнеры : Несколько экземпляров контейнеров могут работать одновременно на хосте с изоляцией, предоставляемой через пространство имен, управления ресурсами и изоляции процессов технологий. Windows Server Контейнеры имеют одно и то же ядро, расположенное на хосте.

Hyper-V Контейнеры : Несколько экземпляров контейнеров могут работать одновременно на хосте. Тем не менее, каждый контейнер реализован внутри специальной виртуальной машины. Это обеспечивает изоляцию уровня ядра между каждым Hyper-V контейнером и контейнером хоста.

Microsoft включил в функцию контейнера набор инструментов Docker по управлению не только контейнерами Linux, но и контейнерами Windows Server и Hyper-V. В рамках сотрудничества в сообществах Linux и Windows , был расширен опыт Docker путем создания модуля PowerShell для Docker , который представлен теперь с открытым исходным кодом для. Модуль PowerShell может управлять Linux и Windows Sever контейнерами локально или удаленно с помощью REST API Docker технологии. Разработчики удовлетворены внедрением инноваций для клиентов с помощью открытого исходного кода для развитием нашей платформы. В дальнейшем планируется принести технологии для наших клиентов наряду с инновациями, как Hyper-V.

Купить Windows Server 2016

Предлагаем Вам купить Windows Server 2016 со скидкой у официального Партнера Microsoft в России – Компании ДАТАСИСТЕМ. У вас будет возможность получить консультацию, а также бесплатно скачать Windows Server 2016 для тестирования, обратившись к нашим специалистам техподдержки. Цена Windows Server 2016 по запросу. Коммерческое предложение для участия в закупке Windows Server 2016 вы сможете получить по запросу на e-mail:

В марте 2013 года Соломан Хайкс объявил о старте открытого проекта, впоследствии ставшего известным как Docker. В последующие месяцы его активно поддержало сообщество Linux, а осенью 2014 года Microsoft объявила о планах реализации контейнеров в Windows Server 2016. Компания WinDocks, соучредителем которой я являюсь, выпустила независимую версию открытого кода Docker для Windows в начале 2016 года с акцентом на первоклассную поддержку контейнера в SQL Server. Контейнеры быстро становятся центром внимания в отрасли. В этой статье мы рассмотрим контейнеры и их использование разработчиками и администраторами баз данных SQL Server

Принципы организации контейнеров

Контейнеры определяют новый метод упаковывания приложений, в сочетании с изоляцией пользователей и процессов, для мультиабонентских приложений. Различные реализации контейнеров для Linux и Windows существуют уже много лет, но с выходом Windows Server 2016 мы получили фактический стандарт Docker. Сегодня API-интерфейс и формат контейнера Docker поддерживаются в общедоступных службах AWS, Azure, Google Cloud, всех дистрибутивах Linux и Windows. У элегантной структуры Docker есть важные преимущества.

Переносимость. Контейнеры содержат программные зависимости приложений и выполняются неизменными на ноутбуке разработчика, общем тестовом сервере и в любой общедоступной службе.
Экосистема контейнеров. API-интерфейс Docker является средоточием отраслевых новинок с решениями для мониторинга, ведения журнала, хранения данных, оркестровки кластеров и управления.
Совместимость с общедоступными службами. Контейнеры спроектированы для архитектуры микрослужб, горизонтального масштабирования и временных рабочих нагрузок. Контейнеры проектируются таким образом, чтобы их можно было при желании удалить и заменить, а не исправлять или обновлять.
Скорость и экономия. Для создания контейнеров требуется несколько секунд; обеспечена эффективная поддержка мультиабонентности. У большинства пользователей количество виртуальных машин сокращается в три-пять раз (рисунок 1).

Контейнеры SQL Server

SQL Server поддерживает мультиабонентность с применением именованных экземпляров в течение десяти лет, так в чем же ценность контейнеров SQL Server?

