داکر چیست؟

داکر (Docker) یک پلتفرم متن‌باز برای مجازی‌سازی در سطح سیستم‌عامل (OS-level virtualization) است که به شما امکان می‌دهد اپلیکیشن‌ها را در کانتینر (container) اجرا کنید.

کانتینرها بسته‌های نرم‌افزاری سبک‌وزنی هستند که شامل تمام وابستگی‌های یک اپلیکیشن، مانند کتابخانه‌ها، ابزارها و تنظیمات، می‌شوند. این امر باعث می‌شود که اپلیکیشن‌ها به طور ایزوله و قابل‌انتقال بین محیط‌های مختلف اجرا شوند. تا آخر این مطلب از سایت آموزش برنامه نویسی الکامکو همراه ما باشید.

معماری داکر چگونه است؟

معماری داکر بر اساس مجازی‌سازی در سطح سیستم‌عامل (OS-level virtualization) است. این بدان معناست که داکر به جای مجازی‌سازی کل سیستم‌عامل، از کانتینرها برای ایزوله کردن برنامه‌ها و وابستگی‌های آنها استفاده می‌کند.

اجزای اصلی معماری داکر عبارتند از:

• موتور داکر: برنامه‌ای که برای ساخت، اجرا و مدیریت کانتینرها استفاده می‌شود.
• کانتینرها: بسته‌های نرم‌افزاری سبک‌وزنی که شامل تمام وابستگی‌های یک برنامه برای اجرا هستند.
• ایمج‌ها: قالب‌های فقط خواندنی برای ایجاد کانتینرها هستند.
• ریجستری: مخزن‌هایی برای ذخیره‌سازی و به اشتراک‌گذاری تصاویر هستند.
• شبکه: داکر از شبکه‌های مختلفی مانند Overlay networks و Docker Swarm networks برای ارتباط بین کانتینرها پشتیبانی می‌کند.
• ذخیره‌سازی: داکر از جلدها (volumes) برای ذخیره داده‌های پایدار در کانتینرها استفاده می‌کند.
• ابزارهای CLI: داکر مجموعه کاملی از دستورات CLI را برای مدیریت کانتینرها، تصاویر، شبکه‌ها و سایر اجزای پلتفرم ارائه می‌دهد.
• ابزارهای گرافیکی: ابزارهای گرافیکی مختلفی مانند Docker Desktop و Portainer برای مدیریت داکر به صورت بصری در دسترس هستند.

در اینجا نحوه تعامل این اجزا با یکدیگر آمده است:

1. ایجاد یک تصویر: شما می‌توانید با استفاده از یک Dockerfile یا با استفاده از یک تصویر موجود، یک تصویر ایجاد کنید.
2. اجرای یک کانتینر: شما می‌توانید با استفاده از دستور docker run یک کانتینر از یک تصویر اجرا کنید.
3. مدیریت کانتینرها: شما می‌توانید از دستورات CLI یا ابزارهای گرافیکی برای مدیریت کانتینرهای در حال اجرا، مانند شروع، توقف، حذف و ورود به آنها استفاده کنید.
4. شبکه‌سازی کانتینرها: شما می‌توانید از شبکه‌های مختلف داکر برای اتصال کانتینرها به یکدیگر و به دنیای خارج استفاده کنید.
5. ذخیره‌سازی داده‌ها: شما می‌توانید از جلدها برای ذخیره داده‌های پایدار در کانتینرها استفاده کنید.
6. به اشتراک‌گذاری تصاویر: شما می‌توانید تصاویر خود را در یک ریجستری مانند Docker Hub یا یک ریجستری خصوصی ذخیره و به اشتراک بگذارید.

داکر در برنامه نویسی چیست؟

داکر در برنامه‌نویسی کاربردهای مختلفی دارد که به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا برنامه‌های خود را به طور سریع‌تر، آسان‌تر و کارآمدتر بسازند، اجرا و مدیریت کنند.

