В марте 2013 года Соломан Хайкс объявил о старте открытого проекта, впоследствии ставшего известным как Docker. В последующие месяцы его активно поддержало сообщество Linux, а осенью 2014 года Microsoft объявила о планах реализации контейнеров в Windows Server 2016. Компания WinDocks, соучредителем которой я являюсь, выпустила независимую версию открытого кода Docker для Windows в начале 2016 года с акцентом на первоклассную поддержку контейнера в SQL Server. Контейнеры быстро становятся центром внимания в отрасли. В этой статье мы рассмотрим контейнеры и их использование разработчиками и администраторами баз данных SQL Server

Принципы организации контейнеров

Контейнеры определяют новый метод упаковывания приложений, в сочетании с изоляцией пользователей и процессов, для мультиабонентских приложений. Различные реализации контейнеров для Linux и Windows существуют уже много лет, но с выходом Windows Server 2016 мы получили фактический стандарт Docker. Сегодня API-интерфейс и формат контейнера Docker поддерживаются в общедоступных службах AWS, Azure, Google Cloud, всех дистрибутивах Linux и Windows. У элегантной структуры Docker есть важные преимущества.

• Переносимость. Контейнеры содержат программные зависимости приложений и выполняются неизменными на ноутбуке разработчика, общем тестовом сервере и в любой общедоступной службе.
• Экосистема контейнеров. API-интерфейс Docker является средоточием отраслевых новинок с решениями для мониторинга, ведения журнала, хранения данных, оркестровки кластеров и управления.
• Совместимость с общедоступными службами. Контейнеры спроектированы для архитектуры микрослужб, горизонтального масштабирования и временных рабочих нагрузок. Контейнеры проектируются таким образом, чтобы их можно было при желании удалить и заменить, а не исправлять или обновлять.
• Скорость и экономия. Для создания контейнеров требуется несколько секунд; обеспечена эффективная поддержка мультиабонентности. У большинства пользователей количество виртуальных машин сокращается в три-пять раз (рисунок 1).

Контейнеры SQL Server

SQL Server поддерживает мультиабонентность с применением именованных экземпляров в течение десяти лет, так в чем же ценность контейнеров SQL Server?

Дело в том, что контейнеры SQL Server более практичны благодаря их быстродействию и автоматизации. Контейнеры SQL Server представляют собой именованные экземпляры, с данными и настройками, подготавливаемые в течение нескольких секунд. Возможность создавать, удалять и заменять контейнеры SQL Server за считанные секунды позволяет более практично использовать их для разработки, контроля качества и других случаев применения, которые будут рассмотрены ниже.

Благодаря быстродействию и автоматизации контейнеры SQL Server идеальны для организации производственной среды разработки и контроля качества. Каждый член группы работает с изолированными контейнерами в общей виртуальной машине, с трех-пяти-кратным сокращением числа виртуальных машин. В результате мы получаем существенную экономию на обслуживании виртуальных машин и стоимости лицензий Microsoft. Контейнеры легко интегрировать в массивы сети хранения данных (SAN) с использованием реплик хранилища и клонов баз данных (рисунок 2).

Подключенная база данных объемом 1 Тбайт формируется в экземпляре контейнера менее чем за одну минуту. Это значительное улучшение по сравнению с серверами с выделенными именованными экземплярами или предоставлением виртуальных машин для каждого разработчика. Одна компания использует восьмиядерный сервер для обслуживания до 20 контейнеров SQL Server по 400 Гбайт. В прошлом для подготовки каждой виртуальной машины требовалось более часа, а экземпляры контейнеров выдаются за две минуты. Таким образом, удалось в 20 раз сократить число виртуальных машин, уменьшить число ядер процессора в 5 раз и резко сократить расходы на оплату лицензий Microsoft. Кроме того, повысились гибкость и быстрота реагирования в бизнесе.

Применение контейнеров SQL Server

Контейнеры определяются с помощью сценариев Dockerfile, которые предусматривают конкретные шаги построения контейнера. Приведенный на экране 1 файл Dockerfile задает SQL Server 2012 с базами данных, копируемыми в контейнер, и скриптом SQL Server для маскирования выбранных таблиц.

