การพัฒนาซอฟต์แวร์ในยุคปัจจุบันนั้นไม่เพียงแต่ต้องการความรวดเร็วและความมั่นคงเท่านั้น แต่ยังต้องการความคล่องตัวและการปรับขนาดที่ง่ายดาย เทคโนโลยีด้าน Containerization อย่าง Docker และ Kubernetes จึงเข้ามามีบทบาทสำคัญในการตอบโจทย์เหล่านี้ เราจะพาไปสำรวจว่าทั้งสองเครื่องมือนี้มีข้อดีและข้อเสียอย่างไร พร้อมด้วยตัวอย่างการใช้งานที่จะช่วยให้คุณเข้าใจถึงความสำคัญของ Containerization อย่างลึกซึ้ง
Containerization เป็นกระบวนการหรือแนวทางในการจัดสรรซอฟต์แวร์ให้สามารถทำงานบนสภาพแวดล้อมที่แยกจากกัน (isolated environments) โดยใช้ระบบของคอนเทนเนอร์ (containers) ซึ่งทำให้เราสามารถแป็คอพลิเคชั่นและการพึ่งพาต่างๆ ในหน่วยเดียวที่สามารถทำงานได้ทุกหนทุกแห่งได้อย่างไม่มีปัญหา
Docker
Docker เป็นแพลตฟอร์มที่ใช้สำหรับการสร้างและจัดการคอนเทนเนอร์ มันช่วยให้ผู้พัฒนาสามารถแป็คอพลิเคชั่นและขึ้นตอนการทำงานเป็นหนึ่งเดียวใน Docker image ที่สามารถถูกใช้งานและทำการกระจายบนระบบคลาวด์ได้ง่ายดาย
Kubernetes
Kubernetes เป็นเครื่องมือ Open Source ที่ใช้ในการออร์เคสเตรท (orchestrate) คอนเทนเนอร์หลายๆ อันภายใน Cluster มันช่วยในการอัตโนมัติการปรับขนาด, จัดการ, และการจัดเรียงการทำงานของคอนเทนเนอร์โดยอัตโนมัติ
ข้อดีของ Docker
- การสร้างสภาพแวดล้อมที่สอดคล้องกัน: Docker สามารถช่วยให้แน่ใจว่าซอฟต์แวร์จะทำงานได้เหมือนกันบนพีซีส่วนบุคคล, ทดสอบ, และสภาพแวดล้อมการผลิต - การความเร็วในการพัฒนา: Docker ช่วยลดเวลาเริ่มต้นและหยุดการทำงานของอพลิเคชั่น(significantly reduces the time to boot up an application)ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการพัฒนาที่เร็วขึ้น - การแยกความรับผิดชอบ (Separation of Concerns): ด้วยการใช้คอนเทนเนอร์ สามารถแยกส่วนที่เกี่ยวกับการทำงานของแอปพลิเคชันออกจากสถานะของแอปพลิเคชัน (state of the application)ข้อดีของ Kubernetes
- การออร์เคสเตรทอัตโนมัติ: Kubernetes ทำให้เราสามารถออกแบบสถาปัตยกรรมที่ทนต่อความผิดพลาดได้, การบริการที่ไม่สะดุด และการกระจายตัวอัตโนมัติ - การบริหารจัดการทรัพยากร: Kubernetes ช่วยให้สามารถจัดการการใช้งานทรัพยากร (CPU, memory) ได้โดยอัตโนมัติและทำการปรับขนาดเมื่อจำเป็น - ความยืดหยุ่น: Kubernetes สนับสนุนการใช้งานหลากหลายสภาพแวดล้อมรวมถึงคลาวด์ส่วนบุคคล, สาธารณะ และบนพรีไซส์
ข้อเสียของ Docker
- การเรียนรู้: ระบบ Docker สามารถมีความซับซ้อนได้ และมี learning curve ที่ชันสำหรับผู้เริ่มต้น - การจัดการ stateful applications: ยังคงเป็นท้าทายในการจัดการกับแอปพลิเคชันที่ต้องการบันทึก state หรือข้อมูลแบบต่อเนื่องข้อเสียของ Kubernetes
- ความซับซ้อน: Kubernetes มีความซับซ้อนมากและต้องการความเข้าใจเชิงลึกในเรื่อง infrastructure และการออร์เคสเตรท - ต้นทุนสูง: สำหรับประสิทธิภาพที่ดีที่สุดต้องใช้ hardware ที่มีประสิทธิภาพและอาจมีต้นทุนสูงในระยะยาว