در اینجا چند نمونه از کاربردهای داکر در آموزش برنامه‌نویسی آورده شده است:

۱. استقرار برنامه‌های وب:

• داکر به دلیل سرعت، قابلیت حمل و مقیاس‌پذیری خود به روشی محبوب برای استقرار برنامه‌های وب تبدیل شده است.
• مزایا:
  • سرعت: کانتینرها به سرعت راه‌اندازی و اجرا می‌شوند.
  • قابلیت حمل: کانتینرها را می‌توان به راحتی بین محیط‌های مختلف، مانند لپ‌تاپ، سرورهای محلی و ابر جابجا کرد.
  • مقیاس‌پذیری: می توان به راحتی تعداد کانتینرها را برای پاسخگویی به تقاضا افزایش یا کاهش داد.

۲. توسعه و تست:

• می‌توان از داکر برای توسعه و تست برنامه‌ها در یک محیط ایزوله استفاده کرد.
• مزایا:
  • ایزوله بودن: کانتینرها از یکدیگر ایزوله شده‌اند، به این معنی که یک کانتینر معیوب نمی‌تواند به کانتینرهای دیگر آسیب برساند.
  • قابل تکرار: کانتینرها به طور کامل قابل تکرار هستند، به این معنی که می‌توانید مطمئن باشید که برنامه شما در هر محیطی به همان صورت اجرا می‌شود.
  • کارآمدی: کانتینرها از منابع سیستم به طور کارآمد استفاده می‌کنند.

۳. مدیریت سیستم:

• می‌توان از داکر برای مدیریت سیستم‌ها و خدمات استفاده کرد.
• مزایا:
  • قابل اطمینان: کانتینرها را می‌توان به طور قابل اعتمادی برای ارائه خدمات به طور مداوم اجرا کرد.
  • قابل مدیریت: کانتینرها را می‌توان به راحتی با استفاده از دستورات CLI یا ابزارهای گرافیکی مدیریت کرد.
  • مقیاس‌پذیری: می توان به راحتی تعداد کانتینرها را برای پاسخگویی به تقاضا افزایش یا کاهش داد.

۴. ایجاد زنجیره‌های ابزار:

• می‌توان از داکر برای ایجاد زنجیره‌های ابزار خودکار برای استقرار و مدیریت برنامه‌ها استفاده کرد.
• مزایا:
  • خودکارسازی: زنجیره‌های ابزار داکر را می‌توان برای خودکارسازی فرآیندهای استقرار و مدیریت برنامه‌ها پیکربندی کرد.
  • قابل تکرار: زنجیره‌های ابزار داکر به طور کامل قابل تکرار هستند، به این معنی که می‌توانید مطمئن باشید که برنامه شما در هر محیطی به همان صورت اجرا می‌شود.
  • کارآمد: زنجیره‌های ابزار داکر از منابع سیستم به طور کارآمد استفاده می‌کنند.

علاوه بر این موارد، داکر مزایای دیگری نیز برای برنامه‌نویسان ارائه می‌دهد، از جمله:

• سهولت استفاده: داکر با استفاده از دستورات CLI یا ابزارهای گرافیکی به راحتی قابل استفاده و مدیریت است.
• جامعه بزرگ: داکر دارای یک جامعه بزرگ و فعال از کاربران و توسعه دهندگان است.
• پشتیبانی از زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف: داکر از طیف گسترده‌ای از زبان‌های برنامه‌نویسی مانند Java، Python، Node.js، Go و C++ پشتیبانی می‌کند.
• ابزارها و کتابخانه‌های گسترده: ابزارها و کتابخانه‌های مختلفی برای کار با داکر در دسترس هستند.

در مجموع، داکر ابزاری قدرتمند و همه‌کاره است که می‌تواند به برنامه‌نویسان در صرفه‌جویی در وقت، افزایش بهره‌وری و ایجاد برنامه‌های مدرن و قابل‌اعتماد کمک کند.

مزایای استفاده از برنامه داکر چیست؟

داکر مزایای متعددی را ارائه می دهد که آن را به یک انتخاب محبوب برای توسعه دهندگان، مدیران سیستم و DevOps تبدیل کرده است.