Дело в том, что контейнеры SQL Server более практичны благодаря их быстродействию и автоматизации. Контейнеры SQL Server представляют собой именованные экземпляры, с данными и настройками, подготавливаемые в течение нескольких секунд. Возможность создавать, удалять и заменять контейнеры SQL Server за считанные секунды позволяет более практично использовать их для разработки, контроля качества и других случаев применения, которые будут рассмотрены ниже.

Благодаря быстродействию и автоматизации контейнеры SQL Server идеальны для организации производственной среды разработки и контроля качества. Каждый член группы работает с изолированными контейнерами в общей виртуальной машине, с трех-пяти-кратным сокращением числа виртуальных машин. В результате мы получаем существенную экономию на обслуживании виртуальных машин и стоимости лицензий Microsoft. Контейнеры легко интегрировать в массивы сети хранения данных (SAN) с использованием реплик хранилища и клонов баз данных (рисунок 2).

Подключенная база данных объемом 1 Тбайт формируется в экземпляре контейнера менее чем за одну минуту. Это значительное улучшение по сравнению с серверами с выделенными именованными экземплярами или предоставлением виртуальных машин для каждого разработчика. Одна компания использует восьмиядерный сервер для обслуживания до 20 контейнеров SQL Server по 400 Гбайт. В прошлом для подготовки каждой виртуальной машины требовалось более часа, а экземпляры контейнеров выдаются за две минуты. Таким образом, удалось в 20 раз сократить число виртуальных машин, уменьшить число ядер процессора в 5 раз и резко сократить расходы на оплату лицензий Microsoft. Кроме того, повысились гибкость и быстрота реагирования в бизнесе.

Применение контейнеров SQL Server

Контейнеры определяются с помощью сценариев Dockerfile, которые предусматривают конкретные шаги построения контейнера. Приведенный на экране 1 файл Dockerfile задает SQL Server 2012 с базами данных, копируемыми в контейнер, и скриптом SQL Server для маскирования выбранных таблиц.

Каждый контейнер может содержать десятки баз данных со вспомогательными файлами и файлами журнала. Базы данных могут быть скопированы и выполнены в контейнере или подключены с помощью команды MOUNTDB.

Каждый контейнер содержит частную файловую систему, изолированную от ресурсов хоста. В приведенном на экране 2 примере контейнер строится с использованием MSSQL-2014 и venture.mdf. Формируются уникальный идентификатор ContainerID и порт контейнера.

Экран 2. Контейнер на базе SQL Server 2014 и venture.mdf

Контейнеры SQL Server обеспечивают новый уровень быстродействия и автоматизации, но их поведение точно такое же, как у обычных именованных пространств. Управление ресурсами можно реализовать с помощью инструментария SQL Server или через пределы ресурсов контейнера (экран 3).

Другие случаи применения

Контейнеры - самое распространенное средство организации среды для разработки и контроля качества, но появляются и другие области применения. Тестирование аварийного восстановления - простой, но многообещающий сценарий использования. Среди прочих - контейнеризация внутренней среды SQL Server для унаследованных приложений, таких как SAP или Microsoft Dynamics. Контейнеризованный внутренний компонент используется для предоставления рабочей среды для поддержки и текущего обслуживания. Применяются также оценочные контейнеры для поддержки рабочих сред с постоянными хранилищами данных. В одной из следующих статей я подробно расскажу о постоянных данных.

Компания WinDocks стремится еще более упростить использование контейнеров через веб-интерфейс. Другой проект сосредоточен на переносе контейнеров SQL Server в процессе DevOps или Continuous Integration с конвейерами CI/CD на основе Jenkins или Team City. Сегодня вы можете познакомиться с использованием контейнеров на всех редакциях Windows 8 и Windows 10, Windows Server 2012 или Windows Server 2016 с поддержкой всех выпусков, начиная с SQL Server 2008. с помощью вашей копии WinDocks Community Edition (https://www.windocks.com/community-docker-windows).

Как упаковать приложение в контейнер Docker?

У меня есть приложение, написанное на NodeJS. Как я могу упаковать его в образ Docker, чтобы запускать как контейнер?