Каждый контейнер может содержать десятки баз данных со вспомогательными файлами и файлами журнала. Базы данных могут быть скопированы и выполнены в контейнере или подключены с помощью команды MOUNTDB.

Каждый контейнер содержит частную файловую систему, изолированную от ресурсов хоста. В приведенном на экране 2 примере контейнер строится с использованием MSSQL-2014 и venture.mdf. Формируются уникальный идентификатор ContainerID и порт контейнера.

Экран 2. Контейнер на базе SQL Server 2014 и venture.mdf

Контейнеры SQL Server обеспечивают новый уровень быстродействия и автоматизации, но их поведение точно такое же, как у обычных именованных пространств. Управление ресурсами можно реализовать с помощью инструментария SQL Server или через пределы ресурсов контейнера (экран 3).

Другие случаи применения

Контейнеры - самое распространенное средство организации среды для разработки и контроля качества, но появляются и другие области применения. Тестирование аварийного восстановления - простой, но многообещающий сценарий использования. Среди прочих - контейнеризация внутренней среды SQL Server для унаследованных приложений, таких как SAP или Microsoft Dynamics. Контейнеризованный внутренний компонент используется для предоставления рабочей среды для поддержки и текущего обслуживания. Применяются также оценочные контейнеры для поддержки рабочих сред с постоянными хранилищами данных. В одной из следующих статей я подробно расскажу о постоянных данных.

Компания WinDocks стремится еще более упростить использование контейнеров через веб-интерфейс. Другой проект сосредоточен на переносе контейнеров SQL Server в процессе DevOps или Continuous Integration с конвейерами CI/CD на основе Jenkins или Team City. Сегодня вы можете познакомиться с использованием контейнеров на всех редакциях Windows 8 и Windows 10, Windows Server 2012 или Windows Server 2016 с поддержкой всех выпусков, начиная с SQL Server 2008. с помощью вашей копии WinDocks Community Edition (https://www.windocks.com/community-docker-windows).

Контейнеры в Microsoft Windows Server 2016 стали расширением возможностей технологии для клиентов. Microsoft планирует разработки клиентов, развертывания и теперь хостинг приложений в контейнерах как часть их процессов развития.

По мере того как темпы развертывания приложений продолжают увеличиваться и клиенты используют развертывания версий приложений ежедневно или даже ежечасно, возможность быстрого развертывания приложений валидацию с клавиатуры разработчика для производства определяет решающее значение для успеха бизнеса. Этот процесс ускоряется контейнерами.

В то время как виртуальные машины имеют функцию переноса приложений в центрах обработки данных и в облако и за его пределы, ресурсы виртуализации дополнительно разблокированы контейнерами с помощью виртуализации ОС (Системный софт). Данное решение, благодаря виртуализации, позволит осуществить быструю доставку приложений.

Технология Windows Контейнер включает в себя два различных типа контейнеров, Windows Server Контейнер и Hyper-V Контейнеры. Оба типа контейнеров создаются, управляются и функционируют одинаково. Они даже производят и потребляют тот же образ контейнера. Отличается они между собой уровнем изоляции, созданного между контейнером, операционной системы хоста и всех других контейнеров, запущенных на хосте.

Windows Server Контейнеры : Несколько экземпляров контейнеров могут работать одновременно на хосте с изоляцией, предоставляемой через пространство имен, управления ресурсами и изоляции процессов технологий. Windows Server Контейнеры имеют одно и то же ядро, расположенное на хосте.

Hyper-V Контейнеры : Несколько экземпляров контейнеров могут работать одновременно на хосте. Тем не менее, каждый контейнер реализован внутри специальной виртуальной машины. Это обеспечивает изоляцию уровня ядра между каждым Hyper-V контейнером и контейнером хоста.

Microsoft включил в функцию контейнера набор инструментов Docker по управлению не только контейнерами Linux, но и контейнерами Windows Server и Hyper-V. В рамках сотрудничества в сообществах Linux и Windows , был расширен опыт Docker путем создания модуля PowerShell для Docker , который представлен теперь с открытым исходным кодом для. Модуль PowerShell может управлять Linux и Windows Sever контейнерами локально или удаленно с помощью REST API Docker технологии. Разработчики удовлетворены внедрением инноваций для клиентов с помощью открытого исходного кода для развитием нашей платформы. В дальнейшем планируется принести технологии для наших клиентов наряду с инновациями, как Hyper-V.