برخی از مزایای کلیدی داکر عبارتند از:

۱. سرعت:

• داکر به دلیل استفاده از کانتینرها به جای ماشین های مجازی سنتی، به طور قابل توجهی سریعتر است. کانتینرها نیازی به بوت شدن کل سیستم عامل ندارند، که باعث می شود آنها به سرعت راه اندازی و اجرا شوند.
• مزایای سرعت:
  • استقرار سریعتر برنامه ها: می توانید برنامه های خود را سریعتر در محیط های تولید مستقر کنید.
  • بهبود زمان تست: می توانید برنامه های خود را سریعتر تست کنید.
  • کاهش زمان خرابی: می توانید برنامه های خود را سریعتر در صورت بروز مشکل بازیابی کنید.

۲. قابلیت حمل:

• کانتینرهای داکر پلتفرم و مستقل از وابستگی هستند، به این معنی که می توان آنها را به راحتی بین محیط های مختلف، مانند لپ تاپ، سرورهای محلی و ابر جابجا کرد.
• مزایای قابلیت حمل:
  • سازگاری برنامه: می توانید مطمئن باشید که برنامه های شما در هر محیطی به همان صورت اجرا می شوند.
  • سادگی همکاری: می توانید به راحتی با دیگران در پروژه های توسعه همکاری کنید.
  • استقرار آسان در ابر: می توانید برنامه های خود را به راحتی در ابر مستقر کنید.

۳. ایزوله بودن:

• کانتینرهای داکر از یکدیگر ایزوله شده هستند، به این معنی که یک کانتینر معیوب نمی تواند به کانتینرهای دیگر آسیب برساند. این امر آنها را برای محیط های توسعه و تست ایده آل می کند، زیرا می توانید بدون نگرانی در مورد تأثیرگذاری بر سایر کانتینرها، با کد خود آزمایش کنید.
• مزایای ایزوله بودن:
  • امنیت بهبود یافته: اگر یک کانتینر به خطر بیفتد، سایر کانتینرها تحت تأثیر قرار نمی گیرند.
  • ثبات بیشتر: یک کانتینر معیوب نمی تواند بر عملکرد کانتینرهای دیگر تأثیر بگذارد.
  • عیب یابی آسان تر: عیب یابی مشکلات در کانتینرهای ایزوله شده آسان تر است.

۴. قابلیت تکرار:

• کانتینرهای داکر کاملاً قابل تکرار هستند، به این معنی که می توانید مطمئن باشید که برنامه شما در هر محیطی به همان صورت اجرا می شود. این امر آنها را برای استقرار در مقیاس بزرگ ایده آل می کند، زیرا می توانید به راحتی تعداد کانتینرها را برای پاسخگویی به تقاضا افزایش یا کاهش دهید.
• مزایای قابلیت تکرار:
  • استقرارهای قابل اعتماد: می توانید مطمئن باشید که برنامه های شما در هر محیطی به طور مداوم اجرا می شوند.
  • مقیاس پذیری آسان: می توانید به راحتی برنامه های خود را برای پاسخگویی به تقاضا مقیاس بندی کنید.
  • کاهش خطاهای انسانی: قابلیت تکرار می تواند به کاهش خطاهای انسانی در فرآیند استقرار کمک کند.

۵. کارآمدی:

• کانتینرهای داکر از منابع سیستم به طور کارآمد استفاده می کنند، زیرا آنها نیازی به اجرای یک سیستم عامل کامل ندارند. این امر آنها را برای محیط های محاسباتی محدود ایده آل می کند، مانند سرورها و دستگاه های تعبیه شده.
• مزایای کارآمدی:
  • کاهش هزینه ها: می توانید با استفاده از کانتینرها در هزینه های زیرساخت صرفه جویی کنید.
  • بهبود عملکرد: برنامه های شما می توانند با کارآمدتر استفاده از منابع سیستم، سریعتر اجرا شوند.
  • کاهش ردپای کربن: کانتینرها می توانند به شما در کاهش ردپای کربن برنامه های خود کمک کنند.

