Cosa sono i container cloud?

Le applicazioni possono essere costituite da decine, centinaia o addirittura migliaia di container. Con i container cloud, è possibile distribuire e gestire questi container su molti server cloud o istanze diversi. I container cloud funzionano come se fossero collocati nello stesso posto. Ci sono molti vantaggi nell'utilizzare architetture applicative di cloud computing distribuito. 

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Implementazione delle applicazioni semplificata

I container sono particolari perché permettono l'implementazione di software in quasi tutti gli ambienti, senza dover creare bundle specifici per l'architettura e i sistemi operativi sottostanti. Prima dell'avvento della containerizzazione, le applicazioni dovevano essere assemblate con librerie specifiche per funzionare su determinate piattaforme. Ciò significava che l'implementazione di un software su diversi sistemi operativi avrebbe comportato più versioni dello stesso. I container cloud, invece, consentono alle applicazioni di operare su qualsiasi architettura sottostante, a condizione che la piattaforma di containerizzazione sia adeguatamente supportata. Pertanto, ora è necessaria solamente una versione del container destinato alla produzione.

Flessibilità

Con la containerizzazione del cloud, le macchine virtuali (VM) sottostanti sono tutte istanze cloud. Le istanze cloud sono disponibili in varie configurazioni, con tempi rapidi di attivazione e disattivazione e prezzi di cloud computing on demand. Questa capacità di riconfigurazione consente di modificare le macchine in funzione delle necessità specifiche dell'applicazione. È possibile ottimizzare l'uso delle risorse bilanciando il carico delle applicazioni basate su container su varie istanze cloud anziché su singoli server.

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Resilienza

I container cloud offrono maggiore affidabilità e disponibilità per le applicazioni. In un'architettura distribuita e containerizzata, se una determinata macchina si guasta, un'altra può avviare rapidamente i container persi, rafforzando la resilienza dell'applicazione. È possibile aggiornare una nuova versione di un singolo container nell'applicazione con interruzioni minime per il resto dell'applicazione. Ciò si traduce in tempi di attività più lunghi.

Scalabilità

In ambienti di produzione tradizionali, le applicazioni sono spesso limitate dalle capacità di un singolo server. Tuttavia, con un approccio adeguato alla progettazione delle applicazioni e alla containerizzazione nel cloud, l'elaborazione dei dati e le operazioni di input/output di un'applicazione non sono più ristrette dalle limitazioni di singoli server. Le risorse sono distribuite tra diverse macchine, permettendo un dimensionamento praticamente illimitato e assicurando prestazioni e un'esperienza utente costanti.

 

Un container cloud è semplicemente un contenitore che viene eseguito su un'infrastruttura cloud anziché su una macchina locale o in un data center. I container nel cloud computing sono file immagine che contengono tutto il necessario per eseguire il software: codice, runtime, librerie, variabili di ambiente e file di configurazione. Le immagini dei container vengono realizzate a livelli, iniziando da un'immagine di base, che è tipicamente una versione minimale di un sistema operativo, per poi aggiungere ulteriori livelli come definito dalle istruzioni in un file di configurazione del container. Una caratteristica fondamentale delle immagini dei container è la loro immutabilità: una volta create, rimangono invariate. Queste immagini possono essere conservate in un registro dei container e riutilizzate in modo uniforme in diversi ambienti cloud.

Di seguito è riportata una panoramica dei diversi aspetti della tecnologia dei container.

Runtime del container

I runtime dei container sono responsabili dell'effettivo funzionamento dei container. Gestiscono l'esecuzione, il ciclo di vita e l'isolamento delle risorse dei container. I container funzionano come processi isolati nello spazio utente del sistema operativo dell'istanza cloud. Condividono il sistema operativo host ma rimangono separati sia l'uno dall'altro, sia dall'host. Tale isolamento agevola un'allocazione efficiente delle risorse, in cui il runtime impone dei limiti per evitare conflitti di risorse tra i container.

Rete

È possibile configurare i container cloud con stack di rete isolati, garantendo che le applicazioni eseguite in container separati non interferiscano l'una con l'altra. La comunicazione con l'esterno e tra i container viene gestita attraverso la mappatura delle porte e i canali di rete predefiniti. 

Archiviazione

I container cloud utilizzano in genere un'archiviazione temporanea, il che significa che tutti i dati scritti sul livello scrivibile del container vengono persi quando questo si arresta. Per conservare i dati in modo persistente, è possibile utilizzare i volumi di archiviazione cloud. Questi volumi sono indipendenti dal ciclo di vita dei container e possono essere condivisi tra diversi container.

Orchestrazione

Nei sistemi su larga scala, si utilizzano strumenti di orchestrazione per automatizzare l'implementazione, il dimensionamento e la gestione di più container. Questi strumenti distribuiscono i container su un cluster di server cloud, bilanciando il carico e gestendo i processi di failover. L'automazione semplifica notevolmente la gestione delle applicazioni containerizzate in ambienti complessi. È possibile implementare e gestire ampie applicazioni containerizzate di livello avanzato su architetture cloud ibride senza dover intervenire su ogni singola istanza cloud. Invece di trasferire manualmente un file di immagine del container su ogni istanza, gli strumenti di orchestrazione possono essere programmati per estrarre i file di immagine dal registro del container e implementarli automaticamente nelle istanze cloud.

Attualmente, quasi l'80% di tutti i container cloud viene eseguito su Amazon Web Services (AWS). I servizi di container AWS offrono numerosi strumenti di sistema per gestire l'infrastruttura di container sottostante, consentendo di concentrarsi sull'innovazione e sulle esigenze specifiche della propria azienda.

• AWS Copilot è un'interfaccia a riga di comando (CLI) e può essere utilizzato per avviare e gestire rapidamente applicazioni containerizzate su AWS
• Amazon Elastic Container Service (Amazon ECS) è un servizio di orchestrazione di container completamente gestito che semplifica l'implementazione, la gestione e il dimensionamento delle applicazioni containerizzate
• Amazon Elastic Kubernetes Service (Amazon EKS) è un servizio Kubernetes gestito per l'esecuzione dell'orchestrazione di container Kubernetes nel cloud AWS e nei data center on-premise.
• Amazon Elastic Container Registry (Amazon ECR) è un registro di container completamente gestito che facilita la gestione e l'accesso a immagini e artefatti dei container
• AWS Fargate è un motore di calcolo serverless per container che consente di concentrarsi sullo sviluppo di applicazioni anziché sulla gestione dell'infrastruttura

L'immagine seguente illustra le varie opzioni disponibili per le soluzioni di container AWS, suddivise per livello: provisioning, orchestrazione e capacità.

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