Купить Windows Server 2016

Предлагаем Вам купить Windows Server 2016 со скидкой у официального Партнера Microsoft в России – Компании ДАТАСИСТЕМ. У вас будет возможность получить консультацию, а также бесплатно скачать Windows Server 2016 для тестирования, обратившись к нашим специалистам техподдержки. Цена Windows Server 2016 по запросу. Коммерческое предложение для участия в закупке Windows Server 2016 вы сможете получить по запросу на e-mail:

В *nix-системах изначально реализована многозадачность и предлагаются средства, позволяющие изолировать и контролировать процессы. Такие технологии, как chroot(), обеспечивающая изоляцию на уровне файловой системы, FreeBSD Jail, ограничивающая доступ к структурам ядра, LXC и OpenVZ, давно известны и широко используются. Но импульсом в развитии технологии стал Docker, позволивший удобно распространять приложения. Теперь подобное добралось и до Windows.

Контейнеры в Windows

Современные серверы обладают избыточной производительностью, и приложения порой не используют даже их части. В результате системы какое-то время «простаивают», нагревая воздух. Выходом стала виртуализация, позволяющая запускать несколько ОС на одном сервере, гарантированно разделяя их между собой и выделяя каждой нужное количество ресурсов. Но прогресс не стоит на месте. Следующий этап - микросервисы, когда каждая часть приложения развертывается отдельно, как самодостаточный компонент, который легко масштабируется под нужную нагрузку и обновляется. Изоляция предотвращает вмешательство в работу микросервиса со стороны других приложений. С появлением проекта Docker , упростившего процесс упаковки и доставки приложений вместе с окружением, архитектура микросервисов получила дополнительный толчок в развитии.

Контейнеры - это иной тип виртуализации, предоставляющий обособленную среду для выполнения приложений, называемую OS Virtualization. Реализуются контейнеры за счет использования изолированного пространства имен, включающего все необходимые для работы ресурсы (виртуализированные имена), с которыми можно взаимодействовать (файлы, сетевые порты, процессы и прочее) и выйти за которые нельзя. То есть ОС показывает контейнеру только то, что выделено. Приложение внутри контейнера считает, что оно единственное, и работает в полноценной ОС без каких-либо ограничений. Если необходимо изменить существующий файл или создать новый, контейнер получает копии с основной ОС хоста, сохраняя только измененные участки. Поэтому развертывание нескольких контейнеров на одном хосте очень эффективно.

Отличие контейнеров от виртуальных машин заключается в том, что контейнеры не загружают собственные копии ОС, библиотеки, системные файлы и прочее. Операционная система как бы делится с контейнером. Единственное, что дополнительно требуется, - это ресурсы, необходимые для запуска приложения в контейнере. В результате контейнер стартует в считаные секунды и меньше нагружает систему, чем в случае применения виртуальных машин. Docker в настоящее время предлагает 180 тысяч приложений в репозитории, а формат унифицирован в Open Container Initiative (OCI). Но зависимость от ядра подразумевает, что в другой ОС контейнеры не будут работать. Контейнеры Linux требуют Linux API, соответственно Windows в Linux работать не станет.

Разработчики Windows до недавнего времени предлагали две технологии виртуализации: виртуальные машины и виртуальные приложения Server App-V. Каждая имеет свою нишу применения, свои плюсы и минусы. Теперь ассортимент стал шире - в Windows Server 2016 анонсированы контейнеры (Windows Server Containers). И хотя на момент TP4 разработка еще не была завершена, уже вполне можно посмотреть новую технологию в действии и сделать выводы. Нужно отметить, что, догоняя и имея на руках готовые технологии, разработчики MS пошли в некоторых вопросах чуть дальше, так что использование контейнеров стало проще и более универсальным. Главное отличие в том, что предложены два вида контейнеров: контейнеры Windows и контейнеры Hyper-V. В TP3 были доступны только первые.