در کنار این مزایای اصلی، داکر مزایای دیگری نیز ارائه می دهد، از جمله:

• سهولت استفاده: داکر با استفاده از دستورات CLI یا ابزارهای گرافیکی به راحتی قابل استفاده و مدیریت است.
• جامعه بزرگ: داکر دارای یک جامعه بزرگ و فعال از کاربران و توسعه دهند.

تاریخچه داکر چیست؟

تاریخچه داکر: سفری از ایده تا غول فناوری

داکر، پلتفرم محبوب مجازی‌سازی در سطح سیستم‌عامل، سفری جذاب و پرفراز و نشیب را از ایده اولیه تا تبدیل شدن به غول فعلی دنیای فناوری طی کرده است. برای درک بهتر جایگاه داکر در دنیای امروز، مروری کوتاه بر تاریخچه آن خواهیم داشت:

۲۰۰۶: ریشه‌های داکر کاشته می‌شود

داستان داکر در سال ۲۰۰۶ با شرکتی به نام DotCloud آغاز شد. این شرکت که توسط سالامان هایکس تأسیس شده بود، به دنبال ارائه راه حلی برای استقرار آسان برنامه‌ها در سرویس‌های ابری بود. هایکس در این راستا، پروژه‌ای به نام Process Container را آغاز کرد که هسته اولیه ایده داکر را شکل می‌داد.

۲۰۰۸: تولد لینوکس کانتینر (LXC)

در سال ۲۰۰۸، پروژه لینوکس کانتینر (LXC) معرفی شد. LXC روشی برای مجازی‌سازی در سطح سیستم‌عامل ارائه می‌داد که به کاربران امکان می‌داد بدون نیاز به اجرای کامل یک سیستم عامل مجزا، برنامه‌ها را در محیط‌های ایزوله اجرا کنند. هایکس از LXC به عنوان پایه‌ای برای توسعه ایده خود در DotCloud استفاده کرد.

۲۰۱۳: ظهور داکر

در سال ۲۰۱۳، هایکس و تیمش DotCloud را ترک کردند تا روی پروژه داکر تمرکز کنند. داکر از LXC به عنوان هسته اصلی خود استفاده می‌کرد، اما رابط کاربری ساده‌تر و ابزارهای قدرتمندتری را برای ساخت، اجرا و مدیریت کانتینرها ارائه می‌داد.

۲۰۱۴: انفجار محبوبیت داکر

در سال ۲۰۱۴، داکر با انتشار نسخه ۱.۰ خود به طور رسمی معرفی شد. این نسخه با استقبال گسترده جامعه توسعه‌دهندگان مواجه شد و به سرعت به عنوان ابزاری ضروری برای استقرار و مدیریت برنامه‌های مدرن تبدیل شد.

۲۰۱۵: داکر به یک شرکت تبدیل می‌شود

با افزایش محبوبیت داکر، این پروژه در سال ۲۰۱۵ به یک شرکت تبدیل شد. این شرکت با جذب سرمایه‌های هنگفت، به توسعه و گسترش پلتفرم داکر ادامه داد.

۲۰۱۶: داکر Enterprise معرفی می‌شود

در سال ۲۰۱۶، داکر نسخه Enterprise پلتفرم خود را برای سازمان‌های بزرگ معرفی کرد. این نسخه شامل ویژگی‌های امنیتی و مدیریتی پیشرفته‌ای بود که برای نیازهای پیچیده‌تر سازمانی طراحی شده بود.

۲۰۱۷: داکر Swarm برای مدیریت خوشه‌ای کانتینرها ارائه می‌شود

در سال ۲۰۱۷، داکر Swarm را معرفی کرد، ابزاری برای مدیریت خوشه‌ای کانتینرها. Swarm به کاربران امکان می‌داد تا به طور آسان کانتینرها را در مقیاس بزرگ در سراسر چندین سرور اجرا و مدیریت کنند.

