Khi sử dụng Docker, người lập trình có thể triển khai và thay đổi quy mô ứng dụng một cách vô cùng linh hoạt. Điều này giúp tiết kiệm chi phí và mang lại độ tin cậy cao cho người dùng. Vậy Docker là gì? Làm thế nào để tối ưu hiệu suất của nền tảng Docker? Bài viết sau sẽ giải đáp toàn bộ thắc mắc về Docker và hướng dẫn sử dụng Docker cho người mới bắt đầu. 

Docker là gì?

Docker là nền tảng phần mềm hướng dẫn cách để deploying, building và running ứng dụng một cách đơn giản. Khi mới ra mắt, Docker được viết bằng Python, và sau đó đổi sang ngôn ngữ Golang. 

Hoạt động của Docker cơ bản là đóng gói phần mềm vào các đơn vị tiêu chuẩn hóa, gọi là container. Docker sẽ cung cấp đầy đủ các thành phần cơ bản để chạy phần mềm, bao gồm thư viện, mã chạy, công cụ hệ thống và thời gian chạy. Người lập trình có thể thay đổi cả quy mô ứng dụng ở bất kỳ môi trường nào phù hợp với dãy mã đã viết. 

Docker container là gì?

Docker container cho phép người lập trình đóng gói một ứng dụng bất kỳ, với các đối tượng cần thiết khác, và gói tất cả để tạo ra một package tiêu chuẩn. Những container thường có cấu trúc gọn nhẹ, cho phép triển khai ứng dụng dễ dàng và nhanh chóng. 

Tính chất của Docker container là vận hành độc lập, đảm bảo không gây ảnh hưởng xấu đến toàn bộ hệ thống container và các server khác khi bị lỗi. Container có khả năng chạy và xử lý dữ liệu chuẩn xác cho nhiều ứng dụng trong các môi trường khác nhau. Do đó, người lập trình có thể hoàn toàn yên tâm về chất lượng mà Docker containers mang lại.   

Nguyên lý hoạt động của Docker

Cơ chế vận hành của Docker là dựa trên sự hỗ trợ của một Docker engine, tiếp xúc với một Server (máy chủ) và một Client (máy khách). Giao tiếp giữa máy chủ và máy khách dựa trên phương thức REST API. Khi chạy ứng dụng kiểm thử, Docker sẽ tiến hành chạy mã thông các containers, sử dụng REST API để giao tiếp. Sau đó, các containers sẽ ảo hóa hệ điều hành của máy chủ, và được cung cấp lệnh để dựng, khởi động hoặc dừng khi cần thiết. 

Một số dịch vụ hỗ trợ chạy Docker container có thể kể đến như là AWS Fargate, AWS Batch, Amazon ECS, hoặc là Amazon EKS. Lập trình viên có thể tận dụng những chương trình này để đạt được kết quả kiểm thử ứng dụng tốt hơn. 

Các đối tượng của Docker

Không chỉ tìm hiểu về Docker, người lập trình phải nắm được chức năng và các thao tác cơ bản với đối tượng trên Docker để đảm bảo tối ưu hiệu suất làm việc. Dưới đây là một số công cụ và đối tượng cơ bản cần quan tâm:

