CaaS چیست ؟ کانتینر به عنوان سرویس بهتر است یا مجازی ساز؟

CaaS چیست ؟ استفاده از آن چه مزایایی دارد؟ امروزه کمتر کسی را می‌توان یافت که در حوزهٔ آی‌تی فعالیت کند، اما نام داکر به گوشش نخورده باشد. داکر از سال ۲۰۱۳ به دنیا عرضه شد و زیرساختی را در اختیار دولوپرها قرار داد تحت عنوان CaaS و کانتینر . دولوپرها با استفاده از کانتینر ، به مراتب ساده‌تر از ماشین های مجازی می‌توانند نرم‌ افزار های خود را روی پلتفرم‌های مختلف دیپلوی کنند. اگر می‌خواهید درباره‌ی داکر ، اطلاعات بیشتری داشته باشید، می‌توانید مقاله‌ی ما تحت عنوان داکر چیست را مطالعه نمایید.

در پاسخ به سوال CaaS چیست ؟ باید عنوان کنیم که فناوری که با نام CaaS شناخته می‌شود، مخفف عبارت Containers As A Service است و به آن دسته از سرویس های ابری اطلاق می‌شود که خدمات متفاوتی پیرامون توانایی مدیریت و استقرار برنامه‌ها را در اختیار مشتریان قرار می‌دهد. در پاره‌ای از موارد، از CaaS به عنوان زیرمجموعه‌ی IaaS ( Insrastructure As A Service ) نیز یاد می‌شود؛ اما عمده تفاوتی که CaaS با IaaS دارد، این است که در Containers As A Service ، کانتینر ها ، کالاهای اصلی هستند، نه سخت‌افزارهای فیزیکی و ماشین های مجازی .

تفاوت ماشین‌های مجازی با کانتینرها (Containers)

caas چیست ؟ کانتینر به عنوان سرویس به چه معناست؟ اساسا کانتینر ها یا Containers به عنوان جایگزینی برای رویکرد مجازی ساز های سنتی به‌کار برده می‌شوند. کانتینر به کمک تیم‌های توسعه‌ی نرم افزار می‌آید؛ درواقع این فناوری، شامل یک محیط اجرای کامل است که اپلیکیشن همراه با تمامی وابستگی‌هایش مانند لایبرری‌ها، فریمورک‌ها، فایل‌های پیکره‌بندی و… را شامل می‌شود. کانتینر در نهایت در قالب یک پکیج عرضه می‌شود. (کانتینر محیطی کاملاً مجزا است که داخل آن کالاهای مختلفی را می‌توان قرار داد اما این در حالی است که تمامی کانتینر ها روی یک پلتفرم واحد، قرار دارند)

CaaS به مراتب سبک‌تر از ماشین های مجازی بوده و منابع کمتری استفاده خواهد کرد. همچنین سیستم عامل به منظور مدیریت بهینه‌تر کل سیستم، میزان دسترسی هر کانتینر به منابع سیستمی همچون RAM و CPU را محدود می‌سازد تا یک کانتینر به‌خصوص نتواند تمامی منابع سیستمی را استفاده کرده که در نتیجه‌ی آن سایر کانتینر ها به مشکل بربخورند.

تاریخچه CaaS چیست ؟ CaaS از اواخر دهه 1980 وجود داشته، اما هیچ شرکتی برای توسعه و تکمیل عملکرد مدیریت کانتینر فعالیت نکرده است. همان‌طور که می‌دانید، شرکت‌ها همواره به دنبال کاهش هزینه‌های توسعه‌ی نرم افزار و سخت افزار خود بوده‌اند، در همین راستا، مهندسان گوگل، هسته لینوکسی را ایجاد کردند که به cgroups معروف بود و برای ساخت کانتینر هایی استفاده می‌شد که تمام برنامه‌های Google را تأمین می‌کند. این کانتینر ها با استفاده از یک سیستم عامل ساده‌شده، به‌عنوان محیط اجرای جداگانه، برای پیشبرد برنامه‌های شخصی عمل می‌کنند.

مجازی ساز چیست ؟

مجازی ساز ، یکی از مهمترین تغییرات پارادایمی در محاسبات و توسعه نرم افزار طی دهه گذشته بوده است، که امکان استفاده‌ی بیشتر از منابع و کاهش هزینه‌های متفاوت را برای تیم‌های توسعه فراهم می‌کند. به طور خلاصه، استفاده از سخت افزار و منابع سخت افزاری شامل حافظه، پردازنده، دیسک، کارت شبکه و… در یک سیستم کامپیوتری به‌منظور راه‌اندازی و استفاده (میزبانی) بیش از یک سیستم عامل به صورت همزمان را مجازی سازی می‌نامیم.

