استخدام Docker لبنية الخدمات المصغرة </ h2>

Docker and Microservices

أصبحت بنية الخدمات المصغرة شائعة بشكل متزايد في السنوات الأخيرة ، لأنها توفر فوائد كبيرة فيما يتعلق بقابلية التوسع والمرونة والصيانة لتطبيقات البرامج. في جوهرها ، تعد الخدمات المصغرة نمطًا معماريًا حيث يتكون تطبيق واحد من مجموعة من الخدمات الصغيرة المستقلة ، كل منها مسؤول عن وظيفة محددة والتواصل مع بعضها البعض من خلال واجهات برمجة التطبيقات . تسمح هذه النموذجية بالتطوير السريع ، والنشر ، والاختبار الأسهل ، والقياس الملائم للتطبيقات.

في هذا السياق ، يظهر Docker كأداة قوية للعمل مع الخدمات المصغرة. Docker عبارة عن منصة مفتوحة المصدر تسهل تطوير التطبيقات ونشرها وإدارتها من خلال النقل بالحاويات. إنه يمكّن المطورين من حزم التطبيقات وتبعياتها في حاويات خفيفة الوزن ومحمولة ، مما يضمن تشغيل التطبيقات باستمرار عبر بيئات ومراحل مختلفة من التطوير. من خلال الاستفادة من Docker ، يمكن للمطورين تبسيط عملية إنشاء الخدمات المصغرة وإدارتها وتوسيع نطاقها بكفاءة.

لماذا تستخدم Docker لبنية الخدمات المصغرة؟

تعتبر Docker والخدمات المصغرة مناسبة بشكل طبيعي لعدة أسباب رئيسية.

بيئة موحدة

يسمح Docker للمطورين بإنشاء بيئة تطبيق قياسية عن طريق تجميع جميع المكونات الضرورية ، بما في ذلك التطبيق نفسه والمكتبات والتبعيات ، في وحدة واحدة قائمة بذاتها تسمى الحاوية. يقلل هذا التوحيد القياسي من مخاطر التناقضات البيئية التي يمكن أن تحدث بين بيئات التطوير والتشغيل المرحلي والإنتاج ، مما يضمن أن الخدمات الصغيرة تتصرف باستمرار كما هو متوقع.

التطور المعجل

يؤدي استخدام حاويات Docker إلى تسريع عمليات التطوير للخدمات المصغرة بشكل كبير. نظرًا لأن كل حاوية عبارة عن بيئة معزولة ، يمكن للمطورين العمل على الخدمات الفردية دون القلق بشأن التبعيات أو المكتبات المتضاربة. علاوة على ذلك ، يمكن مشاركة صور Docker بسهولة بين أعضاء الفريق ، مما يسمح لهم بنشر التطبيقات وتشغيلها بسرعة على أجهزتهم المحلية ، مما يؤدي إلى تسريع التطوير والتعاون.

قابلية محسنة

تعتبر الحاويات التي تم إنشاؤها باستخدام Docker محمولة للغاية ، مما يسمح للمطورين بنقل التطبيقات بين البيئات والأنظمة الأساسية المختلفة بسهولة. تضمن إمكانية النقل هذه إمكانية نشر الخدمات المصغرة وتشغيلها باستمرار على أنظمة مختلفة ، بغض النظر عن البنية التحتية الأساسية. نتيجة لذلك ، يمكن لفرق التطوير التركيز على بناء أفضل التطبيقات الممكنة دون القلق بشأن الفروق الدقيقة الخاصة بالنظام.

تقليل استخدام موارد النظام

يمكن أن تؤدي بنية الخدمات المصغرة إلى زيادة استهلاك الموارد حيث يمكن تشغيل كل خدمة على أجهزة منفصلة ، مما يؤدي إلى تكبد نفقات إضافية على موارد النظام. يعالج Docker هذه المشكلة عن طريق إنشاء حاويات خفيفة الوزن تشترك في الموارد الأساسية للنظام المضيف ، مما يقلل من استهلاك الموارد الإجمالي مقارنة بتشغيل أجهزة افتراضية متعددة.

