Portabilité dans le nuage : Cloud Native et conteneurs

Les technologies natives du cloud, telles que les conteneurs ou l'informatique sans serveur, sont essentielles pour créer des applications hautement portables dans le cloud. Vous pouvez concevoir des applications plus résilientes, évolutives et adaptables à des environnements changeants en tirant parti de ces technologies. Nous pouvons expliquer ces trois avantages en un mot : portable.

Contrairement aux modèles monolithiques qui deviennent encombrants et presque impossibles à gérer, les architectures de microservices natives de l'informatique en nuage sont modulaires. Cette approche vous donne la liberté de choisir le bon outil pour le travail, un service qui remplit une fonction spécifique et la remplit bien. C'est là que l'approche "cloud native" brille, car elle fournit un processus efficace de mise à jour et de remplacement des composants individuels sans affecter l'ensemble de la charge de travail. Le développement avec un état d'esprit "cloud native" conduit à une approche déclarative du déploiement : l'application, les piles logicielles d'appui et les configurations du système.

Pourquoi des conteneurs ?

Les conteneurs sont des machines virtuelles ultralégères conçues pour une tâche particulière. Les conteneurs sont également éphémères - ils sont là une minute et disparaissent la minute suivante - et il n'y a pas de persistance. Au lieu de cela, la persistance est liée au stockage en bloc ou à d'autres montages dans le système de fichiers hôte, mais pas dans le conteneur lui-même.

La conteneurisation des applications les rend portables ! Je peux vous donner une image de conteneur et vous pouvez la déployer et l'exécuter sur différents systèmes d'exploitation et architectures de processeurs. Étant donné que les applications conteneurisées sont des unités autonomes qui sont emballées avec toutes les dépendances, bibliothèques et fichiers de configuration nécessaires, le code n'a pas besoin d'être modifié entre les différents environnements cloud. Voici donc comment les conteneurs permettent la portabilité dans le cadre d'une conception "cloud native".

• Virtualisation légère : Les conteneurs fournissent un environnement isolé pour l'exécution des applications, en partageant le noyau du système d'exploitation hôte mais en isolant les processus, les systèmes de fichiers et les ressources réseau.
  
• Portable et cohérent : Les conteneurs regroupent les applications et leurs dépendances, ce qui garantit qu'elles fonctionnent de manière cohérente dans différents environnements, du développement à la production.
  
• Efficace en termes de ressources : Les conteneurs consomment moins de ressources que les machines virtuelles, car ils isolent les processus et partagent le noyau du système d'exploitation hôte ; ils ne nécessitent pas l'exécution d'un système d'exploitation "invité" distinct au-dessus du système d'exploitation hôte.
  
• Démarrage et déploiement rapides : Les conteneurs démarrent rapidement, car ils n'ont pas besoin d'amorcer un système d'exploitation complet, ce qui les rend idéaux pour les scénarios de déploiement, de mise à l'échelle et de récupération rapides.
  
• Infrastructure immuable: Les conteneurs sont conçus pour être immuables, c'est-à-dire qu'ils ne changent pas une fois construits, ce qui simplifie les processus de déploiement, de version et de retour en arrière, et contribue à garantir un comportement cohérent dans tous les environnements.

Quand faut-il envisager les conteneurs ?

Les conteneurs vous permettent de maintenir la cohérence. Certains aspects du développement seront omis dans les phases d'essai et de production ; par exemple, les sorties de débogage verbeuses. Mais le code issu du développement restera intact tout au long des cycles de test et de déploiement.

Les conteneurs sont très économes en ressources et très légers. Bien que nous ayons mentionné que les conteneurs s'apparentent à des machines virtuelles, ils peuvent représenter quelques dizaines de mégaoctets au lieu des gigas auxquels nous sommes habitués sur des VM géantes (ou même plus petites mais utilisées de manière inutile). Plus ils sont légers, plus ils démarrent rapidement, ce qui est important pour assurer l'élasticité et la performance de l'échelle horizontale dans les environnements dynamiques de l'informatique en nuage. Les conteneurs sont également conçus pour être immuables. Si quelque chose change, vous n'intégrez pas les nouveaux changements dans le conteneur ; vous le démolissez simplement et créez un nouveau conteneur. En gardant cela à l'esprit, voici d'autres éléments à prendre en compte pour décider si les conteneurs doivent faire partie de votre modèle "cloud native".

• Amélioration de la cohérence du déploiement : Les conteneurs regroupent les applications et leurs dépendances, ce qui garantit un comportement cohérent dans différents environnements, simplifie le déploiement et réduit le risque de problèmes liés à la configuration.
  
• Évolutivité accrue: Les conteneurs permettent de faire évoluer rapidement les applications en créant rapidement de nouvelles instances pour répondre à une demande accrue, en optimisant l'utilisation des ressources et en améliorant les performances globales du système.
  
• Utilisation rentable des ressources : Les conteneurs consomment moins de ressources que les machines virtuelles traditionnelles, ce qui permet aux entreprises d'exécuter davantage d'instances sur le même matériel, et donc de réaliser des économies sur l'infrastructure en nuage.
  