به بیانی دیگر، مجازی سازی روشی برای اداره‌ی منابع سرور و یا شبکه است که در آن، منابع سخت افزاری ، با استفاده از یک مدیریت نرم افزاری ، به چند قسمت مستقل تقسیم می‌شوند. با این کار، هر کدام از قسمت‌های مجزا شده به صورت مستقل، امکان مدیریت منابع و نرم افزار های خود را خواهند داشت. همچنین همانطور که گفتیم، فضاهای دیگر مانند کارت شبکه، رم، پردازشگرهای گرافیکی و سایر اجزای نرم افزاری می‌توانند به صورت مشترک و همزمان بین تمامی کاربران و واحدها به خدمت گرفته شوند.

کانتینر به عنوان سرویس یا CaaS چیست؟

پس از مدتی، CaaS به‌عنوان مکانیزمی برای ایجاد کنترل دقیق‌تر مجازی سازی ظهور کرد. بدین طریق، به جای مجازی سازی کل ماشین، از جمله سیستم عامل و سخت‌افزار ، کانتینر ها یک زمینه جداگانه ایجاد می‌کردند. CaaS زمانی کاربرد دارد که نرم افزاری از یک محیط به محیطی دیگر منتقل می‌شود؛ در این مسیر، ممکن است در اجرای آن مشکلاتی به وجود آید. کانتینر به عنوان سرویس ، راه ‌حلی برای مشکل اجرای نرم‌ افزار به‌دلیل تغییر محیط اجرا است. این تغییر ممکن است از لپ‌تاپ یک توسعه‌دهنده به یک محیط آزمایشی، از یک ماشین فیزیکی در یک مرکز داده به یک ماشین مجازی در ابر خصوصی یا عمومی یا مواردی از این دست باشد.

تفاوت کانتینر (Containers) با مجازی‌سازها چیست؟

در فناوری مجازی سازی ، پکیج مورد نظر که بدون مشکل قابل انتقال است، یک ماشین مجازی است و تمام سیستم عامل ها و برنامه‌ها را شامل می‌شود.درواقع، برای این کار به یک سرور فیزیکی نیاز است که سه ماشین مجازی (Virtual Machine) را اجرا کند. ماشین‌های مجازی‌ساز به یک Hypervisor نیاز دارند که سه سیستم عامل مجزا روی آن اجرا شوند. (Hypervisor یک مدل از مجازی سازی سخت افزاری است که امکان اجرا و استفاده چند سیستم عامل از یک سخت افزار را فراهم می‌کند)

ازطرفی، در کانتینر ها یک سرور می‌تواند سه اپلیکیشن را با استفاده از داکر روی یک سیستم‌ عامل اجرا کرده و هر کانتینر ، هسته‌ی سیستم‌ عامل (OS kernel) را با دیگری تقسیم کند. قسمت‌های تقسیم‌شده‌ی سیستم عامل فقط خواندنی (Read only) هستند، در حالی که هر کانتینر برای نوشتن روش دسترسی خود را دارد. یعنی در مقایسه با ماشین مجازی ، استفاده از CaaS سبک‌تر است و استفاده کمتری از منابع را می‌طلبد.

اگر مفهوم Hypervisor برای شما همچنان گنگ است، نگران نباشید! ما در مقاله‌‌ای دیگر به صورت مفصل درباره اینکه هایپروایزر hypervisor چیست و انواع مختلف آن کدامند صحبت کرده‌ایم. این مقاله را مطالعه کرده و به پاسخ تمام سوالات خود برسید. علاوه بر آن، اگر می‌خواهید درباره‌ی موضوع خاصی پیرامون حوزه‌ی تکنولوژی و فناوری اطلاعات کسب کنید، می‌توانید به وبلاگ ما سر بزنید. اگر موضوع مورد نظر خود را پیدا نکردید، نام آن موضوع را با ما در میان بگذارید تا در سریع‌ترین زمان ممکن، مقاله‌ای پیرامون آن موضوع، برایتان منتشر کنیم.

استفاده از کانتینرها چه مزایایی به همراه دارد؟ مزایای CaaS چیست ؟

یک کانتینر ممکن است تنها چند مگابایت حجم داشته باشد، در مقابل اما ماشین مجازی با سیستم ‌عامل خود ممکن است چند گیگابایت فضا اشغال کند. به همین دلیل، یک سرور می‌تواند تعداد بیشتری کانتینر را نسبت به ماشین مجازی میزبانی نماید.

از طرفی دیگر، در یک ماشین مجازی ، بوت شدن سیستم‌ عامل و شروع به کار اپلیکیشن‌ها ممکن است چند دقیقه به طول انجامد، در حالی که یک اپلیکیشن کانتینر شده خیلی سریع می‌تواند کار خود را آغاز نماید. این موضوع، به آن معنا است که CaaS ( کانتینر به عنوان سرویس ) زمانی که به آن‌ها نیاز داشته باشیم سریع ظاهر می‌شوند و زمانی که نیاز نباشند، در لحظه محو شده و منابع را آزاد می‌کنند.