إدارة الخدمات المصغرة المبسطة

يبسط Docker إدارة الخدمات المصغرة ومراقبتها من خلال توفير بيئة متسقة لنشر الحاويات وتشغيلها. يمكن للمطورين استخدام أدوات مثل Docker Compose لتحديد حزمة التطبيقات بالكامل ، بما في ذلك الخدمات الصغيرة الفردية وتبعياتها ، مما يسهل نشر الخدمات وإدارتها بشكل متماسك.

تحويل الخدمات المصغرة إلى حاويات باستخدام Docker

تتضمن حاويات الخدمات المصغرة باستخدام Docker إنشاء ملف Docker يحتوي على إرشادات لبناء صورة Docker. سيرشدك هذا القسم خلال عملية تعبئة عينة من الخدمات المصغرة في حاويات باستخدام Docker.

قم بإنشاء ملف Dockerfile

ملف Dockerfile هو برنامج نصي يحتوي على إرشادات لبناء صورة Docker. يحدد Dockerfile الصورة الأساسية والتعليمات البرمجية المصدر للتطبيق والتبعيات والتكوينات اللازمة لتشغيل الخدمة. قم بإنشاء ملف جديد يسمى "Dockerfile" في الدليل الجذر للخدمة المصغرة الخاصة بك.

حدد الصورة الأساسية

حدد الصورة الأساسية للخدمة المصغرة الخاصة بك عن طريق إضافة الأمر "FROM" إلى ملف Dockerfile الخاص بك. الصورة الأساسية هي أساس الحاوية الخاصة بك ، حيث توفر بيئة وقت التشغيل اللازمة. يعد اختيار صورة أساسية مناسبة لخدمتك المصغرة أمرًا ضروريًا ، مثل صورة رسمية مبسطة مقدمة من Docker أو صورة مخصصة مصممة وفقًا لاحتياجاتك. على سبيل المثال ، إذا تم تطوير الخدمة المصغرة الخاصة بك في Node.js ، فيمكنك استخدام السطر التالي في ملف Docker الخاص بك:

 FROM node:14

قم بتعيين دليل العمل

قم بتعيين دليل عمل الحاوية باستخدام الأمر `WORKDIR`. سيتم استخدام هذا الدليل لتخزين التعليمات البرمجية المصدر للتطبيق والتبعيات.

 WORKDIR /app

انسخ كود المصدر والاعتماديات

انسخ الكود المصدري وأي ملفات مطلوبة من الجهاز المحلي إلى الحاوية باستخدام الأمر `COPY`. بالإضافة إلى ذلك ، قم بتثبيت التبعيات الضرورية باستخدام مديري الحزم مثل npm أو pip أو Maven.

 COPY package*.json ./ RUN npm install COPY . .

كشف منفذ الخدمة

اكشف عن المنفذ الذي يمكن من خلاله الوصول إلى الخدمة المصغرة باستخدام الأمر `EXPOSE`. سيسمح ذلك بالاتصال بالخدمة المصغرة من الحاويات الأخرى أو الخدمات الخارجية.

Try AppMaster no-code today!

Platform can build any web, mobile or backend application 10x faster and 3x cheaper

Start Free

 EXPOSE 8080

قم بتشغيل التطبيق

ابدأ الخدمة المصغرة باستخدام الأمر `CMD` ، مع تحديد الأمر المطلوب لتنفيذ التطبيق.

 CMD ["npm", "start"]

بعد إنشاء Dockerfile ، أنشئ صورة Docker عن طريق تشغيل الأمر التالي في نفس الدليل مثل Dockerfile:

 docker build -t your-image-name .

أخيرًا ، قم بتشغيل حاوية Docker باستخدام الصورة التي تم إنشاؤها حديثًا:

 docker run -p 8080:8080 your-image-name

يتم الآن نقل الخدمة المصغرة الخاصة بك وتشغيلها داخل حاوية Docker. يمكن تكرار هذه العملية لكل خدمة مصغرة في تطبيقك ، مما يسمح لك بتطوير خدماتك المصغرة واختبارها ونشرها بطريقة مبسطة وفعالة ومتسقة.

نشر وتنظيم حاويات Docker

يعد نشر حاويات Docker وتنظيمها جزءًا أساسيًا من إدارة بنيات الخدمات المصغرة. تعمل أدوات تنظيم الحاويات على أتمتة نشر الحاويات الفردية وإدارتها وتوسيع نطاقها ، مما يضمن عمل الخدمات المصغرة معًا بكفاءة. منصتان شائعتان لتنظيم الحاويات هما Kubernetes و Docker Swarm.

