CaaS چیست و چه کاربردهایی دارد؟

کانتینرها بسته‌های نرم‌افزاری هستند که همه عناصر لازم برای اجرا در محیط‌های مختلف را شامل می‌شوند. به عبارت دیگر، کانتینرها سیستم‌عامل را مجازی می‌کنند و در هر جایی اجرا می‌شوند؛ از یک مرکز داده خصوصی گرفته تا ابر عمومی یا حتی روی لپ‌تاپ شخصی یک توسعه‌دهنده. جالب است که بدانید همه چیز در گوگل، از جی‌میل گرفته تا یوتیوب و جست‌وجو، در کانتینرها اجرا می‌شود. زیرا کانتینری‌سازی به تیم‌های توسعه امکان حرکت سریع‌تر، اجرای کارآمد نرم‌افزار و کار کردن در مقیاسی بی‌سابقه را می‌دهد.

حالا که تا حدودی با کانتینرها آشنا شدیم، قصد داریم یک سرویس کاربردی برای مدیریت و استقرار اپلیکیشن‌های کانتینری معرفی کنیم. اگر نمی‌دانید کانتینر به‌عنوان یک سرویس (Container as a Service) یا CaaS چیست، این مقاله برای شما نوشته شده است. در مطلب پیش رو با ویژگی‌ها، مزایا و کاربردهای CaaS آشنا خواهید شد و به‌این‌ترتیب می‌توانید در توسعه اپلیکیشن‌هایتان چابک‌تر و سریع‌تر عمل کنید.

CaaS چیست؟ کاربردی‌ترین سرویس برای مدیریت اپلیکیشن‌های کانتینری

کانتینر به‌عنوان یک سرویس (Container as a Service) نوعی سرویس رایانش ابری است  که به اختصار CaaS نامیده می‌شود. CaaS امکان مدیریت و استقرار اپلیکیشن‌های کانتینری را برای توسعه‌دهندگان فراهم می‌کند و به کسب‌وکارهای کوچک و بزرگ اجازه دسترسی به راه‌حل‌های ابری مقیاس‌پذیر و قابل حمل (Portable) را می‌دهد.

اپلیکیشن‌های کانتینری شامل کد نرم‌افزاری هستند که فقط با کتابخانه‌های سیستم‌عامل (OS) و وابستگی‌های مورد نیاز برای اجرای آن پکیج شده‌اند. آن‌ها واحدهای (کانتینرها) چابک و قابل اجرایی هستند که می‌توانند روی هر زیرساخت IT مجازی از مراکز داده داخلی (On-premises) تا محیط‌های ابری ترکیبی و چند ابری اجرا شوند.

تفاوت CaaS با IaaS و PaaS

CaaS بین IaaS (زیرساخت به‌عنوان یک سرویس) و PaaS (پلتفرم به‌عنوان یک سرویس) در پشته محاسبات ابری قرار می‌گیرد و تعادلی بین کنترل ارائه‌شده توسط IaaS و سهولت استفاده PaaS برقرار می‌کند. IaaS یک مدل ابری بنیادی است که به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا محاسبات، شبکه و منابع ذخیره‌سازی را مجازی‌سازی کرده و سایر سرویس‌های ابری مانند SaaS (نرم‌افزار به‌عنوان یک سرویس) یا PaaS را اجرا کنند. در بلاگ «PaaS چیست» به‌طور کامل با پلتفرم ابری و کاربردهای آن آشنا خواهید شد. 

پلتفرم‌های IaaS این امکان را برای تیم‌ها فراهم می‌کنند که اجزا (Components)، از پشته‌های اپلیکیشن تا سیستم‌عامل‌ها، را به‌طور کامل سفارشی‌سازی کنند. بااین‌حال مدیریت منابع کامپیوتری و سخت‌افزارها با ارائه‌دهنده سرور ابری است. پیشنهاد می‌کنیم برای آشنایی کامل با سرویس IaaS و کاربردها و مزایای آن بلاگ «سرور ابری» از ابر دراک را مطالعه کنید.