Docker - система управления контейнерами в POSIX-совместимых операционных системах (на данный момент поддерживается Linux). Особенностью Docker является возможность упаковать приложение со всем необходимым окружением таким образом, чтобы запускать его на другой системе без долгих и сложных процедур установки зависимостей или сборки из исходников. Запакованное приложение, готовое к развёртыванию, называется "образом". Образы Docker основываются на "шаблонах" - предварительно настроенных рабочих окружениях. Можно рассматривать это как дистрибутивы операционной системы, хотя это и не совсем так. Кроме того, изучив документацию на Docker, вы сможете создать собственный шаблон. Преимуществом такого подхода является то, что образ вашего приложения будет содержать только само приложение, а необходимое для него окружение будет скачиваться автоматически из репозитория шаблонов. Docker слегка напоминает chroot или bsd jail, но работает иначе.

Важно различать для себя понятия "контейнер" и "образ". Контейнер - это выполняющаяся копия вашего приложения, а образ - это файл, в котором хранится приложение, и из которого и создаётся контейнер.

Предположим, что у вас есть приложение на NodeJS, которое вы хотите упаковать в контейнер. Предположим, что файл, который запускает ваше приложение называется server.js, а для работы приложение слушает порт 8000. В качестве шаблона мы будем использовать "node:carbon". Для контейнеризации приложения вам нужно создать в каталоге, где расположены файлы вашего приложения, файл "Dockerfile", в котором будут описаны параметры подготовки образа:

$ touch Dockerfile

Содержимое файла может быть примерно таким:

# Указываем используемый шаблон FROM node:carbon # Создаём рабочий каталог приложения внутри контейнера WORKDIR /usr/src/app # Устанавливаем зависимости приложения с помощью npm # Копируются оба файла package.json И package-lock.json, если они присутствуют COPY package*.json ./ RUN npm install # Копируем в образ файлы вашего приложения COPY . . # Открываем порт 8000 чтобы он был доступен снаружи контейнера EXPOSE 8000 # Выполняем команду для запуска приложения внутри контейнера CMD [ "npm", "start" ]

Чтобы исключить ненужные файлы из образа, вы можете перечислить их имена в файле ".dockerignore". Допускается использование маски (*.log).

Сборка образа осуществляется следующей командой:

$ docker build -t username/node-web-app .

$ docker images # Example REPOSITORY TAG ID CREATED node carbon 1934b0b038d1 5 days ago username/node-web-app latest d64d3505b0d2 1 minute ago

Запуск контейнера из образа производится следующей командой:

$ docker run -p 49160:8000 -d username/node-web-app

В этом примере создаётся контейнер из образа "username/node-web-app" и сразу запускается. Порт приложения 8000 доступен на локальной машине (localhost) и для того, чтобы он был доступен "снаружи", он "пробрасывается" на порт 49160. Можно выбрать любой свободный порт, кроме того возможно пробросить порт приложения "как есть", указав опцию "-p 8000:8000".

Вы можете увидеть что ваш контейнер выполняется, введя команду:

$ docker ps # Example ID IMAGE COMMAND ... PORTS ecce33b30ebf username/node-web-app:latest npm start ... 49160->8000

Управление контейнером можно осуществлять различными командами, указывая ID этого контейнера:

$ docker pause ecce33b30ebf - приостановить работу контейнера с ID ecce33b30ebf
$ docker resume ecce33b30ebf - возобновить работу контейнера с ID ecce33b30ebf
$ docker stop ecce33b30ebf - остановить контейнер c ID ecce33b30ebf
$ docker rm ecce33b30ebf - удалить контейнер (при этом удаляются все данные, созданные приложением внутри контейнера)

Свершилось! То ли молитвы помогли, то ли жертвоприношения, но теперь можно запускать Docker контейнеры с Windows внутри. Прекрасная новость пришла одновременно с релизом Windows Server 2016. И речь не идёт о какой-нибудь хитро-спрятанной виртуальной машине, или эмуляции Windows на Linux ядре — запускается настоящая Windows в настоящем Docker, с работающими Dockerfile, docker-compose и прочими docker-приблудами.

