شرح Docker: فهم مكوناته وكيفية عمله 

يُعد Docker منصة ثورية مفتوحة المصدر، إذ يُحدث نقلة نوعية في كيفية بناء البرمجيات ونشرها وإدارتها. تتيح تقنية حاويات Docker للمطورين من تجميع التطبيقات في وحدات موحدة لضمان نشر سلس.

تحتوي هذه الحاويات على كل ما يلزم لتشغيل التطبيق، بدءًا من الكود وصولاً إلى التبعيات.

في هذا المقال، سنقدم نظرة شاملة عن Docker، وسنستعرض مكوناته ونفحص كيف يغير عملية نشر التطبيقات المُعرّفة بالحاويات وإدارتها.

سواء كنت مطورًا أو متخصصًا في تكنولوجيا المعلومات أو ببساطة مهتمًا بأحدث الاتجاهات في نشر البرمجيات، فإن فهم أساسيات Docker وتقنية الحاويات الخاصة به يُعد خطوة نحو بيئة برمجية أكثر مرونة وأمانًا.

ما هي حاويات Docker؟

في أي مقدمة عن Docker، تُعرَّف الحاويات كحزم برمجية خفيفة الوزن، ومستقلة، وقابلة للتنفيذ، تحتوي على كل ما يلزم لتشغيل التطبيق. فهي تتضمن الكود، وبيئة التشغيل، وأدوات النظام، والمكتبات، والإعدادات.

يشغّل Docker التطبيقات داخل هذه الحاويات ويضمن التوافق والاتساق عبر مختلف بيئات الحوسبة، بدءًا من جهاز المطور وصولًا إلى مراكز البيانات واسعة النطاق. وتُعد حزم Docker محور هذه العملية من خلال احتوائها على جميع العناصر اللازمة للتطبيق.

باعتباره تقنية مفتوحة المصدر، يقدم Docker نهجًا مرنًا لنشر البرامج من خلال إصداره المجتمعي. صُممت هذه النسخة للمطورين الأفراد والفرق الصغيرة، مما يُظهر التزام Docker بتوفير أدوات سهلة الاستخدام وقابلة للتكيف لمجموعة واسعة من المستخدمين.

دعونا نستكشف الفوائد الرئيسية لحاويات Docker:

• طبقة نظام تشغيل واحدة – على عكس الآلات الافتراضية التقليدية الثقيلة، تسمح حاويات Docker لحاويات برامج متعددة بالتواجد معًا على نفس النظام دون الحاجة إلى نُسخ منفصلة من نظام التشغيل.
• طبيعة خفيفة الوزن – نظرًا لأن الحاويات تشترك في نواة نظام التشغيل المضيف، فإنها تستهلك مساحة أقل وتتطلب موارد أقل مع تقديم مزايا أداء كبيرة.
• بيئة موفرة للوقت – بإنشاء حاويات Docker، يتسنى للمطورين احتواء بيئة التشغيل بالكامل. يشمل ذلك التطبيق وتبعياته المباشرة والملفات التنفيذية الضرورية وملفات الإعداد.
• كفاءة أعلى – تُعتبر صور حاويات Docker لقطات محمولة ومتسقة لبيئة الحاوية. يمكن تشغيل التطبيقات بشكل موحّد باستخدام صورة حاوية Docker، بغض النظر عن مكان أو وقت نشرها.

ونتيجة لذلك، تُسهم مكوّنات Docker بفعالية في القضاء على المشكلة الشائعة المتمثلة في عمل التطبيق على جهاز وعدم عمله على جهاز آخر، مما يضمن أن تعمل التطبيقات باستمرار عبر بيئات مختلفة.

بالإضافة إلى ذلك، تتيح لك حاويات Docker تثبيت تطبيقات متنوعة، بما في ذلك ووردبريس. ما عليك سوى نشر ووردبريس كصورة Docker لتثبيته داخل حاوية.

كيف يعمل Docker؟

يُعد Docker Engine جوهر وظائف Docker، وهو تطبيق قوي للعميل والخادم يتكون من ثلاثة مكونات رئيسية:

• الخادم وهو برنامج يعمل لفترة طويلة يُعرف بعملية daemon أو الخادوم الخلفي (أمر dockerd).
• تُحدِّد واجهة برمجة تطبيقات Docker برنامج الواجهة الذي يجب أن يتواصل مع العملية الخلفية (daemon) وإعطائها التعليمات بما يجب القيام به.
• عميل واجهة سطر الأوامر (CLI) (أمر docker).