مزیت دیگر، قابلیت ماژولار بودن کانتینر به عنوان سرویس است؛ بدین شکل که به‌جای اینکه تمام اپلیکیشن، پیچیده در یک کانتینر قرار گیرد، می‌تواند به چند ماژول تقسیم شود (مانند پایگاه داده، اپلیکیشن front-end و امثال آن). این روش به اصطلاح میکروسرویس نامیده می‌شود. اپلیکیشن‌هایی که بدین روش ساخته می‌شوند، به‌راحتی مدیریت می‌شوند. زیرا هر ماژول کوچک‌تر و ساده‌تر است و تغییرات فقط روی یک ماژول انجام می‌شود و نیازی به بازسازی کل اپلیکیشن نیست. به‌دلیل سبک بودن کانتینر ها، هر ماژول می‌تواند هر زمان که نیاز باشد سریع به کار گرفته یا غیرفعال شود.

CaaS چیست ؟ آیا CaaS از امنیت کافی برخوردار است؟

اغلب کسانی که در این زمینه، فعالیت دارند، براین باورند که کانتینر به اندازه ماشین مجازی امن نیست. علت این موضوع این است که اگر به هسته‌ی میزبان CaaS نفوذ شود، می‌توان راهی از داخل کانتینر پیدا و آن را به بیرون ارسال کرد.

در چند سال گذشته، شرکت‌های مختلف در تلاش بوده‌اند تا نرم افزار هایی را تولید و گسترش دهند که افزایش امنیت کانتینر ها را درپی داشته باشد. برای مثال، داکر (و دیگر سیستم‌های کانتینر ) در حال حاضر یک زیرساخت بر پایه امضا دارند که به ادمین‌ها اجازه می‌دهد کانتینر را امضا کنند و با این کار از گسترش کانتینر های نامعتبر جلوگیری شود. اما لزوماً همیشه مشکل مربوط به بحث اعتماد و امضا نیست. زیرا ممکن است آسیب‌پذیری‌ها در برخی نرم افزار ها بعد از امضا کشف شوند. به همین دلیل، داکر و دیگر ارائه‌کنندگان کانتینر به فکر پیدا کردن راه‌ حلی افتادند که ادمین‌ها از وجود آسیب‌پذیری‌ها مطلع شوند.

در همین راستا، نرم افزار های خاصی برای امنیت کانتینر به عنوان سرویس مورد استفاده قرار گرفتند. برای مثال Twistlock باعث می‌شود نرم افزار رفتارهای قابل انتظار، پردازش ‌فهرست سفید، فعالیت‌های شبکه (مانند آی‌پی و پورت مقصد و مبدأ) و حتی فعالیت‌های ذخیره‌سازی را در قالب پروفایل انجام دهد. در نتیجه، هر عمل مشکوک یا غیرمنتظره‌ای قابل شناسایی و پیگیری است.

یکی دیگر از کمپانی‌های مخصوص تأمین امنیت CaaS به‌نام Polyverse ایده دیگری را به کار گرفته است. بدین شکل که از این مزیت کانتینر که اپلیکیشن در کسری از ثانیه، مجددا می‌تواند کار خود را آغاز کند، استفاده کرده است. این کار باعث می‌شود، هکر فرصت زیادی برای اجرای اپلیکیشن خود در کانتینر نداشته باشد.

آیا CaaS ، جایگزین مناسبی برای مجازی‌سازهاست؟

در کنار تمام مزیت‌هایی که برای کانتینر به عنوان سرویس ( CaaS ) نام بردیم، این موضوع شدنی نیست. حداقل نه به این زودی و با شکاف‌های عمیقی که در امنیت CaaS وجود دارد.

درحال حاضر، اکثریت افراد، استفاده از ماشین مجازی را ترجیح می‌دهند؛ زیرا از امنیت بالاتری برخورداند و سطح ایزوله‌ی بالاتری را برای کاربران فراهم می‌نماید. علاوه‌برآن، ابزارهای مدیریتی که برای هماهنگی تعداد زیاد کانتینر ها وجود دارند همانند نرم افزار های مدیریتی در زیرساخت مجازی سازی جامع نیستند. شاید بهتر باشد اینگونه تصور کنیم که فناوری‌های مجازی سازی و CaaS به وجود آمده‌اند تا مکمل یکدیگر باشند، نه رقیب هم؛ کانتینر ها می‌توانند بر روی ماشین‌ مجازی اجرا شوند تا امنیت و ایزوله شدن بیشتری فراهم آورند. در طرفی دیگر، مجازی سازی با پشتیبانی از CaaS می‌تواند راحت‌تر زیرساخت سخت افزاری (شبکه‌ها، سرورها و ذخیره‌سازی) را مدیریت کند.

هردوی این روش‌ها، مزایا خاص خود را دارند، اما چیزی که در حال حاضر اهمیت دارد، این است که کانتینر ها نمی‌توانند به تنهایی نیاز شما را برآورده سازند. شما برای اینکه از تمامی قابلیت‌های کانتینر به عنوان سرویس ( CaaS ) استفاده کنید می‌توانید از آن در کنار مجازی ساز ها بهره ببرید.