จะพูดถึงการใช้งานได้อย่างไรโดยไม่ต้องมาดูโค้ดจริงๆ ดังนี้เป็นตัวอย่างของการใช้ Docker ในการแพคเกจแอปพลิเคชั่นอย่างง่ายเป็น `Dockerfile` และใช้ Kubernetes ในการจัดการ Deployment และ Service
ตัวอย่าง Dockerfile
# กำหนดใช้งาน base image จาก Python 3.8
FROM python:3.8-slim-buster
# กำหนดการทำงานที่ directory /app
WORKDIR /app
# คัดลอกไฟล์ dependencies (requirements.txt) ไปยัง container
COPY requirements.txt requirements.txt
# ติดตั้ง dependencies
RUN pip install -r requirements.txt
# คัดลอกโค้ดต้นฉบับทั้งหมดของแอปพลิเคชั่นไปยัง container
COPY . .
# กำหนดคำสั่งที่จะรันเมื่อ container เริ่มทำงาน
CMD [ "python", "app.py" ]
ตัวอย่าง Kubernetes Manifest
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: example-app
spec:
selector:
app: example-app
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 5000
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: example-app
spec:
selector:
matchLabels:
app: example-app
replicas: 3
template:
metadata:
labels:
app: example-app
spec:
containers:
- name: example-app
image: username/example-app:latest
ports:
- containerPort: 5000
ในตัวอย่าง Kubernetes นี้ เราจะเห็นการสร้าง Service ที่ให้บริการแอปพลิเคชันด้วยการอ้างอิงไปยัง Port 80 และการขึ้น Deployment ที่เป็นการกำหนดวิธีการจัดการและการปรับขนาดของแอปพลิเคชัน.
การศึกษาการเขียนโปรแกรมนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งในยุคปัจจุบันที่เทคโนโลยีก้าวหน้าไปอย่างไม่หยุดยั้ง ที่ Expert-Programming-Tutor (EPT) เรามุ่งมั่นให้การศึกษาที่ครอบคลุมทั้งเรื่องการพัฒนาและการใช้เครื่องมือที่ทันสมัยอย่าง Docker และ Kubernetes หวังเป็นอย่างยิ่งว่าบทความนี้จะช่วยปูพื้นฐานให้คุณได้รู้จักกับหนึ่งในแนวทางการพัฒนาแอปพลิเคชันของโลกปัจจุบัน และหากคุณต้องการเรียนรู้และขยายทักษะด้านเทคโนโลยีพวกเราที่ EPT พร้อมที่จะเป็นผู้นำทางคุณไปสู่ความสำเร็จในอนาคต!
หมายเหตุ: ข้อมูลในบทความนี้อาจจะผิด โปรดตรวจสอบความถูกต้องของบทความอีกครั้งหนึ่ง บทความนี้ไม่สามารถนำไปใช้อ้างอิงใด ๆ ได้ ทาง EPT ไม่ขอยืนยันความถูกต้อง และไม่ขอรับผิดชอบต่อความเสียหายใดที่เกิดจากบทความชุดนี้ทั้งทางทรัพย์สิน ร่างกาย หรือจิตใจของผู้อ่านและผู้เกี่ยวข้อง
หากเจอข้อผิดพลาด หรือต้องการพูดคุย ติดต่อได้ที่ https://m.me/expert.Programming.Tutor/
หากมีข้อผิดพลาด/ต้องการพูดคุยเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทความนี้ กรุณาแจ้งที่ http://m.me/Expert.Programming.Tutor
085-350-7540 (DTAC)
084-88-00-255 (AIS)
026-111-618
หรือทาง EMAIL: NTPRINTF@GMAIL.COM