يعمل خادوم Docker على نظام التشغيل المضيف ويدير حاويات Docker. يتولى مهام مثل بناء الحاويات وتشغيلها وتوزيعها. بمجرد إصدار الأوامر عبر واجهة سطر أوامر Docker، فإنها  تتواصل مع خادوم Docker، مما يُمكّنه من بناء حاويات Docker وإدارتها وتشغيلها.

ببساطة، يُدير خادوم Docker الحاويات باستخدام صور Docker. تُنشأ هذه الصور باستخدام سلسلة من أوامر Docker التي تُحدد المعلمات والمكونات اللازمة للتطبيق.

تستخدم بنية Docker العديد من ميزات نواة لينكس، مثل مساحات الأسماء (namespaces) ومجموعات التحكم (cgroups)، لعزل رؤية الحاوية لنظام التشغيل والحد من وصولها إلى الموارد. يتيح هذا العزل تشغيل عدة حاويات في الوقت نفسه على نسخة واحدة من لينكس، مع ضمان بقاء كل حاوية معزولة وآمنة.

لماذا ننصح باستخدام Docker؟

يُبسّط استخدام Docker دورة حياة التطبيقات بالكامل. ومن أبرز فوائده ضمان بيئات متسقة من مرحلة التطوير إلى مرحلة الإنتاج.

تحتوي حاويات Docker على التطبيق وبيئته، مما يوفر وظائف موحدة عبر مراحل التطوير والنشر.

علاوة على ذلك، يُبسّط Docker عملية النشر بشكل كبير. إذ يتيح تجميع التطبيقات وتبعياتها في حاويات Docker نشرًا سهلًا وسريعًا وموثوقًا عبر بيئات متنوعة.

يُعزّز دمج خدمات Docker Hub وDocker Registry هذه العملية بشكل أكبر، مما يسمح بإدارة صور Docker ومشاركتها بكفاءة.

بفضل خفة وزن Docker، يمكنك تشغيل هذه الحاويات وتوسيع نطاقها وإيقافها بسرعة. هذا من شأنه أن يُضفي مزيدا من المرونة والسرعة على عملياتك. كما تضمن ميزات أمان Docker نشر التطبيقات وصيانتها بكفاءة وأمان.

مع ذلك، قد تُسبب صور Docker فوضى في نظامك مع مرور الوقت. لتجنب ذلك، يُنصح بحذف صور Docker بانتظام لاستعادة مساحة القرص القيّمة.

ما هي استخدامات Docker؟

بفضل تعدد استخدامات Docker وكفاءته، أصبح هذا الأخير شائعًا في تطبيقات مختلفة. إليك بعض حالات استخدام Docker في بيئات متنوعة:

تبسيط بيئات التطوير

يُضفي Docker كفاءةً وسهولةً لا مثيل لهما على عملية التطوير، حيث تُساعد تقنية حاويات Docker المطورين على بناء بيئات معزولة تُحاكي إعدادات الإنتاج. تُعدّ هذه الإمكانية مفيدةً بشكل خاص للتطبيقات المُعقّدة التي تتطلب خيارات تكوين أو تبعيات مُحدّدة.

تُمكّنك Docker Desktop، وهي الواجهة سهلة الاستخدام لإدارة حاويات Docker، من نسخ بيئات الإنتاج مباشرةً على أجهزتك المحلية. يشمل هذا النسخ الإعداد الدقيق لأنظمة التشغيل والمكتبات، وحتى إصدارات محددة من البرامج، كل ذلك داخل حاويات Docker.

علاوةً على ذلك، تلعب خدمة Docker دورًا حاسمًا في هذه العملية. فهي تتيح نشر الحاويات وإدارتها على نطاق واسع، مما يُمكّن المطورين من تشغيل حاويات متعددة في آنٍ واحد.

وهذا يعني أنه بإمكانك العمل على مكونات أو إصدارات مختلفة من التطبيق دون أي تدخل.

هندسة الخدمات المصغرة

في تطوير البرمجيات الحديثة، يحول نهج الخدمات المصغرة إلى تقسيم التطبيق إلى مجموعة من الخدمات الأصغر حجمًا والمترابطة. تُشغّل كل خدمة عملياتها الخاصة وتتواصل مع الخدمات الأخرى عبر آليات خفيفة، غالبًا بواسطة واجهة برمجة تطبيقات (API) القائمة على بروتوكول HTTP.

بشكل عام، تشتهر بنية الخدمات المصغرة بمرونتها وقابليتها للتوسع وقدرتها على النشر والإدارة المستقلة لكل خدمة.