كوبرنيتيس

Kubernetes عبارة عن نظام أساسي لتنظيم الحاويات مفتوح المصدر يعمل على أتمتة نشر التطبيقات المعبأة في حاويات وتوسيع نطاقها وإدارتها. يتم اعتماده على نطاق واسع بسبب ميزاته القوية ونظامه البيئي القوي. تتضمن بعض الفوائد الرئيسية لنظام Kubernetes ما يلي:

• قابلية التوسع: يستخدم Kubernetes تكوينًا تعريفيًا لإدارة قياس الحاوية ، مما يسهل توسيع نطاق التطبيقات بناءً على الطلب.
• التوافر العالي: يضمن Kubernetes توفرًا عاليًا من خلال توزيع الحاويات عبر العقد المختلفة وإدارة عمليات إعادة تشغيل الحاوية تلقائيًا في حالة حدوث أعطال.
• موازنة الأحمال: يمكن لـ Kubernetes موازنة الطلبات بين مثيلات متعددة من الخدمات المصغرة ، مما يؤدي إلى تحسين الأداء والتسامح مع الأخطاء.
• التسجيل والمراقبة: يتكامل برنامج Kubernetes مع أدوات تسجيل ومراقبة متنوعة ، مما يبسط تتبع صحة التطبيقات وأدائها.

عامل ميناء سرب

Docker Swarm هو حل تجميع وتنسيق أصلي لحاويات Docker. تم دمجها مباشرة في منصة Docker ، مما يجعلها خيارًا بسيطًا وبديهيًا لمستخدمي Docker. يقدم Docker Swarm المزايا التالية:

• الإعداد السهل: لا يتطلب Docker Swarm تثبيتًا أو تكوينًا شاملاً. تعمل بسلاسة مع Docker CLI و API ، مما يجعل نشر الحاويات وإدارتها أمرًا بسيطًا.
• التحجيم: يسمح Docker Swarm للمستخدمين بتوسيع نطاق الخدمات بسرعة وكفاءة من خلال ضبط عدد النسخ المتماثلة للحاويات لكل خدمة.
• موازنة التحميل: يقوم Docker Swarm تلقائيًا بتوزيع الطلبات بين الحاويات ، مما يؤدي إلى تحسين أداء التطبيق ومرونته.
• اكتشاف الخدمة: يتضمن Docker Swarm خادم DNS مضمنًا لاكتشاف الخدمة ، مما يتيح للحاويات اكتشاف والتواصل مع بعضها البعض.

مصدر الصورة: Docker Docs

تعد كل من Kubernetes و Docker Swarm أدوات تنسيق شائعة لإدارة حاويات Docker في بنيات الخدمات الصغيرة. يعتمد اختيار الأداة المناسبة على المتطلبات المحددة لتطبيقك والبنية التحتية الحالية وخبرة الفريق.

إنشاء تطبيق الخدمات المصغرة الذي تم إرساؤه

دعنا نتصفح الخطوات لإنشاء تطبيق Dockerized microservices:

1. خدمات التصميم المصغرة: قسّم تطبيقك إلى عدة خدمات معيارية صغيرة يمكن تطويرها ونشرها وتوسيع نطاقها بشكل مستقل. يجب أن يكون لكل خدمة مصغرة مسؤولية محددة جيدًا وأن تتواصل مع الآخرين عبر واجهات برمجة التطبيقات أو قوائم انتظار الرسائل.
2. إنشاء Dockerfiles: لكل خدمة مصغرة ، قم بإنشاء Dockerfile الذي يحدد الصورة الأساسية ، ورمز التطبيق ، والاعتماديات ، والتكوين المطلوب لإنشاء صورة Docker. تُستخدم هذه الصورة لنشر الخدمات المصغرة كحاويات.
3. إنشاء صور Docker: قم بتشغيل أمر Docker build لإنشاء صور Docker لكل خدمة مصغرة ، باتباع الإرشادات المحددة في Dockerfiles المقابلة.
4. إنشاء شبكة: إنشاء شبكة بين الحاويات لتمكين الاتصال بين الخدمات المصغرة. يمكن إجراء الشبكات باستخدام Docker Compose أو أداة تنسيق الحاوية مثل Kubernetes أو Docker Swarm.
5. تكوين موازنة التحميل: قم بإعداد موازن تحميل لتوزيع الطلبات بين مثيلات الخدمات المصغرة ، مما يضمن الأداء الأمثل والتسامح مع الخطأ. استخدم أدوات مثل Kubernetes Ingress أو موازنة التحميل المدمجة في Docker Swarm.
6. نشر الخدمات المصغرة: انشر الخدمات المصغرة الخاصة بك كحاويات Docker باستخدام النظام الأساسي لتنظيم الحاوية الذي تختاره. سيؤدي ذلك إلى إنشاء بيئة حيث يمكن تشغيل الخدمات المصغرة والتواصل مع بعضها البعض وتوسيع نطاقها عند الطلب.