Ограничения

Но это не значит, что теперь можно запускать любой контейнер где угодно. Из-за того, что Docker контейнеры «отдалживают» ядро операционной системы у своего хоста (а иначе им пришлось бы иметь свою ОС и превращаться в виртуальную машину), Windows контейнеры можно запускать только на свежих Windows 10 Pro Anniversary Update и Windows Server 2016 .

Второй момент, запустить нативно Linux контейнер на Windows всё еще нельзя. В Anniversary Update есть собственная Linux подсистема (с помощью которой можно запустить настоящий Bash, например), но она не дотягивает для полноценного Linux-ядра, так что для того же контейнера с Убунтой на Windows всё еще нужна спрятанная виртуальная машина.

Наконец, одновременно запускать те и другие контейнеры на Windows машине можно, но с танцем. Если выполнить такую команду в Windows Server 2016 с установленным Docker (год назад я бы обозвал такое колдовством), оно сработает:

Но если после этой команды попробовать запустить Ubuntu контейнер, Docker взгрустнёт:

Проблема в том, что Windows и Linux контейнера обслуживаются разными Docker-демонами, которые, тем не менее, используют один и тот же канал для общения с командной строкой. То есть в каждый момент времени только один демон может быть активным. На официальном Докер-сайте есть бета «Docker for Windows «, которая пытается справиться проблемой (пока только на Windows 10 Pro и Enterprise). Но даже с ней, чтобы переключиться с Windows на Linux контейнеры, нужно либо лезть в меню настроек, либо общаться с командной строкой:

PowerShell

& "C:\Program Files\Docker\Docker\DockerCli.exe" -SwitchDaemon

Образы с Windows

Пока есть только два базовых образа с контейнерной Windows:

Сделать свой базовый образ (scratch image) — нельзя.

Образ Windows Server Core весит аж 10 гигов и в целом ведёт себя как полноценная Windows Server 2016. Например, MS SQL и полноценный.NET Framework устанавливаются там без проблем. Если ваше приложение не сильно зависит от UI, то установится и оно.

Nano Server слегка интереснее. Это очень оптимизированная и урезанная Windows Server, которая весит меньше гига. Но и ограничений хватает: нет 32-битных приложений, UI, RDP, порезаный PowerShell, и т.д. Но это не мешает поставить на Nano Server тот же IIS, .NET Core, и даже какой-нибудь MySQL.

И кто-нибудь мог представить пару лет назад, что в Dockerfile можно будет встретить сразу «Microsoft», «Windows» и «PowerShell»?

FROM microsoft/windowsservercore RUN powershell -Command....

FROM microsoft / windowsservercore

RUN powershell - Command . . . .

Это же Windows в Докере! До сих пор звучит абсурдно.

Степени изоляции

Windows контейнера можно запускать в двух режимах изоляции:

Windows Server Containers
Hyper-V Containers

В первом режиме Windows контейнера ведут себя так же, как и все остальные контейнера в Docker: делят общее ядро с операционной системой, контейнерные процессы изолированы, но всё еще видны в хостовом дереве процессов, и т. п. Это дефолтный и самый быстрый способ запустить контейнер в Windows.

Во втором случае контейнера попадают особую Hyper-V виртуальную машину. Это, конечно, плохо сказывается на скорости запуска, но зато и изоляция полная.

Заключение

Windows в Докере — это просто отличные новости. Даже если не бросаться упаковывать свои продукты по контейнерам, это прекрасный инструмент для того, чтобы изолировать свои юнит-тесты, рабочие машины, сервера для демонстраций, песочницы — всё то, для чего раньше приходилось создавать виртуальную машину. Если Microsoft еще умудрится запустить nanoserver на Linux, то я им прощу недавнее снятие с производства Microsoft Band 2, неосмотрительно купленный за два месяца до этого.

В сегодняшней Задать вопрос администратору , Я покажу вам, как развернуть образ в контейнере в Windows Server 2016, создать новое изображение и загрузить его в Docker.