۲۰۱۹: داکر به Mirantis فروخته می‌شود

در سال ۲۰۱۹، شرکت داکر به Mirantis، یک شرکت پیشرو در زمینه پلتفرم‌های ابری متن‌باز، فروخته شد. این ادغام به داکر دسترسی به منابع و تخصص بیشتری برای ادامه نوآوری و گسترش پلتفرم خود داد.

۲۰۲۰: داکر Desktop برای macOS و Windows منتشر می‌شود

در سال ۲۰۲۰، داکر نسخه Desktop پلتفرم خود را برای سیستم‌های عامل macOS و Windows منتشر کرد. این نسخه به توسعه‌دهندگان امکان می‌داد تا به طور آسان داکر را در محیط‌های محلی خود اجرا کنند.

۲۰۲۱: داکر با GitLab ادغام می‌شود

در سال ۲۰۲۱، داکر با GitLab، پلتفرم محبوب مدیریت کد منبع، ادغام شد. این ادغام به توسعه‌دهندگان امکان می‌داد تا فرآیندهای ساخت، تست و استقرار برنامه‌های خود را به طور کامل در GitLab مدیریت کنند.

۲۰۲۳: داکر همچنان به نوآوری و پیشرفت ادامه می‌دهد

امروزه، داکر به عنوان یکی از محبوب‌ترین پلتفرم‌های مجازی‌سازی در جهان شناخته می‌شود. این پلتفرم توسط میلیون‌ها توسعه‌دهنده، مدیر سیستم و DevOps در سراسر جهان برای استقرار، مدیریت و مقیاس‌بندی برنامه‌های مدرن استفاده می‌شود.

تعریف داکر

راه حل مشکل با تکنولوژی داکر چیست؟

داکر مشکلات مختلفی را در زمینه توسعه و استقرار برنامه‌ها حل می‌کند.

برخی از مهم‌ترین مشکلاتی که داکر به حل آنها کمک می‌کند عبارتند از:

۱. ناسازگاری محیط:

• مشکل: برنامه‌ها ممکن است در محیط‌های مختلف، مانند لپ‌تاپ توسعه‌دهنده، سرور تست و محیط تولید، به طور متفاوتی اجرا شوند. این امر می‌تواند منجر به اشکالات و تاخیر در انتشار شود.
• راه حل داکر: داکر با ارائه یک محیط ایزوله و استاندارد برای هر برنامه، این مشکل را حل می‌کند. کانتینرهای داکر شامل تمام وابستگی‌های یک برنامه، مانند کتابخانه‌ها، ابزارها و تنظیمات، می‌شوند. این امر تضمین می‌کند که برنامه در هر محیطی به همان صورت اجرا می‌شود.

۲. پیچیدگی استقرار:

• مشکل: استقرار برنامه‌ها در محیط‌های تولید می‌تواند پیچیده و زمان‌بر باشد. این امر به ویژه برای برنامه‌های مدرن که از چندین سرویس تشکیل شده‌اند، صادق است.
• راه حل داکر: داکر با ارائه فرآیندی ساده و خودکار برای استقرار برنامه‌ها، این مشکل را حل می‌کند. شما می‌توانید با استفاده از دستورات CLI یا ابزارهای گرافیکی، کانتینرها را به سرعت و به آسانی در هر محیطی اجرا کنید.

۳. مقیاس‌پذیری ضعیف:

• مشکل: مقیاس‌بندی برنامه‌ها برای پاسخگویی به تقاضای متغیر می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. اضافه کردن سرورهای جدید و مدیریت زیرساخت‌های پیچیده می‌تواند زمان‌بر و پرهزینه باشد.
• راه حل داکر: داکر با ارائه یک مدل مقیاس‌پذیری مبتنی بر کانتینر، این مشکل را حل می‌کند. شما می‌توانید به راحتی تعداد کانتینرها را برای پاسخگویی به تقاضا افزایش یا کاهش دهید. داکر همچنین از ابزارهای مختلفی برای مدیریت خودکار مقیاس‌بندی برنامه‌ها پشتیبانی می‌کند.

