Apa itu containerization?

Bagi developer perusahaan, tantangan umum yang dihadapi adalah memastikan aplikasi berjalan dengan andal dan konsisten di berbagai lingkungan, mulai dari laptop lokal hingga server staging dan infrastruktur produksi. Containerization adalah bentuk virtualisasi sistem operasi yang secara langsung menyelesaikan masalah ini. Ini adalah metode pengemasan aplikasi dan semua dependensinya, seperti library dan file konfigurasi, ke dalam satu unit yang terisolasi dan dapat dieksekusi yang disebut container. Pendekatan ini menyediakan lingkungan yang konsisten, sehingga membantu memastikan bahwa hal yang berfungsi dalam pengembangan juga akan berfungsi dalam produksi.

6:33

Melakukan containerization dan mengorkestrasikannya dengan GKE

Definisi containerization

Containerization adalah proses deployment software yang menggabungkan kode aplikasi dengan semua file dan library yang diperlukan untuk menjalankannya.

Paket mandiri ini, atau "container", bersifat ringan dan portabel karena tidak memerlukan sistem operasi tamu sendiri. Sebaliknya, container berbagi kernel sistem operasi host saat berjalan di ruang pengguna terisolasi miliknya sendiri. Isolasi ini berarti Anda dapat menjalankan beberapa container pada satu host, masing-masing dengan serangkaian dependensinya sendiri, tanpa mengkhawatirkan konflik di antara keduanya.

Arsitektur containerization

Lingkungan dalam container memiliki arsitektur berlapis, dimulai dengan hardware yang mendasarinya dan bergerak naik ke aplikasi itu sendiri.

Infrastruktur: Ini adalah lapisan dasar, yang terdiri dari server fisik atau virtual machine yang menyediakan resource CPU, memori, penyimpanan, dan jaringan.
Sistem operasi host: Di atas infrastruktur terdapat OS host (misalnya, Linux). Kernel OS ini adalah komponen penting yang akan digunakan bersama oleh semua container yang berjalan di host.
Mesin container: Ini adalah software yang memungkinkan containerization, seperti Google Kubernetes Engine, GKE. Mesin ini bertanggung jawab untuk membuat, menjalankan, dan mengelola container sesuai petunjuk.
Lapisan aplikasi (container): Di bagian atas adalah container itu sendiri. Setiap container mencakup biner dan library aplikasi, tetapi berbagi kernel OS host. Inilah yang membuat container jauh lebih ringan dan efisien daripada virtual machine tradisional.

Bagaimana cara kerja containerization?

Pengembangan containerization mengikuti proses logis langkah demi langkah yang memindahkan aplikasi dari kode sumber ke instance yang berjalan dan terisolasi.

Langkah 1: Menentukan lingkungan

Proses ini dimulai dengan developer yang membuat file (pilihan populer adalah Dockerfile). File ini berfungsi sebagai resep atau serangkaian petunjuk untuk membangun lingkungan aplikasi. File ini menentukan semua yang diperlukan, termasuk:

Image dasar untuk memulai (Misalnya, versi Debian tertentu atau runtime khusus bahasa seperti Python 3.9)
Perintah untuk menyalin kode sumber aplikasi ke dalam image
Petunjuk untuk menginstal paket, library, dan dependensi lain yang diperlukan
Perintah yang akan dieksekusi saat container dimulai

Image dasar untuk memulai (Misalnya, versi Debian tertentu atau runtime khusus bahasa seperti Python 3.9)
Perintah untuk menyalin kode sumber aplikasi ke dalam image
Petunjuk untuk menginstal paket, library, dan dependensi lain yang diperlukan
Perintah yang akan dieksekusi saat container dimulai

Langkah 2: Membangun image container

Dengan menggunakan petunjuk dalam file, developer menggunakan perintah untuk membuat image container. Image ini adalah file statis, tetap, dan portabel yang berfungsi sebagai blueprint mandiri untuk aplikasi. Ini merangkum kode aplikasi dan semua dependensinya ke dalam satu paket berlapis. Anggap image sebagai class dalam pemrograman berorientasi objek. Image adalah template yang akan digunakan untuk membuat instance yang berjalan.

Langkah 3: Menyimpan dan mendistribusikan image di registry

Setelah dibangun, image container akan dikirim ke container registry. Registry adalah repositori terpusat untuk menyimpan dan mengelola image. Untuk penggunaan perusahaan, registry pribadi dan aman seperti Artifact Registry Google sangat penting. Dengan menyimpan image dalam registry, Anda dapat dengan mudah membagikannya ke berbagai tim, kontrol versi, dan akses dari server mana pun di lingkungan produksi Anda.