Одной из основных новых функций Windows Server 2016 является поддержка контейнеров и Docker. Контейнеры обеспечивают легкие и гибкие возможности виртуализации, которые разработчики могут использовать для быстрого развертывания и обновления приложений без накладных расходов, связанных с виртуальными машинами. И в сочетании с Docker, решением для управления контейнерами, контейнерные технологии взорвались в течение последних нескольких лет.

Это обновленная статья для информации, которая ранее была включена в Развертывание и управление контейнерами Windows Server с помощью Docker это было актуально для Windows Server 2016 Technical Preview 3. Для получения дополнительной информации о Docker см. Что такое Докер? и Являются ли контейнеры Docker лучше, чем виртуальные машины? на Техническая база знаний Petri IT .

Чтобы следовать инструкциям в этой статье, вам потребуется доступ к физическому или виртуальному серверу под управлением Windows Server 2016. Вы можете загрузить оценочную копию с веб-сайта Microsoft или настроить виртуальную машину в Microsoft Azure. Вам также понадобится бесплатный Docker ID, который вы можете получить путем регистрации.

Установите Docker Engine

Первым шагом является установка поддержки Docker в Windows Server 2016.

Войдите в Windows Server.
Нажмите Поиск значок на панели задач и тип PowerShell в окне поиска.
Щелкните правой кнопкой мыши Windows PowerShell в результатах поиска и выберите Запуск от имени администратора из меню.
Введите учетные данные администратора по запросу.

Для установки Docker на Windows Server запустите следующий командлет PowerShell. Вам будет предложено установить NuGet, который загружает модуль Docker PowerShell из надежного онлайн-репозитория.

Install-Module -Name DockerMsftProvider -Force

Теперь используйте Install-Package командлет для установки механизма Docker на Windows Server. Обратите внимание, что перезагрузка необходима в конце процесса.

Install-Package -Name docker -ProviderName DockerMsftProvider -Force Restart-Computer -Force

После перезапуска сервера повторно запустите запрос PowerShell и убедитесь, что Docker установлен, выполнив следующую команду:

Версия докера

Загрузите изображение из Docker и запустите контейнерный процесс

Теперь, когда установлен движок Docker, давайте вытаскиваем образ Windows Server Core по умолчанию из Docker:

Докер тянуть майкрософт /windowsServerCore

Теперь, когда изображение загружено на локальный сервер, запустите процесс контейнера, используя запуск докеров :

Докер запустить Microsoft /windowsServerCore

Создать новое изображение

Теперь мы можем создать новое изображение с использованием ранее загруженного образа Windows Server в качестве отправной точки. Перед запуском вам понадобится идентификатор Docker. Если у вас его еще нет, зарегистрируйтесь в учетной записи Docker .

Спонсоров

Изображения Docker обычно создаются из рецептов файлов Docker, но для целей демонстрации мы запускаем команду на загруженном изображении, создаем новое изображение на основе изменения и затем загружаем его в Docker, чтобы он был доступен из облако.

Обратите внимание, что в командной строке ниже -t Параметр дает тегу изображения, позволяя вам легко идентифицировать изображение. Кроме того, обратите особое внимание на дефис, который появляется после имени тега.

"ОТ Майкрософт /windowsservercore `n CMD echo Hello World!" | сборка докера -t mydockerid /windows-test-image -

После того, как Docker закончит создание нового изображения, проверьте список доступных изображений на локальном сервере. Вы должны увидеть оба Microsoft /windowsServerCore и mydockerid /windows-test-изображения в списке.

Изображение docker

Теперь запустите новое изображение в контейнере, не забывая при этом заменить mydockerid с именем вашего Docker ID, и вы должны увидеть Привет мир! Появляются на выходе:

Докер запустить mydockerid /windows-test-изображения

Загрузите изображение в Docker

Давайте загрузим изображение, которое мы только что создали, в Docker, чтобы он был доступен из облака. Войдите в систему, используя свой идентификатор и пароль Docker:

Вход в docker -u mydockerid -p mypassword

использование докерный толчок чтобы загрузить изображение, которое мы создали на предыдущих шагах, заменив mydockerid с именем вашего Docker ID:

Docker push mydockerid /windows-test-изображения