تُعتبر حاويات Docker مثالية لبنية الخدمات المصغرة. إذ يمكن احتواء كل خدمة مصغرة داخل حاوية Docker خاصة بها، مما يعزل وظائفها وتبعياتها عن البقية. ويسهّل هذا العزل تطوير الخدمات المصغرة الفردية واختبارها ونشرها، مما يجعل العملية العامة أكثر كفاءة وأقل عرضة للأخطاء.

لِنلقي نظرة على الفوائد الرئيسية لاستخدام تقنية الخدمات المصغرة من Docker:

• قابلية التوسع – يمكنك تشغيل حاويات Docker وإيقافها ونسخها بسرعة. تُعد هذه الميزة مفيدة بشكل خاص في بنية الخدمات المصغرة، حيث قد تتطلب الخدمات المختلفة توسعًا مستقلًا حسب الطلب.
• قابلية الصيانة – مع احتواء كل خدمة مصغرة في بيئتها الخاصة، يمكنك تحديث الخدمات الفردية وتغييرها دون التأثير على الخدمات الأخرى.
• إدارة أسرع – تقلل هذه الاستقلالية بشكل كبير من تعقيد التطبيق وتسهل التنفيذ المبسط للتحديثات والتحسينات.

 التكامل المستمر والنشر المستمر (CI/CD)

في خطوط التكامل المستمر والنشر المستمر (CI/CD)، يوفر Docker وسيلة متسقة وقابلة للتكرار وفعّالة لأتمتة اختبار ونشر التعليمات البرمجية.

يتيح استخدام حاويات Docker في خطوط CI/CD للمطورين إنشاء بيئات معزولة ومتحكم بها. يمكنك دمج واختبار ونشر أسطر برمجية جديدة داخل هذه البيئات دون التأثير على بيئة الإنتاج الفعلية. يضمن هذا العزل اختبار كل تغيير بدقة قبل دمجه في قاعدة التعليمات البرمجية الرئيسية.

يُبسّط Docker Compose، وهي أداة لتحديد وتشغيل تطبيقات Docker متعددة الحاويات، عملية CI/CD بشكل أكبر. فهو يُمكّن المطورين من شرح بيئة تطبيق مُعقّد باستخدام ملف YAML، مما يضمن تكرار البيئة نفسها باستمرار في جميع مراحل الخطوط.

واحدة من أهم فوائد دمج Docker في خطوط CI/CD هي زيادة سرعة التسليم. يمكنك تشغيل وإيقاف الحاويات بسرعة، مما يسرّع المراحل المختلفة للخطوط.

علاوة على ذلك، يضمن الاتساق الذي يوفره Docker الموثوقية في عملية النشر. يمكن للمطورين التأكد من أن أي تطبيق يعمل في حاوية Docker سيعمل أيضًا في بيئة الإنتاج، مما يقلل من حالات فشل النشر والتراجع عنه.

التطبيقات السحابية الأصلية (native)

صُممت التطبيقات السحابية الأصلية للعمل في بيئة سحابية ديناميكية وموزعة، وتلعب تقنية الحاويات من Docker دورًا جوهريًا في هذا النهج. وتُعد الحاويات ذات أهمية خاصة في الحوسبة السحابية لأنها تضمن سهولة نقل التطبيقات وإمكانية تشغيلها بكفاءة عبر بيئات حوسبة مختلفة.

يتيح استخدام Docker للتطبيقات السحابية الأصلية للمطورين نشر تطبيقاتهم الموزعة بسرعة في السحابة، والاستفادة الكاملة من مرونة البيئات السحابية وقابليتها للتوسع مع تقليل مخاطر احتكار المزوّدين.

تدعم مؤسسة الحوسبة السحابية الأصلية (CNCF) هذا النهج، مؤكدةً على أهمية التطبيقات المُحتوية في نشر البرمجيات الحديثة. ويتماشى Docker مع رؤية CNCF من خلال توفير الأدوات والمعايير اللازمة لبناء التطبيقات المُحتوية ونشرها.

يوفر خادم VPS من Hostinger بيئة مثالية لتشغيل التطبيقات السحابية المطوّرة باستخدام Docker. وتوفر بيئة الخادم الافتراضي الخاص هذه الأداء وقابلية التوسع الضروريتين للتطبيقات السحابية الأصلية، مما يُمكّنها من النمو والتكيف حسب الحاجة.

علاوة على ذلك، يمكن لسجل Docker الموثوق (Docker Trusted Registry) تخزين صور Docker وإدارتها بأمان. هذا السجل، إلى جانب البنية التحتية القابلة للتطوير لاستضافة VPS، يضمن أداءً عاليًا وأمانًا وإدارةً جيدةً للتطبيقات السحابية الأصلية.