ویژگی‌های کانتینر به‌عنوان یک سرویس

CaaS یک پلتفرم مبتنی بر ابر فراهم می‌کند که کاربران می‌توانند فرایندهای مدیریت کانتینر و مجازی‌سازی مبتنی بر کانتینر را ساده‌سازی کنند. ارائه‌دهندگان این سرویس ابری ویژگی‌های متعددی از جمله زمان اجرای (Runtime) کانتینر، لایه‌های هماهنگ‌سازی (Orchestration) و مدیریت ذخیره‌سازی مداوم را ارائه می‌دهند. CaaS همچنین قابلیت‌های یکپارچه‌سازی منحصربه‌فردی دارد که به بهینه‌سازی زیرساخت IT کسب‌وکارها کمک می‌کند. از جمله ویژگی‌های اصلی CaaS می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

کانتینرسازی (Containerization)

هنگامی که کاربر فقط با چند اپلیکیشن کانتینری کار می‌کند، به‌راحتی می‌تواند فرایند کانتینرسازی را به‌صورت دستی مدیریت کند. اما شرکت‌ها به کانتینرهای متعددی برای چابک‌تر کردن زیرساخت IT خود متکی هستند که این به‌معنای مدیریت حجم بالایی از کانتینرها است. CaaS به تیم‌ها اجازه می‌دهد تا فرایند کانتینرسازی را خودکار کنند تا بتوانند از قابلیت حمل کانتینرها در مقیاس بهره ببرند.

هماهنگ‌سازی کانتینری (Orchestration)

لایه هماهنگ‌سازی یا ارکستراسیون یک سیستم CaaS باعث سهولت در استقرار خودکار کانتینر، لود بالانسینگ، زمان‌بندی، مقیا‌س‌بندی و فرایندهای مدیریت چرخه حیات در کل اکوسیستم IT می‌شود. در حال حاضر، محبوب‌ترین پلتفرم هماهنگ‌سازی کانتینر به‌صورت منبع‌باز (Open source) و سرویس کوبرنتیز مبتنی بر لینوکس ارائه می‌شود، اما سایر ارائه‌دهندگان ابر عمومی مطرح در جهان خدمات هماهنگ‌سازی کانتینر خود را با کیفیت بالا ارائه می‌دهند:

• AWS’s Amazon Elastic Container Service (Amazon ECS)
• Google Cloud Platform
  Docker Swarm
• IBM Cloud 
• Microsoft Azure Container Instances

اگر می‌خواهید با محبوب‌ترین پلتفرم هماهنگ‌سازی کانتینرها آشنا شوید، مطالعه مقاله «کوبرنتیز چیست» را به شما پیشنهاد می‌کنیم. در این مقاله به‌طور کامل با مفهوم، کاربردها و مزایای کوبرنتیز آشنا خواهید شد.

شبکه‌سازی (Networking)

پلتفرم‌های CaaS با استفاده از پوشش‌های شبکه و تکنولوژی‌های Software-defined networking یا SDN بین کانتینرها ارتباط برقرار می‌کند تا شبکه‌های مجازی را ایجاد و اتصال کانتینرها را بهینه‌سازی کند.

پیکربندی پلتفرم

کاربران از طریق APIهای قابل سفارشی‌سازی و سطح بالا یا رابط‌های پورتال وب که آن‌ها را قادر به تعریف نیازمندی‌های منابع، تنظیمات شبکه و متغیرهای محیطی برای کانتینرها و منابع مرتبط می‌کنند، با پلتفرم‌های کانتینر تعامل دارند. برای درک بهتر مفهوم APIها پیشنهاد می‌کنیم حتما سری به بلاگ «API چیست» بزنید تا با نحوه عملکرد، انواع و کاربردهای آن آشنا شوید.

امنیت و کنترل دسترسی

سیستم‌های CaaS معمولا شامل ویژگی‌های امنیتی انعطاف‌پذیر مانند کنترل دسترسی مبتنی بر نقش (Role-based access control)، ایزوله‌سازی کانتینر و اسکن تصویر برای آسیب‌پذیری‌ها و همچنین سیاست‌های شبکه هستند که به سازمان‌ها در نظارت و کنترل ترافیک جریان بین کانتینرها کمک می‌کنند.