• Docker Hub: Là kho chứa hàng ngàn public images, cho phép người dùng dễ dàng sử dụng chúng chỉ qua vài thao tác là “pull” images và tạo chúng config mà người dùng mong muốn. 
• Docker Engine: Là thành phần chính của Docker, là công cụ cho phép đóng gói ứng dụng an toàn. 
• Images: Là khuôn mẫu để tạo một container tiêu chuẩn. Người dùng có thể điều chỉnh một image sẵn có để tạo nên một biến thể mới, phù hợp với nhu cầu.
• Container: Là một instance của một image bất kỳ. Người dùng có thể tạo (create), khởi động (start), dừng lại (stop), di chuyển (move) hoặc là xóa (delete) container dựa trên Docker CLI và Docker API. 
• Docker Client: Là công cụ giúp người dùng có thể giao tiếp hiệu quả với Docker Host. 
• Dockerfile: là một tập tin, bao gồm các chỉ dẫn để có thể xây dựng một image bất kỳ.
• Docker Daemon: là công cụ có khả năng lắng nghe yêu cầu từ Docker Client để quản lý một lượng lớn đối tượng như image, container, volumes, và network chỉ thông qua REST API. Ngoài ra, các Docker Daemon cũng thường xuyên giao tiếp với nhau để quản lý các Docker Service. 
• Docker Volumes: Là cách tốt nhất để có thể lưu trữ thông tin liên tục cho quá trình tạo apps và sử dụng các containers. 
• Docker Services: Là tập hợp các containers trong production. Với một service, Docker chỉ có thể run một image. Docker services hướng dẫn cách mã hóa cách thức để chạy image, bao gồm: sử dụng bao nhiêu bản sao, sử dụng port nào và hiệu suất là bao nhiêu. 
• Docker Compose: Là công cụ cho phép chạy nhiều ứng dụng với nhiều Docker containers một cách dễ dàng. Docker Compose cũng cho phép người dùng config các yêu cầu trong file docker-compose.yml để tái sử dụng. 
• Docker Registry: Là nơi để lưu trữ riêng của các Docker images. Sau images được push vào Docker Registry, client sẽ trực tiếp pull images từ Registry để vận hành. 

Khi nào nên sử dụng Docker?

Là một trong những nền tảng chạy thử vô cùng phổ biến, Docker được ưu tiên sử dụng trong một số lĩnh vực và hoạt động, bao gồm:

Vi dịch vụ

Khi sử dụng các Docker containers, người lập trình có thể xây dựng và thay đổi cấu trúc của ứng dụng bằng cách triển khai mã tiêu chuẩn hóa. Ngoài ra, Docker còn có thể được sử dụng để điều chỉnh quy mô của kiến trúc vi dịch vụ, nhằm đáp ứng nhu cầu của khách hàng một cách tốt nhất.  

Tích hợp và phân phối liên tục

Đối với ứng dụng đòi hỏi tốc độ xử lý nhanh và phức tạp, Docker được xem là sự lựa chọn hàng đầu. Thông qua phương thức tiêu chuẩn mã hóa cơ bản, các containers có thể tăng tốc phân phối ứng dụng trong những môi trường khác nhau. Đồng thời, Docker có thể loại bỏ được cả những xung đột giữa các cụm phiên bản và ngôn ngữ. 

Xử lý dữ liệu

Người mới tiếp cận với lập trình ứng dụng có thể sử dụng Docker để thực thi nhiệm vụ kiểm thử. Họ chỉ cần thao tác đơn với đối tượng, thông qua quá trình đóng gói dữ liệu và đóng gói phân tích, sau đó tập trung vào các containers để chúng tự xử lý. Vì vậy, quá trình này được xem là tương đối đơn giản.  

Container dưới dạng dịch vụ

Để ứng dụng được đảm bảo tốt hơn về mặt bảo mật, người dùng có thể ứng dụng Docker để xử lý thuật toán. Trên nền tảng Docker, lập trình viên có thể tạo ra các cấu trúc có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, và phân phối chúng một cách hiệu quả, nhằm đảm bảo tính chặt chẽ về mặt công nghệ. 

Lợi ích khi sử dụng Docker

Mặc dù sở hữu phương thức hoạt động tương tự máy ảo (virtual machine), Docker lại được ưa chuộng nhiều hơn bởi các lập trình viên. Vậy những lợi ích khi dùng Docker là gì? Sau đây là 4 ưu điểm quan trọng nhất:

Tính dễ ứng dụng

Docker phù hợp với hầu hết đối tượng, từ lập trình viên cho đến quản trị viên sys. Theo nguyên tắc, Docker chỉ xử lý thông tin qua các container để xây dựng và kiểm thử mô hình nhanh chóng. Người dùng hoàn toàn có thể đóng gói các ứng dụng trên laptop hay máy tính của mình, và tiến hành chạy trên private hoặc public cloud. 