ممارسات DevOps

يتماشى Docker بسلاسة مع مبادئ DevOps، وهي مجموعة من الممارسات التي تجمع بين تطوير البرمجيات (Dev) وعمليات تكنولوجيا المعلومات (Ops). يُركز هذا النهج على الأتمتة والتعاون وسرعة تقديم الخدمات.

تدعم تقنية حاويات Docker مبادئ DevOps هذه بشكل مباشر، وذلك من خلال تحسين كيفية تطوير الفرق للبرامج ونشرها وتشغيلها باستمرار عبر بيئات مختلفة. يُعد هذا الاتساق أمرًا بالغ الأهمية لفرق العمليات التي تنشر هذه التطبيقات وتديرها في بيئات الإنتاج.

يساهم Docker في DevOps أيضًا في تعزيز ثقافة التحسين والتجريب المستمر. بفضل إمكانية تشغيل حاويات Docker وإيقافها ونسخها بسرعة، فإنها توفر بيئة آمنة وفعالة لتجربة التقنيات والعمليات الجديدة دون تعطيل سير العمل الحالي.

باستخدام Docker، يمكنك مشاركة الحاويات بين أعضاء الفريق، مما يسهم في تبسيط عمليات التطوير والتشغيل بشكل أكبر.

بالإضافة إلى ذلك، يُعزز Docker Swarm، وهي أداة تنسيق ضمن منظومة Docker، ممارسات DevOps من خلال أتمتة نشر التطبيقات وتوسيع نطاقها. وتُعد هذه الأتمتة أساسيةً لتحقيق إصدارات أسرع وأكثر موثوقية للبرامج، وتقليل احتمالية حدوث أخطاء بشرية، وتسريع عملية طرح الميزات أو التحديثات الجديدة.

ماذا يُستخدم في نشر Docker وإدارة تنسيقه؟

يوفر Docker خيارات متنوعة لنشر الحاويات وتنظيمها، كل منها مناسب لمتطلبات وأحجام مشاريع مختلفة.

Docker Compose

Docker Compose هي أداة لتبسيط إدارة التطبيقات المعقدة متعددة الحاويات في بيئات التطوير والإنتاج على حد سواء. إنّ استخدام ملف YAML لتعريف الخدمات والشبكات والوحدات يُبسط تعقيدات إدارة حاويات متعددة.

تُسهّل هذه الأداة إدارة الحاويات المترابطة بشكل كبير. على سبيل المثال، يُمكن لـ Docker Compose إدارة جميع هذه المكونات كتطبيق موحّد ضمن تطبيق ويب يتطلب حاويات منفصلة لقاعدة البيانات، وخادم الويب، وخادم التطبيق.

يُعتبر Docker Compose أيضًا قيّمًا للغاية في بيئات التطوير المحلية. يتسنى للمطورين نسخ بيئة الإنتاج لتطبيق معقّد على أجهزتهم المحلية، مُحاكيين بذلك بيئة متعددة الحاويات بكل تبعياتها.

يضمن هذا التكوين أنه عندما يقوم المطورون بتشغيل حاويات Docker، فإنهم يختبرون تطبيقاتهم وينشرونها في بيئات شبيهة لبيئة الإنتاج، مما يقلل من احتمالية حدوث مشكلات متعلقة بالنشر.

Kubernetes

Kubernetes، المعروف أيضًا باسم K8، هو منصة مفتوحة المصدر لتنسيق الحاويات. وهو مثالي لأتمتة نشر التطبيقات المحفوظة في الحاويات وتوسيع نطاقها وتشغيلها. ويفضله العديد من المطورين لإدارة تعقيدات وتحديات تنسيق Docker على نطاق واسع.

يدير Kubernetes في جوهره حاويات Docker من خلال تنظيمها في مجموعات تُسمى Pods، وهي تجمعات من حاوية واحدة أو أكثر تُعامل كوحدة واحدة. يُعد هذا النهج حيويًا في البيئات المعقدة حيث يجب أن تتواصل الحاويات وتعمل بسلاسة.

من الأدوار البارزة لـ Kubernetes هي قدرته على أتمتة جوانب مختلفة من إدارة الحاويات، متجاوزًا قدرات أوامر لينكس التقليدية والتعامل اليدوي مع الحاويات.

تشمل هذه الأتمتة نشر الحاويات بناءً على معايير يحددها المستخدم، وتوسيع نطاقها وإدارتها ديناميكيًا لضمان الأداء الأمثل واستخدام الموارد بكفاءة.