Langkah 4: Menjalankan container

Langkah terakhir adalah membuat instance image yang berjalan, yaitu container itu sendiri. Perintah dikirim ke mesin container untuk menjalankan image tertentu dari registry. Mesin kemudian menggunakan kernel sistem operasi host untuk:

Buat lingkungan terisolasi untuk container menggunakan fitur kernel seperti namespace. Hal ini memberi container stack jaringan, pohon proses, dan tampilan sistem file khusus, sehingga container mengira bahwa ia berjalan di OS-nya sendiri.
Alokasikan dan batasi resource seperti CPU dan memori menggunakan cgroup, memastikan bahwa satu container tidak dapat memonopoli resource host.
Jalankan perintah startup yang ditentukan dalam file asli, sehingga aplikasi dapat berjalan di dalam sandbox terisolasi.

Buat lingkungan terisolasi untuk container menggunakan fitur kernel seperti namespace. Hal ini memberi container stack jaringan, pohon proses, dan tampilan sistem file khusus, sehingga container mengira bahwa ia berjalan di OS-nya sendiri.
Alokasikan dan batasi resource seperti CPU dan memori menggunakan cgroup, memastikan bahwa satu container tidak dapat memonopoli resource host.
Jalankan perintah startup yang ditentukan dalam file asli, sehingga aplikasi dapat berjalan di dalam sandbox terisolasi.

Containerization dalam cloud computing

Containerization adalah teknologi dasar untuk cloud computing modern, yang memungkinkan berbagai pola arsitektur.

Konsep	Deskripsi dan peran containerization
Microservice	Containerization adalah model deployment yang cocok untuk arsitektur microservice. Setiap container merangkum satu layanan independen, sehingga memungkinkan tim mengembangkan, men-deploy, dan menskalakan layanan mereka secara mandiri.
Migrasi Cloud	Container dapat menyederhanakan proses pemindahan aplikasi lama ke cloud. Dengan "lifting and shifting" aplikasi ke dalam container, Anda dapat menjadikannya portabel dan siap dijalankan di infrastruktur penyedia cloud mana pun.
Hybrid cloud	Portabilitas container membantu memastikan aplikasi berjalan secara konsisten di seluruh pusat data lokal dan lingkungan cloud publik, sehingga menjadi faktor utama yang mendukung pelaksanaan strategi hybrid cloud yang lancar.
Container terkelola	Ini adalah model layanan cloud, seperti Google Kubernetes Engine (GKE), yang mengotomatiskan orkestrasi dan pengelolaan container. Model ini mengabstraksi infrastruktur yang mendasarinya, sehingga developer dapat berfokus pada aplikasi.
Containerization versus serverless	Container menawarkan kontrol yang lebih besar atas lingkungan operasi dan runtime bahasa, sedangkan serverless memberikan tingkat abstraksi yang lebih tinggi tanpa pengelolaan server. Keduanya adalah pola yang valid dan dapat digunakan bersama-sama. (Contohnya, container sering digunakan untuk menjalankan workload serverless). Misalnya, Cloud Run menggunakan containerization dan serverless. Cloud Run memungkinkan Anda men-deploy image container di lingkungan serverless.
Containerization versus virtualisasi	Virtualisasi melibatkan pembuatan virtual machine lengkap dengan OS tamu sendiri, yang memvirtualisasikan hardware. Containerization memvirtualisasi sistem operasi itu sendiri, berbagi kernel OS host, sehingga container menjadi jauh lebih ringan dan lebih cepat untuk dimulai.
Pengiriman aplikasi global	Konsistensi image container memungkinkan perusahaan men-deploy artefak aplikasi yang sama persis di beberapa wilayah geografis dengan fidelitas tinggi. Hal ini membantu memastikan perilaku aplikasi yang seragam dan menyederhanakan pengelolaan untuk basis pengguna global.

Konsep

Deskripsi dan peran containerization

Microservice

Containerization adalah model deployment yang cocok untuk arsitektur microservice. Setiap container merangkum satu layanan independen, sehingga memungkinkan tim mengembangkan, men-deploy, dan menskalakan layanan mereka secara mandiri.

Migrasi Cloud

Container dapat menyederhanakan proses pemindahan aplikasi lama ke cloud. Dengan "lifting and shifting" aplikasi ke dalam container, Anda dapat menjadikannya portabel dan siap dijalankan di infrastruktur penyedia cloud mana pun.

Hybrid cloud

Portabilitas container membantu memastikan aplikasi berjalan secara konsisten di seluruh pusat data lokal dan lingkungan cloud publik, sehingga menjadi faktor utama yang mendukung pelaksanaan strategi hybrid cloud yang lancar.

Container terkelola

Ini adalah model layanan cloud, seperti Google Kubernetes Engine (GKE), yang mengotomatiskan orkestrasi dan pengelolaan container. Model ini mengabstraksi infrastruktur yang mendasarinya, sehingga developer dapat berfokus pada aplikasi.

Containerization versus serverless

Container menawarkan kontrol yang lebih besar atas lingkungan operasi dan runtime bahasa, sedangkan serverless memberikan tingkat abstraksi yang lebih tinggi tanpa pengelolaan server. Keduanya adalah pola yang valid dan dapat digunakan bersama-sama. (Contohnya, container sering digunakan untuk menjalankan workload serverless). Misalnya, Cloud Run menggunakan containerization dan serverless. Cloud Run memungkinkan Anda men-deploy image container di lingkungan serverless.

