مقدمة عن المكونات المشتركة في Docker
في عالم البرمجيات الحديث، يعتبر “دَوكَر” (Docker) أحد الأدوات الرئيسية التي ساهمت في تسهيل عمليات التطوير والنشر، بفضل توفيره بيئة معزولة وآمنة لتشغيل التطبيقات. يتيح Docker للمطورين إنشاء، اختبار، وتوزيع التطبيقات بسهولة أكبر عن طريق حاويات (containers) تكون قادرة على العمل بكفاءة عبر مختلف البيئات.
لكن، لفهم قوة Docker بشكل كامل، يجب علينا أولاً أن نستعرض المكونات الرئيسية التي يعتمد عليها هذا النظام. هذه المكونات تشكل الأساس الذي يقوم عليه Docker وتتيح للمطورين توفير بيئة عمل مستقرة ومتكاملة. سنتناول في هذا المقال المكونات المشتركة في Docker، بدءًا من الحاويات (containers)، مرورًا بالصورة (image)، وصولًا إلى Docker Engine و Docker Compose، وغيرها من الأدوات التي تساهم في تحسين تجربة العمل مع هذه التقنية.
1. Docker Engine
يعتبر Docker Engine العنصر الأساسي في أي عملية تقوم بها باستخدام Docker. هو بمثابة المحرك الذي يدير كافة العمليات داخل Docker، حيث يقوم بتشغيل الحاويات وتهيئة النظام الخاص بها.
يتكون Docker Engine من جزئين رئيسيين:
-
Client: هو الواجهة التي يتفاعل معها المستخدم. يقوم العميل بإرسال الأوامر إلى Docker Daemon عبر الـ API.
-
Daemon: هو الخدمة التي تعمل في الخلفية على جهاز الكمبيوتر، وتستقبل الأوامر من العميل وتنفذها. يقوم الـ Daemon بالتفاعل مع الحاويات والصور وغيرها من الموارد.
2. Docker Containers
الحاويات هي واحدة من العناصر الأساسية في Docker. وهي عبارة عن بيئات معزولة يتم تشغيل التطبيقات داخلها، مما يسمح بتشغيل العديد من التطبيقات على نفس النظام دون أن يتأثر أداء أي منها.
ما يميز الحاويات في Docker عن التقنيات الأخرى مثل الآلات الافتراضية هو أنها أخف وزنًا، حيث لا تحتوي على نظام تشغيل كامل، بل تعتمد على النظام الأساسي (host OS) لتشغيل التطبيقات. هذا يعني أن الحاويات يمكن أن تكون أكثر كفاءة في استهلاك الموارد مقارنةً بالأنظمة التقليدية.
تُعتبر الحاويات مثالية للاستخدام في بيئات الإنتاج لأنها تضمن أن التطبيق سيعمل بنفس الشكل سواء على جهاز تطويرك الشخصي، أو في بيئة اختبارية، أو على الخادم في بيئة الإنتاج.
3. Docker Images
الـ صور (Images) هي أساس إنشاء الحاويات. الصورة هي ملف ثابت يحتوي على كافة الموارد اللازمة لتشغيل التطبيق في الحاوية. تتضمن الصورة على بيئة التشغيل، المكتبات المطلوبة، وأي ملفات أخرى تحتاجها لتشغيل التطبيق.
الصور في Docker تعمل كقوالب يمكن استخدامها لإنشاء حاويات متعددة. الصورة تحتوي على جميع التعليمات التي يحتاجها Docker لتشغيل التطبيق داخل الحاوية. يمكن إنشاء الصور باستخدام Dockerfile، وهو عبارة عن ملف نصي يحتوي على سلسلة من الأوامر التي تتيح بناء الصورة بشكل آلي.
4. Dockerfile
Dockerfile هو ملف نصي يحتوي على سلسلة من التعليمات التي تُستخدم لبناء صورة (Image). هو بمثابة الوصفة التي يقرأها Docker لإنشاء الصورة التي تحتوي على البيئة المطلوبة لتشغيل التطبيق. يمكن أن يحتوي Dockerfile على تعليمات لتثبيت البرمجيات، إضافة ملفات إلى الصورة، تعيين متغيرات البيئة، وغير ذلك.
أهم المزايا في استخدام Dockerfile هي أنه يتيح لك أن تقوم بتوثيق عملية بناء الصورة بشكل واضح، مما يسهل إعادة بناء البيئة في المستقبل أو مشاركة العمل مع الآخرين.
5. Docker Compose
أداة Docker Compose تعد أحد الأدوات المهمة في إدارة وتنسيق الحاويات في مشاريع متعددة. في الكثير من المشاريع، يحتاج المطورون إلى تشغيل عدة حاويات بشكل متزامن، وهذه الحاويات قد تعتمد على بعضها البعض.
من خلال Docker Compose، يمكن تعريف التطبيقات متعددة الحاويات باستخدام ملف YAML واحد. يمكن من خلال هذا الملف تعريف الحاويات المختلفة، الشبكات، المجلدات المشتركة، والعديد من الإعدادات الأخرى. بعد ذلك، يمكن تشغيل كافة الحاويات عن طريق أمر واحد فقط باستخدام:
يُعتبر Docker Compose من الأدوات الفعالة في بيئات التطوير والاختبار التي تتطلب العمل مع أكثر من حاوية في نفس الوقت.