۴. مشکلات امنیتی:

• مشکل: برنامه‌ها ممکن است در معرض آسیب‌پذیری‌های امنیتی قرار بگیرند که می‌توانند منجر به هک شدن یا نقض داده شوند.
• راه حل داکر: داکر با ارائه یک محیط ایزوله برای هر برنامه، به بهبود امنیت برنامه‌ها کمک می‌کند. کانتینرها همچنین می‌توانند با استفاده از ابزارهای امنیتی مختلف مانند اسکنرهای آسیب‌پذیری و فایروال‌ها ایمن‌تر شوند.

۵. عدم کارایی:

• مشکل: برنامه‌ها ممکن است از منابع سیستم به طور کارآمد استفاده نکنند، که می‌تواند منجر به افزایش هزینه‌ها و عملکرد ضعیف شود.
• راه حل داکر: داکر با استفاده از مجازی‌سازی در سطح سیستم‌عامل، به بهبود کارایی برنامه‌ها کمک می‌کند. کانتینرها از منابع سیستم به طور کارآمدتری نسبت به ماشین‌های مجازی سنتی استفاده می‌کنند.

همچنین بخوانید» چگونه برنامه نویسی را یاد بگیریم؟

نحوه استفاده از docker چیست؟

نحوه استفاده از داکر به نیازها و سطح تجربه شما بستگی دارد. در اینجا چند روش کلی برای شروع کار با داکر آورده شده است:

۱. نصب داکر:

• پیش‌نیازها: سیستم عامل شما باید ۶۴ بیتی باشد و دارای هسته Linux یا Windows 10 (نسخه ۱۸۰۹ به بعد) باشد.
• دانلود: شما می توانید داکر را از وب سایت رسمی https://docs.docker.com/get-docker/ دانلود کنید.
• نصب: دستورالعمل های نصب را برای سیستم عامل خود دنبال کنید.

۲. یادگیری مفاهیم اولیه:

• کانتینر: یک بسته بندی سبک وزن که شامل تمام وابستگی های یک برنامه برای اجرا است.
• ایمج: یک قالب فقط خواندنی برای ایجاد کانتینرها است.
• موتور داکر: برنامه ای که برای ساخت، اجرا و مدیریت کانتینرها استفاده می شود.
• Dockerfile: سندی که دستورالعمل های ساخت یک تصویر را مشخص می کند.
• Docker Hub: یک مخزن عمومی برای به اشتراک گذاری و دانلود تصاویر داکر.

۳. شروع به کار:

• دستورات CLI: شما می توانید از دستورات CLI داکر برای مدیریت کانتینرها، تصاویر و شبکه ها استفاده کنید.
• ابزارهای گرافیکی: ابزارهای گرافیکی مانند Docker Desktop می توانند استفاده از داکر را آسان تر کنند، به خصوص برای مبتدیان.
• آموزش ها: منابع آنلاین زیادی مانند وب سایت رسمی داکر، آموزش ها و دوره های آنلاین وجود دارد که می توانند به شما در یادگیری نحوه استفاده از داکر کمک کنند.

۴. برخی از سناریوهای رایج استفاده از داکر:

• استقرار برنامه های وب: داکر راهی محبوب برای استقرار برنامه های وب است زیرا سریع، قابل انتقال و مقیاس پذیر است.
• توسعه و تست: شما می توانید از داکر برای توسعه و تست برنامه ها در یک محیط ایزوله استفاده کنید.
• مدیریت سیستم: شما می توانید از داکر برای مدیریت سیستم ها و خدمات استفاده کنید.
• ایجاد زنجیره های ابزار: شما می توانید از داکر برای ایجاد زنجیره های ابزار خودکار برای استقرار و مدیریت برنامه ها استفاده کنید.

نتیجه گیری از مبحث داکر

داکر یک پلتفرم کانتینری سازی است که به شما امکان می دهد برنامه ها را در بسته های جداگانه ای به نام کانتینر اجرا کنید. این کانتینرها شامل تمام کد و وابستگی های مورد نیاز برای اجرای برنامه هستند، که به شما امکان می دهد آنها را به راحتی در هر محیطی اجرا کنید.