Containerization versus virtualisasi

Virtualisasi melibatkan pembuatan virtual machine lengkap dengan OS tamu sendiri, yang memvirtualisasikan hardware. Containerization memvirtualisasi sistem operasi itu sendiri, berbagi kernel OS host, sehingga container menjadi jauh lebih ringan dan lebih cepat untuk dimulai.

Pengiriman aplikasi global

Konsistensi image container memungkinkan perusahaan men-deploy artefak aplikasi yang sama persis di beberapa wilayah geografis dengan fidelitas tinggi. Hal ini membantu memastikan perilaku aplikasi yang seragam dan menyederhanakan pengelolaan untuk basis pengguna global.

Manfaat containerization

Portabilitas dan konsistensi

Manfaat utama containerization adalah kemampuannya untuk "membangun sekali, menjalankan di mana saja". Karena container mengemas aplikasi dan dependensinya secara bersamaan, container menciptakan lingkungan yang dapat diprediksi dan konsisten. Konsistensi ini membantu menghilangkan masalah umum "berfungsi di komputer saya", sehingga memastikan bahwa aplikasi berperilaku sama dalam pengembangan, pengujian, dan produksi, terlepas dari infrastruktur yang mendasarinya.

Peningkatan kecepatan dan fleksibilitas

Container jauh lebih ringan daripada virtual machine tradisional karena tidak memerlukan sistem operasi tamu sendiri. Hal ini memungkinkan container dimulai dan dihentikan dalam hitungan detik, bukan menit, sehingga mempercepat siklus pengembangan secara signifikan dan memungkinkan pipeline CI/CD yang lebih fleksibel. Build dan deployment yang lebih cepat memberdayakan tim untuk melakukan iterasi pada aplikasi dengan lebih cepat.

Efisiensi resource yang lebih baik

Karena overhead-nya rendah, container memungkinkan pemanfaatan resource yang lebih besar. Anda dapat menjalankan beberapa container pada satu sistem operasi host, sehingga menghasilkan kepadatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan VM. "bin packing" aplikasi yang efisien ke server berarti perusahaan dapat mengurangi jejak server dan biaya infrastruktur terkait.

Isolasi proses dan dependensi

Setiap container berjalan di ruang pengguna terisolasi sendiri, dengan pohon proses dan antarmuka jaringannya sendiri. Isolasi ini berarti library dan dependensi satu aplikasi dalam container tidak akan berkonflik dengan aplikasi lain yang berjalan di host yang sama. Hal ini menyederhanakan pengelolaan dependensi dan juga dapat meningkatkan keamanan dengan membatasi potensi dampak aplikasi yang disusupi.

Pengelolaan operasional yang disederhanakan

Containerization menstandarkan unit deployment. Tim operasi dapat mengelola container, bukan seluruh mesin atau stack aplikasi unik. Pendekatan seragam ini menyederhanakan tugas deployment, penskalaan, dan pemantauan serta membentuk fondasi untuk otomatisasi yang canggih melalui platform orkestrasi seperti Kubernetes.

Skalabilitas cepat

Sifat container yang ringan dan cepat membuatnya ideal untuk aplikasi yang perlu diskalakan dengan cepat. Saat aplikasi mengalami lonjakan permintaan, instance container baru dapat disediakan hampir secara instan untuk menangani beban. Skalabilitas elastis ini membantu memastikan aplikasi tetap responsif dan tersedia tanpa memerlukan intervensi manual yang signifikan.

Mengatasi tantangan bisnis Anda dengan Google Cloud

Pelanggan baru mendapatkan kredit gratis senilai $300 untuk dibelanjakan di Google Cloud.

Apa saja jenis alat containerization?

Ekosistem container terdiri dari beberapa jenis alat yang bekerja sama.

Mesin container: Software inti yang menjalankan dan mengelola container.
Image builder container: Alat yang digunakan untuk membuat image container dari file definisi.
Container registry: Sistem penyimpanan untuk image container. Artifact Registry adalah layanan terkelola yang menyediakan penyimpanan pribadi yang aman untuk image container Anda.
Platform orkestrasi container: Untuk mengelola container dalam skala besar, platform orkestrasi seperti Kubernetes sangat penting. GKE mengotomatiskan deployment, penskalaan, dan jaringan. Layanan terkelola seperti Google Kubernetes Engine (GKE) menyediakan platform orkestrasi siap produksi.

Pelajari containerization lebih lanjut

Pelajari lebih lanjut pengembangan aplikasi dalam container
Pelajari lebih lanjut containerization dan orkestrasi di GKE

Langkah selanjutnya

Mulailah membangun solusi di Google Cloud dengan kredit gratis senilai $300 dan lebih dari 20 produk yang selalu gratis.

Perlu bantuan untuk memulai?
Hubungi bagian penjualan
Bekerja sama dengan partner tepercaya
Temukan partner
Lanjutkan menjelajah
Lihat semua produk