بمجرد اكتمال جميع هذه الخطوات ، سيتم تشغيل تطبيق الخدمات المصغرة وتشغيله ، مع نشر كل خدمة مصغرة كحاوية Docker.

مراقبة الخدمات المصغرة التي تم إرساؤها وتوسيع نطاقها

المراقبة والقياس ضروريان لضمان أداء وموثوقية وكفاءة تطبيق الخدمات المصغرة Dockerized. فيما يلي بعض الاستراتيجيات الرئيسية التي يجب مراعاتها:

يراقب

تساعد أدوات المراقبة في تتبع صحة وأداء حاويات Docker ، مما يضمن تشغيل الخدمات المصغرة الخاصة بك على النحو الأمثل. تتضمن بعض أدوات المراقبة الشائعة ما يلي:

Try AppMaster no-code today!

Platform can build any web, mobile or backend application 10x faster and 3x cheaper

Start Free

• بروميثيوس : مجموعة أدوات قوية مفتوحة المصدر للمراقبة والتنبيه للبيئات المعبأة في حاويات ، بما في ذلك عمليات التكامل مع Grafana للتصور والتنبيه.
• Datadog : منصة مراقبة شاملة يمكنها تجميع مقاييس الحاوية والسجلات والتتبعات ، مما يوفر رؤى في الوقت الفعلي حول أداء التطبيق.
• ELK Stack : مجموعة من Elasticsearch و Logstash و Kibana ، تُستخدم للبحث المركزي والتحليل وتصور السجلات من حاويات Docker.

تأكد من أن إعداد المراقبة الخاص بك يجمع المقاييس والسجلات وبيانات الأداء ذات الصلة لتحديد المشكلات المحتملة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها بفعالية.

تحجيم

توسيع نطاق الخدمات المصغرة Dockerized تتضمن تعديل عدد الحاويات التي تشغل كل خدمة للتكيف مع أعباء العمل والطلبات المتنوعة. تعمل منصات تنظيم الحاويات مثل Kubernetes و Docker Swarm على تسهيل القياس التلقائي ، مما يتيح لك التركيز على تحسين وظائف التطبيق.

• القياس الأفقي: يتضمن القياس الأفقي زيادة أو تقليل عدد المثيلات لكل خدمة صغيرة بناءً على الطلب. يمكن تحقيق ذلك عن طريق ضبط النسخ المتماثلة المرغوبة لكل خدمة في تكوين منصة التزامن.
• التحجيم الرأسي: يستلزم القياس الرأسي ضبط الموارد المخصصة للحاويات الفردية ، مثل حدود وحدة المعالجة المركزية والذاكرة. وهذا يضمن الاستخدام الأمثل للموارد ويمكن إدارته من خلال تكوين منصة التزامن.

من خلال المراقبة الفعالة وتوسيع نطاق تطبيقات الخدمات المصغرة Dockerized ، يمكنك زيادة الكفاءة إلى أقصى حد وضمان التوافر العالي والأداء والمرونة.