ادغام با سایر سرویس‌ها

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های CaaS قابلیت آن برای ادغام با سایر فناوری‌های بومی ابری مانند دیتابیس‌های مدیریت‌شده، سیستم‌های Caching و صف‌های پیام است. به‌عنوان مثال، CaaS می‌تواند با یکپارچه‌سازی مداوم/تحویل مداوم (CI/CD) و پایپ‌لاین‌های DevOps برای تسریع فرایندهای توسعه و بهبود محصول ادغام شود. مطالعه مقاله «حافظه کش چیست» به شما کمک می‌کند که درک بهتری از سیستم‌های Caching و نحوه تاثیرگذاری آن‌ها بر تسریع فرایند تحویل مداوم داشته باشید.

استفاده از CaaS چه مزایایی دارد؟

سرویس ابری CaaS این امکان را برای کسب‌وکارها فراهم می‌کند تا بدون پیچیدگی‌های مدیریت زیرساخت، بر کارهای اصلی تمرکز کنند. توسعه‌دهندگان با استفاده از CaaS می‌توانند بدون نگرانی درباره زیرساخت‌های اساسی یا نیازمندی‌های ذخیره‌سازی، ساخت (Building) و استقرار (Deploying) اپلیکیشن‌ها را اولویت‌بندی کنند. سایر مزایای قابل توجه استفاده از CaaS عبارت‌اند از:

• مقیاس‌پذیری: کاربران به‌راحتی می‌توانند بر اساس تقاضا کانتینرها را اضافه و حذف کنند؛ به همین خاطر CaaS یک انتخاب عالی برای کسب‌وکارهایی با بار کاری (Workload) نوسانی محسوب می‌شود. پلتفرم‌های CaaS همچنین از قابلیت‌های مقیاس‌بندی خودکار برخوردار هستند که به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا مقیاس‌بندی کانتینر را برای یک تجربه مهاجرت بسیار چابک (ultra-nimble migration) خودکار کنند.
• قابلیت حمل (Portability): سرویس ابری CaaS به کسب‌وکارها کمک می‌کند تا با خودکارسازی فرایندهای کانتینرسازی و تسهیل مهاجرت یکپارچه و بدون سرور (Serverless) اپلیکیشن در محیط‌ها، موانع قابلیت حمل (Portability) را از بین ببرند.
• بهره‌وری: کانتینرها در مقایسه با ماشین‌های مجازی سنتی (VMs) و نرم‌افزارهای Bare-metal سبک‌وزن و سریع هستند و به حداقل منابع محاسباتی نیاز دارند. استفاده از سرویس‌های کانتینر می‌تواند به تیم‌ها کمک کند تا کانتینرها را به‌سرعت تست، مستقر و به‌روزرسانی کنند، بدون اینکه اختلالی در کل زیرساخت IT به وجود آید.
•  همکاری: CaaS می‌تواند باعث تقویت همکاری و چابکی در محیط DevOps شود. برای مثال فرض کنید قرار است یک نرم‌افزار کانتینری را روی یک پلتفرم جدید تجارت الکترونیک (E-commerce) راه‌اندازی کنید. در چنین شرایطی هم‌زمان که تیم توسعه برای ایجاد سازگاری، محتوای کانتینر را تغییر می‌دهند، تیم عملیات نیز می‌توانند هماهنگ‌سازی (Orchestration) کانتینرهای مختلف نرم‌افزار را انجام دهند. به عبارت دیگر، CaaS تیم‌ها را قادر می‌سازد تا به‌طور مستقل (اما هم‌زمان) روی اجزای مختلف یک اپلیکیشن کار کنند و این موضوع توسعه موازی و چرخه‌های تکرار (Iteration cycles) سریع‌تر را ممکن می‌سازد.
• مقرون‌به‌صرفه بودن: ارائه‌دهندگان خدمات CaaS مدل‌های قیمت‌گذاری پرداخت به ازای مصرف (Pay-as-you-go) را ارائه می‌دهند که به کاربران اجازه می‌دهند فقط برای خدماتی که استفاده می‌کنند، هزینه بپردازند.