فضلا عن ذلك، يتمتع Kubernetes بمجتمع كبير ونشط، ويتوافق مع كبار مزودي الخدمات السحابية، مقدمًا مجموعة من الأدوات والمشاريع مفتوحة المصدر التي تعزز وظائفه. هذا الدعم الواسع يجعل Kubernetes منصة متعددة الاستخدامات قادرة على العمل في بيئات عامة وخاصة ومحلية ومختلطة.

Docker Swarm

Docker Swarm هي أداة تنسيق مدمجة في Docker. تُبسّط إدارة مجموعات Docker، مما يجعلها الخيار الأمثل لتنظيم حاويات Docker متعددة. من خلال إعداد Docker Swarm، يمكنك تحويل مجموعة من مضيفي Docker إلى مضيف Docker افتراضي واحد، مما يسهل عملية إدارة الحاويات عبر مضيفين مختلفين.

بخلاف Kubernetes، يُعد Docker Swarm مناسبًا بشكل خاص لعمليات النشر على نطاق أصغر دون التعقيد والعبء الزائد. فهو يقدم نهجًا بسيطًا للتنسيق، مما يسمح للمستخدمين بإعداد وإدارة مجموعة من حاويات Docker بسرعة.

يتميز Docker Swarm بكونه حل سهل الاستخدام وسهل الوصول إليه لتنظيم حاويات Docker، مما يضمن إمكانية إدارة حاويات Docker الخاصة بهم بفعالية حتى للمبتدئين في هذا المجال. فهو يُؤتمت توزيع الحاويات، وموازنة الأحمال، ومعالجة الأعطال، مما يجعل إدارة حاويات Docker أكثر بساطة وسهولة.

Jenkins

Jenkins هو خادم أتمتة مفتوح المصدر يُشاد به لعمليات التكامل المستمر والنشر المستمر (CI/CD). طبيعته المتينة وقابليته للتكيف تجعله خيارًا مثاليًا لأتمتة خطوط CI/CD، وخاصةً تلك التي تتضمن حاويات Docker.

بتثبيت Jenkins، يمكنك أتمتة مهام بالغة الأهمية، مثل بناء صور Docker، وإجراء الاختبارات داخل الحاويات، ونشر الحاويات في بيئات الإنتاج. علاوة على ذلك، يتميز Jenkins بإنشاء خطوط مخصصة، مقدمًا مجموعة شاملة من الإضافات والأدوات للمشاريع القائمة على Docker.

إضافة إلى ذلك، تُعد استضافة VPS من Hostinger بيئة مثالية لتشغيل خوادم Jenkins. يُلبي الأداء الاستثنائي وقابلية التوسع التي توفرها استضافة VPS متطلبات Jenkins بشكل مثالي، مما يضمن تشغيل خادم الأتمتة بسلاسة وكفاءة.

تمكّن استضافة Jenkins على VPS من Hostinger المؤسسات من الاستفادة من بنية قوية ضرورية لأتمتة خطوط CI/CD الخاصة بـ Docker. يُعزز هذا التآزر قدرات تسليم ونشر البرمجيات، مما يُبسط دورة حياة التطوير.

الخلاصة

استكشفنا في هذا المقال كيف تُحدث تقنية Docker ثورة في نشر وإدارة التطبيقات. يتيح Docker مستوىً لا يُضاهى من الكفاءة والمرونة في تطوير البرمجيات.

لقد أثبت استخدام Docker في أنظمة لينكس فعاليته في تبسيط بيئات التطوير وتسهيل خطوط CI/CD المعقدة. فهو يُسهّل العمل بين المطورين وفرق العمليات، ويُؤتمت العمليات المعقدة، ويضمن الاتساق عبر مختلف المنصات.

من تبسيط بيئات التطوير إلى اتباع أفضل ممارسات DevOps، يبرز Docker باستمرار كمنصة ممتازة لنشر وإدارة التطبيقات.

أسئلة شائعة حول شرح Docker

تخضع جميع محتويات البرامج التعليمية الموجودة على هذا الموقع للمعايير والقيم التحريرية الدقيقة الخاصة بـHostinger.

The author

Hana Elghoul

هناء هي باحثة دكتوراه في اللسانيات الإنجليزية وتمتلك إتقانًا فطرياً للغة العربية، مما يتيح لها الجمع بسلاسة بين الدقة الأكاديمية وأناقة اللغة الأم. تُعرف بمهارتها في رصد أدق تفاصيل القواعد اللغوية، مما يجعلها تتفوّق كمترجمة ومدققة لغوية. انضموا إليها على LinkedIn.

More from Hana Elghoul