Môi trường có khả năng mở rộng

Người dùng có thể dễ dàng chia nhỏ những chức năng của ứng dụng thành từng container riêng biệt. Ngoài ra, các containers trên Docker khá dễ liên kết và dễ dạng tạo thành một ứng dụng. 

Tốc độ xử lý nhanh

Dung lượng lưu trữ của các Docker containers tương đối nhẹ, với tốc độ xử lý nhanh. Người lập trình có thể tạo hoặc chạy mỗi container chỉ trong vài giây.

Tiết kiệm chi phí

Docker container có thể hỗ trợ chạy nhiều mã trên từng máy chủ, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí. Người dùng có thể tận dụng các containers để tái sử dụng nhiều lần. 

Hiện nay, Docker còn đóng vai trò vô cùng quan trọng trong phát triển các microservices của hệ thống lớn. Do đó, người dùng có thể theo dõi một số hướng dẫn sử dụng Docker để tối ưu kết quả lập trình.   

Hướng dẫn sử dụng Docker

Để thành thạo thao tác với Docker, lập trình viên cần nắm rõ 3 bước vận hành Docker containers cơ bản là:

Bước 1: Build

Người phải truy cập vào Docker và tạo lập một tệp gọi là Dockerfile, đã bao gồm mã code của người dùng. Khi thực hiện tạo Dockerfile, dữ liệu này đã được lưu trữ trên Docker Engine, cho phép người dùng tiếp cận với một container lưu trữ ứng dụng và thư viện của mình. 

Bước 2: Push

Sau khi có được container, người dùng sẽ bắt đầu push nó lên cloud (private hoặc public). Quá trình này chỉ xảy ra khi có sự hỗ trợ của kết nối Internet.

Bước 3: Pull và Run

Người dùng chỉ cần thực hiện thao tác này khi có nhu cầu truy cập container đã tạo bằng một thiết bị khác. Cụ thể là, Docker sẽ yêu cầu mọi người pull container này về máy, và tiến hành run container ngay sau đó. 

Khi thực hiện các bước trên, người lập trình đã có thể thao tác hiệu quả hơn với nền tảng Docker. Nguyên tắc và cách sử dụng Docker không quá khó, và có thể áp dụng linh hoạt ở đa nền tảng. 

Câu hỏi thường gặp với Docker 

Khi sử dụng Docker, người lập trình sẽ không thể tránh khỏi một số lỗi hoặc vấn đề xảy ra trên các đối tượng được truy vấn. Dưới đây là một số câu hỏi thường gặp khi thao tác trên Docker: 

Docker có thể sử dụng để làm gì?

Người lập trình viên có thể ứng dụng Docker trong nhiều tình huống. Khi muốn thay đổi quy mô hoặc tăng tốc độ triển khai của một ứng dụng, người dùng có thể lựa chọn Docker. Mọi cấu trúc hay mã code đều đã được Docker đóng gói thành từng container, và sẵn sàng hỗ trợ người dùng hệ thống thư viện, công cụ, và mã để xử lý. 

Ảnh Docker là gì?

Ảnh Docker được xem là đối tượng tiêu chuẩn, nhằm xác định container chính xác hơn. Ảnh sẽ sẽ chứa tất các mã code sẽ chạy, bao gồm một số đối tượng hoặc thư viện có liên quan mà mã cần. Trên thực tế, Docker container là ảnh Docker đã được thay biến bằng giá trị chạy, hỗ trợ vận hành ứng dụng tốt hơn. 

Máy ảo và Docker khác nhau thế nào? 

Trong khi container có khả năng ảo hóa hệ điều hành máy chủ, máy ảo lại thực thi nhiệm vụ “ảo hóa” phần cứng của máy. Chỉ khi người dùng gói gọn container, mọi thao tác kiểm thử trên ứng dụng sẽ được vận hành hiệu quả. 

Bài viết trên đây giới thiệu kiến thức tổng quan giúp người đọc hiểu Docker là gì, cũng như tiếp cận một số thao tác cơ bản trên nền tảng Docker. Để tìm hiểu thêm về cách lập trình hoặc các loại ngôn ngữ lập trình, hãy truy cập vào website của LPTech để tìm hiểu nhé!