آشنایی با کاربردهای Container as a Service

تیم‌ها می‌توانند از CaaS برای ایجاد یک معماری میکروسرویس استفاده کنند که اپلیکیشن‌ها را به سرویس‌های کوچک‌تری تقسیم می‌کند؛ هر بخش می‌تواند به‌طور مستقل توسعه پیدا کند و مستقر و مقیاس‌بندی شود. پیاده‌سازی میکروسرویس‌ها چابکی و سرعت کلی فرایندهای توسعه اپلیکیشن را بهبود می‌بخشد.

Container as a Service همچنین می‌تواند به تیم‌های توسعه نرم‌افزار و عملیات IT کمک کند تا در طول چرخه عمر نرم‌افزار همکاری موثری با یکدیگر داشته باشند. CaaS یک پلتفرم مشترک ارائه می‌دهد که در آن تیم‌ها می‌توانند برای توسعه و ارسال محصولات نهایی که به کاربر خدمات بهتری ارائه می‌دهد، همکاری کنند.

علاوه‌بر این، کانتینرسازی اپلیکیشن این امکان را برای تیم‌ها فراهم می‌کند تا برنامه‌های قدیمی را سریع‌تر مدرن‌سازی کنند. اپلیکشن‌های کانتینری قابل حمل (Portable) هستند و به تیم‌ها اجازه می‌دهند تا از مزایای توسعه اپلیکیشن مدرن و بومی ابری بدون نیاز به بازنویسی اپلیکیشن‌های خود بهره ببرند.  

معرفی بهترین ارائه‌دهندگان CaaS

تاکنون چندین ارائه‌دهنده ابر عمومی CaaS را به مجموعه خدمات خود اضافه کرده‌اند. در ادامه به معرفی کمپانی‌های ارائه‌دهنده CaaS در جهان می‌پردازیم:

• گوگل: Google Kubernetes Engine (GKE)
• آمازون: Elastic Container Service (ECS) و Elastic Kubernetes Service (EKS)
• AWS (آمازون وب سرویس): Fargate
• مایکروسافت: Azure Container Apps، Azure Container Instances، Azure Kubernetes Service و Azure Red Hat OpenShift که یک سرمایه‌گذاری مشترک بین مایکروسافت و Red Hat است.

خدمات کانتینر از سایر ارائه‌دهندگان نیز در دسترس است که برخی از آن‌ها عبارت‌اند از:

• IBM’s Cloud Kubernetes ServiceRed Hat OpenShift
• Oracle’s Container Engine for Kubernetes (OKE)

تفاوت اصلی بین سرویس‌های مختلف CaaS در درجه اول به پلتفرم کانتینر برمی‌گردد که طیف گسترده‌ای از عملیات شامل استقرار و هماهنگ‌سازی کانتینر، مدیریت خوشه (Cluster)، مقیاس‌بندی، گزارش‌دهی و مدیریت چرخه عمر را انجام می‌دهد. ارائه‌دهندگان CaaS از پلتفرم‌ها و تکنولوژی‌های مختلفی مانند Docker، Kubernetes، Docker Swarm و Apache Mesos استفاده می‌کنند.

چگونه بهترین ارائه‌دهنده سرویس ابری CaaS را انتخاب کنیم؟

با مطالعه این مقاله متوجه شدیم که CaaS چیست و چه کاربردهایی دارد. Container as a Service یک سرویس مبتنی بر ابر است که محیطی امن برای استقرار و مدیریت اپلیکیشن‌های کانتینری فراهم می‌کند. بهره‌وری بالا، صرفه‌جویی در زمان و هزینه و همچنین تقویت همکاری بین تیم‌های توسعه از جمله مزایایی است که استفاده از CaaS را مطلوب می‌کند. اگر شما نیز قصد خرید سرویس ابری CaaS را دارید، پیشنهاد می‌کنیم دقت بالایی در انتخاب ارائه‌دهنده داشته باشید. به همین منظور پیشنهاد می‌کنیم بلاگ بهترین ارائه‌دهنده خدمات ابری را مطالعه کنید تا با نکات مهم قبل از خرید سرویس‌های ابری آشنا شوید.

منابع: IBM | TechTarget | Google cloud