6. Docker Registry
Docker Registry هو مستودع لتخزين الصور. يمكنك من خلاله تحميل الصور الخاصة بك أو سحب الصور من مستودعات موجودة على الإنترنت مثل Docker Hub.
Docker Hub هو أكبر مستودع عام يحتوي على آلاف الصور الجاهزة للاستخدام من قبل المجتمع. يمكن للمطورين سحب الصور التي تحتوي على البرمجيات المطلوبة، سواء كانت قاعدة بيانات أو تطبيق ويب أو بيئة تطوير.
7. Volumes
Volumes هي طريقة لتخزين البيانات خارج الحاويات، وهي عنصر أساسي عند الحاجة لتخزين البيانات بشكل دائم في Docker. فالحاويات تكون عادة معزولة، وإذا تم إيقاف الحاوية أو حذفها، فإن البيانات المخزنة داخلها تختفي أيضًا.
باستخدام Volumes، يمكنك حفظ البيانات بشكل دائم ومرتبط بحاوية معينة حتى لو تم إعادة تشغيلها. تعتبر Volumes هي الخيار الأفضل عندما تحتاج إلى تخزين البيانات بشكل آمن ومستدام.
8. Networks
عند العمل مع عدة حاويات، تحتاج إلى توفير طريقة للتواصل بينها. هنا يأتي دور الشبكات (Networks) في Docker. من خلال الشبكات، يمكن للحاويات التواصل مع بعضها البعض بطريقة آمنة. يمكن تكوين شبكات داخلية تربط حاويات مختلفة وتحدد كيفية تفاعلها مع بعضها البعض.
على سبيل المثال، يمكن تكوين شبكة لربط حاوية تطبيق مع حاوية قاعدة بيانات بحيث تتمكن الحاويتان من التفاعل بينهما ضمن بيئة آمنة ومعزولة.
9. Docker Swarm
Docker Swarm هو نظام إدارة الحاويات الذي يوفر إمكانية توزيع الحاويات عبر مجموعة من الخوادم (nodes). باستخدام Docker Swarm، يمكن للمطورين إدارة الحاويات عبر مجموعة من الأجهزة أو الخوادم التي تعمل كعقد ضمن نفس المجموعة.
يُعد Docker Swarm خيارًا ممتازًا للتوسع الأفقي (scaling) وزيادة توفر الخدمات، حيث يتيح لك إدارة وتوزيع الحاويات بشكل متناسق عبر مجموعة من الخوادم.
10. Security in Docker
أمان Docker يعتبر من الجوانب الحيوية التي يجب الانتباه إليها، خاصة عند تشغيل تطبيقات في بيئات الإنتاج. يحتوي Docker على عدة آليات أمان، مثل العزل بين الحاويات، وتدابير لمنع الوصول غير المصرح به إلى البيانات الحساسة.
ومع ذلك، فإن الأمان في Docker يعتمد أيضًا على كيفية تكوين الحاويات والصور. من الأفضل دائمًا تجنب تشغيل الحاويات كـ root أو استخدام صلاحيات عالية إلا إذا كان ذلك ضروريًا، وكذلك التأكد من أمان الصور التي يتم سحبها من Docker Hub أو أي مستودعات أخرى.
11. Docker CLI (Command Line Interface)
واجهة سطر الأوامر Docker CLI هي الأداة الأساسية للتفاعل مع Docker. من خلال هذه الواجهة، يمكن للمطورين تنفيذ أوامر مثل إنشاء الحاويات، بناء الصور، تشغيل الحاويات، وإيقافها، وكذلك إدارة الحاويات والصور.
أوامر Docker CLI تشمل:
-
docker build: لبناء صورة من Dockerfile. -
docker run: لتشغيل حاوية جديدة. -
docker ps: لعرض الحاويات الجارية. -
docker stop: لإيقاف حاوية جارية.
12. Docker Desktop
Docker Desktop هو تطبيق يتم تثبيته على أنظمة التشغيل مثل Windows وMac. يوفر واجهة مستخدم رسومية تجعل من السهل إدارة الحاويات والصور بالإضافة إلى تكامل Docker مع النظام الأساسي المحلي. يعمل Docker Desktop على تسهيل إعداد بيئات Docker وتوفير أدوات لتحسين سير العمل المحلي.
خلاصة
تعد Docker من الأدوات القوية التي أُعيدت صياغتها لتسهيل العمليات الخاصة بتطوير وتشغيل التطبيقات على جميع المنصات. من خلال مكوناتها المختلفة مثل Docker Engine، الحاويات، الصور، Docker Compose، وغيرها، توفر Docker بيئة مرنة وآمنة لتشغيل التطبيقات على أي جهاز أو نظام تشغيل.
إن معرفة هذه المكونات الأساسية والقدرة على استخدامها بكفاءة يُعتبر من المهارات الأساسية التي يجب أن يمتلكها كل مطور حديث.