أفضل الممارسات ل Docker و Microservices

يوفر استخدام Docker في بنية الخدمات المصغرة مزايا عديدة ، ولكن لزيادة إمكاناته إلى أقصى حد وضمان عملية تطوير ونشر سلسة ، من الضروري اتباع بعض أفضل الممارسات:

1. تصغير حجم صورة Docker: يساعد الحفاظ على صور Docker صغيرة في تقليل أوقات الإنشاء واستهلاك الموارد ، وهو أمر مهم بشكل خاص في بنية الخدمات المصغرة. استخدم الإنشاءات متعددة المراحل ، واستخدم صورًا أساسية صغيرة ومناسبة ، وقم بإزالة أي ملفات غير ضرورية من الصورة النهائية.
2. بنية الطبقات لصور Docker: قم ببناء صور Docker باستخدام بنية ذات طبقات لتسريع أوقات الإنشاء. يتم تخزين الطبقات مؤقتًا بواسطة Docker أثناء عملية الإنشاء ، مما يعني أنه إذا لم تتغير محتويات الطبقة ، فلن تتم إعادة بنائها. قم بتنظيم Dockerfile الخاص بك للاستفادة من هذه الميزة ، ووضع طبقات متغيرة بشكل متكرر في نهاية الملف.
3. وضع علامات وإصدارات متسقة للصور: ضع علامة على صورك وإصدارها بشكل صحيح لتتبع التغييرات بسهولة والرجوع إلى الإصدارات السابقة إذا لزم الأمر. هذا يساعد في الحفاظ على استقرار التطبيق ويبسط استكشاف الأخطاء وإصلاحها.
4. تنفيذ التسجيل والمراقبة: قم بتضمين حلول التسجيل والمراقبة لإدارة الخدمات المصغرة المعبأة في حاويات ومراقبتها بشكل فعال. يوفر Docker برامج تشغيل تسجيل أصلية ، ولكن يمكنك أيضًا دمج أدوات الجهات الخارجية المصممة لبنى الخدمات المصغرة ، مثل Elasticsearch و Logstash و Kibana (ELK Stack) أو Prometheus.
5. اعتماد منصات تنظيم الحاويات: استخدم أدوات تنظيم الحاويات مثل Kubernetes أو Docker Swarm لأتمتة مهام النشر والتوسيع والإدارة. تتعامل هذه الأدوات مع المهام المعقدة مثل موازنة التحميل والتحديثات المستمرة والتوسيع الآلي ، مما يضمن عمل الخدمات المصغرة بكفاءة وفعالية.
6. تحسين الأمان: قم بتحسين أمان الخدمات المصغرة المعبأة في حاويات من خلال تطبيق مبدأ الامتياز الأقل ، واستخدام الصور الأساسية الآمنة ، وتقليل سطح الهجوم عن طريق الحد من عدد الحزم المثبتة. تمكين تجزئة الشبكة بين الخدمات والبحث عن نقاط الضعف في صور Docker الخاصة بك.
7. استخدم متغيرات البيئة للتهيئة: افصل التكوين عن صور Docker واستخدم متغيرات البيئة لفصل الاهتمامات بشكل أفضل. يضمن ذلك إمكانية تكوين صورة Docker واحدة بشكل مختلف لبيئات مختلفة ، مما يعزز المرونة ويقلل من الازدواجية.

خاتمة

يتيح استخدام Docker في بنية الخدمات المصغرة للمطورين والمؤسسات جني الفوائد الكاملة للتعبئة بالحاويات ، مما يؤدي إلى تطبيقات أكثر مرونة وكفاءة وقابلية للتوسع. باتباع أفضل الممارسات الموضحة أعلاه ، يمكنك دمج Docker بسلاسة في عمليات التطوير والنشر في بنية الخدمات المصغرة ، مما يؤدي إلى تحويل كيفية إنشاء تطبيقاتك وصيانتها.

علاوة على ذلك ، يمكن أن يساعد دمج Docker مع الأنظمة الأساسية التي لا تحتوي على تعليمات برمجية مثل AppMaster في رفع مستوى تجربة تطوير التطبيقات لديك. يمكّن AppMaster المستخدمين من إنشاء تطبيقات الويب والجوّال والخلفية بشكل مرئي ، ويمكن تعبئة التعليمات البرمجية المصدر المُنشأة وإدارتها باستخدام Docker لنشر سلس وقابل للتطوير. يمكن أن يؤدي الجمع بين قوة Docker و AppMaster إلى تعزيز عملية تطوير التطبيق بشكل كبير ، مما يجعلها أكثر كفاءة وفعالية من حيث التكلفة وأسرع من أي وقت مضى.