• Cycles de développement et de test plus rapides : Les conteneurs facilitent une transition transparente entre les environnements de développement, de test et de production, ce qui rationalise le processus de développement et accélère la publication de nouvelles fonctionnalités et de corrections de bogues.

• Gestion simplifiée des applications : Les plateformes d'orchestration de conteneurs gèrent le déploiement, la mise à l'échelle et la maintenance des applications conteneurisées, ce qui permet d'automatiser de nombreuses tâches opérationnelles et de réduire la charge des équipes informatiques.

Meilleures pratiques en matière de conteneurs

Il existe de nombreuses façons d'exécuter vos conteneurs, et elles sont toutes interopérables. Par exemple, lorsque vous migrez de AWS, il vous suffit de redéployer vos images de conteneurs dans le nouvel environnement, et vous voilà parti avec votre charge de travail. Il existe différents outils et moteurs que vous pouvez utiliser pour faire fonctionner les conteneurs. Tous ont une utilisation des ressources et des prix différents. Si vous êtes hébergé chez Linode (les services de cloud computing d'Akamai), vous pouvez exécuter vos conteneurs à l'aide de notre Linode Kubernetes Engine (LKE). Vous pouvez également utiliser Podman, HashiCorp Nomad, Docker Swarm ou Compose sur une machine virtuelle.

Ces outils à norme ouverte vous permettent de passer rapidement au développement et aux tests, avec la valeur ajoutée d'une gestion simplifiée lors de l'utilisation d'un service comme LKE. Kubernetes devient votre plan de contrôle. Considérez-le comme un plan de contrôle avec tous les boutons et cadrans pour orchestrer vos conteneurs avec des outils construits sur des normes ouvertes. En outre, si vous décidez d'utiliser une offre native de plateforme comme AWS Elastic Container Service (ECS), vous paierez pour un autre type d'utilisation.

Une autre partie importante des conteneurs est de comprendre ce que vous utilisez pour stocker et accéder à vos images de conteneurs, connues sous le nom de registres. Nous recommandons souvent d'utiliser Harbor. Projet de la CNCF, Harbor vous permet d'exécuter votre propre registre de conteneurs, ce qui vous permet de contrôler la sécurité qui l'entoure.

Il faut toujours tester et disposer d'une suite de tests de régression très approfondie pour s'assurer que votre code est de la plus haute qualité en termes de performances et de sécurité. Les conteneurs doivent également disposer d'un plan d'urgence en cas d'échec. Si un conteneur échoue, à quoi ressemble le mécanisme de réessai ? Comment est-il redémarré ? Quel type d'impact cela aura-t-il ? Comment mon application se rétablira-t-elle ? Les données avec état persistent-elles sur le volume mappé ou le montage de liaison ?

Voici quelques bonnes pratiques supplémentaires pour l'utilisation des conteneurs dans le cadre de votre modèle de développement "cloud native".

• Utiliser des images de base légères : Commencez par une image de base légère, telle que Alpine Linux ou BusyBox, afin de réduire la taille globale du conteneur et de minimiser la surface d'attaque.
  
• Utiliser l'orchestration de conteneurs : Utiliser des outils d'orchestration de conteneurs tels que Kubernetes, HashiCorp Nomad, Docker Swarm ou Apache Mesos pour gérer et mettre à l'échelle des conteneurs sur plusieurs hôtes.
  
• Utiliser les registres de conteneurs : Utiliser les registres de conteneurs tels que Docker Hub, GitHub Packages registry, GitLab Container registry, Harbor, etc. pour stocker et accéder aux images de conteneurs. Cela facilite le partage et le déploiement des images de conteneurs sur plusieurs hôtes et environnements informatiques.
  
• Limiter les privilèges des conteneurs : Limiter les privilèges des conteneurs à ceux qui sont nécessaires à leur utilisation. Déployer des conteneurs sans racine lorsque cela est possible afin de réduire le risque d'exploitation si un conteneur est compromis.
  
• Mettre en place des contraintes de ressources : Définir des contraintes de ressources telles que des limites de CPU et de mémoire pour empêcher les conteneurs d'utiliser trop de ressources et d'affecter les performances globales du système.
  
• Maintenir les conteneurs à jour : maintenir les images des conteneurs à jour avec les derniers correctifs et mises à jour de sécurité afin de minimiser le risque de vulnérabilité.
  
• Testez soigneusement les conteneurs : Avant de les déployer en production, assurez-vous qu'ils fonctionnent comme prévu et qu'ils sont exempts de vulnérabilités. Automatisez les tests à chaque étape à l'aide de pipelines CI afin de réduire les erreurs humaines.
  
• Mettre en œuvre la sauvegarde et la récupération des conteneurs: Mettre en œuvre une stratégie de sauvegarde et de récupération pour les données persistantes avec lesquelles les conteneurs interagissent afin de s'assurer que les charges de travail peuvent se rétablir rapidement en cas de panne ou de sinistre.