Контейнеры Windows используют одно ядро с ОС, которое динамично разделяют между собой. Процесс распределения (CPU, ОЗУ, сеть) берет на себя ОС. При необходимости можно ограничить максимально доступные ресурсы, выделяемые контейнеру. Файлы ОС и запущенные службы проецируются в пространство имен каждого контейнера. Такой тип контейнера эффективно использует ресурсы, уменьшая накладные расходы, а значит, позволяет более плотно размещать приложения. Этот режим в чем-то напоминает FreeBSD Jail или Linux OpenVZ.

Контейнеры Hyper-V обеспечивают дополнительный уровень изоляции при помощи Hyper-V. Каждому контейнеру выделяется свое ядро и память, изоляцию осуществляет не ядро ОС, а гипервизор Hyper-V. В результате достигается такой же уровень изоляции, как и в виртуальных машинах, при меньших накладных расходах по сравнению с VM, но больший, если сравнить с контейнерами Windows. Для использования такого вида контейнеров нужно установить на хосте роль Hyper-V. Контейнеры Windows больше подходят для использования в доверенной среде, например когда на сервере запускаются приложения одной организации. Когда же сервером пользуются множество компаний и необходимо обеспечить больший уровень изоляции, контейнеры Hyper-V, вероятно, будут более рациональны.

Важная особенность контейнеров в Win 2016 состоит в том, что тип выбирается не в момент создания, а в момент деплоя. То есть любой контейнер может быть запущен и как Windows, и как Hyper-V.

В Win 2016 за контейнеры отвечает слой абстракции Contаiner Management stack, реализующий все нужные функции. Для хранения используется формат образа жесткого диска VHDX. Контейнеры, как и в случае с Docker, сохраняются в образы в репозитории. Причем каждый сохраняет не полный набор данных, а только отличия создаваемого образа от базового, и в момент запуска все нужные данные проецируются в память. Для управления сетевым трафиком между контейнером и физической сетью служит Virtual Switch.

В качестве ОС в контейнере может использоваться Server Core или Nano Server. Первый, в общем-то, давно не новинка и обеспечивает высокий уровень совместимости с имеющимися приложениями. Второй - еще более урезанная версия для работы без монитора, позволяющая запускать сервер в минимально возможной конфигурации для использования с Hyper-V, файловым сервером (SOFS) и облачными службами. Графический интерфейс, естественно, отсутствует. Содержит только самые необходимые компоненты (.NET с CoreCLR, Hyper-V, Clustering и так далее). Но в итоге занимает на 93% меньше места, требует меньше критических исправлений.

Еще интересный момент. Для управления контейнерами, кроме традиционного PowerShell, можно использовать и Docker. И чтобы обеспечить возможность запуска неродных утилит на Win, MS заключила партнерское соглашение для расширения API Docker и набора инструментов. Все разработки открыты и доступны в официальном GitHub проекта Docker . Команды управления Docker применимы ко всем контейнерам как Win, так и Linux. Хотя, естественно, контейнер, созданный на Linux, запустить в Windows невозможно (как и наоборот). В настоящий момент PowerShell по функциям ограничен и позволяет работать только с локальным репозиторием.

Установка Containers

В Azure есть необходимый образ Windows Server 2016 Core with Containers Tech Preview 4, который можно развернуть и использовать для изучения контейнеров. Иначе необходимо все настроить самому. Для локальной установки нужен Win 2016, причем, так как Hyper-V в Win 2016 поддерживает вложенную виртуализацию (Nested virtualization), это может быть как физический, так и виртуальный сервер. Сам процесс установки компонента стандартен. Выбираем соответствующий пункт в мастере добавления ролей и компонентов или, используя PowerShell, даем команду

PS> Install-WindowsFeature Containers

В процессе установится и сетевой контроллер Virtual Switch, его сразу необходимо настроить, иначе дальнейшие действия будут выдавать ошибку. Смотрим названия сетевых адаптеров:

PS> Get-NetAdapter

Для работы нам нужен контроллер с типом External. У командлета New-VMSwitch много параметров, но для примера обойдемся минимальными установками:

PS> New-VMSwitch -Name External -NetAdapterName Ethernet0

Проверяем:

PS> Get-VMSwitch | where {$_.SwitchType –eq "External"}

Файрвол Windows будет блокировать соединения к контейнеру. Поэтому необходимо создать разрешающее правило, как минимум для возможности подключаться удаленно при помощи PowerShell remoting, для этого разрешим TCP/80 и создадим правило NAT:

PS> New-NetFirewallRule -Name "TCP80" -DisplayName "HTTP on TCP/80" -Protocol tcp -LocalPort 80 -Action Allow -Enabled True PS> Add-NetNatStaticMapping -NatName "ContainerNat" -Protocol TCP -ExternalIPAddress 0.0.0.0 -InternalIPAddress 192.168.1.2 -InternalPort 80 -ExternalPort 80

Есть еще один вариант простого развертывания. Разработчики приготовили скрипт, позволяющий установить все зависимости автоматически и настроить хост. При желании можно воспользоваться им. Параметры внутри скрипта помогут понять все механизмы:

PS> https://aka.ms/tp4/Install-ContainerHost -OutFile C:\Install-ContainerHost.ps1 PS> C:\Install-ContainerHost.ps1

Есть еще один вариант - развернуть готовую виртуальную машину с поддержкой контейнера. Для этого на том же ресурсе есть скрипт, автоматически производящий все нужные операции. Подробная инструкция приведена на MSDN . Скачиваем и запускаем скрипт:

PS> wget -uri https://aka.ms/tp4/New-ContainerHost -OutFile c:\New-ContainerHost.ps1 PS> C:\New-ContainerHost.ps1 –VmName WinContainer -WindowsImage ServerDatacenterCore

Имя задаем произвольное, а -WindowsImage говорит о типе собираемого образа. Вариантами могут быть NanoServer, ServerDatacenter. Сразу ставится и Docker, за его отсутствие или наличие отвечает параметр SkipDocker и IncludeDocker. После запуска начнется загрузка и преобразование образа, в процессе нужно будет указать пароль для входа в VM. Сам ISO-файл достаточно большой, почти 5 Гбайт. Если канал медленный, файл можно скачать на другом компьютере, после чего переименовать в WindowsServerTP4 и скопировать в С:\Users\Public\Documents\Hyper-V\Virtual Hard Disks . Можем залогиниться в установленную виртуальную машину, указав пароль, заданный при сборке, и работать.

Теперь можно переходить непосредственно к использованию контейнеров.

Использование контейнеров с PowerShell

Модуль Containers содержит 32 командлета PowerShell, документация по некоторым еще неполная, хотя, в общем, чтобы заставить все работать, достаточная. Перечень вывести просто:

PS> Get-Command -module Containers

Получить список доступных образов можно при помощи командлета Get-ContainerImage, контейнеров - Get-Container. В случае с контейнером в колонке Status будет показан его текущий статус: остановлен или запущен. Но пока технология находится в стадии разработки, MS не представила репозиторий, да и, как говорилось, пока PowerShell работает с локальным репозиторием, поэтому для экспериментов его придется создать самому.

Итак, сервер с поддержкой у нас есть, теперь нужны сами контейнеры. Для этого ставим провайдер пакетов ContainerProvider.

Продолжение доступно только участникам

Вариант 1. Присоединись к сообществу «сайт», чтобы читать все материалы на сайте

Членство в сообществе в течение указанного срока откроет тебе доступ ко ВСЕМ материалам «Хакера», увеличит личную накопительную скидку и позволит накапливать профессиональный рейтинг Xakep Score!

В сегодняшней Задать вопрос администратору , Я покажу вам, как развернуть образ в контейнере в Windows Server 2016, создать новое изображение и загрузить его в Docker.

Одной из основных новых функций Windows Server 2016 является поддержка контейнеров и Docker. Контейнеры обеспечивают легкие и гибкие возможности виртуализации, которые разработчики могут использовать для быстрого развертывания и обновления приложений без накладных расходов, связанных с виртуальными машинами. И в сочетании с Docker, решением для управления контейнерами, контейнерные технологии взорвались в течение последних нескольких лет.

Это обновленная статья для информации, которая ранее была включена в Развертывание и управление контейнерами Windows Server с помощью Docker это было актуально для Windows Server 2016 Technical Preview 3. Для получения дополнительной информации о Docker см. Что такое Докер? и Являются ли контейнеры Docker лучше, чем виртуальные машины? на Техническая база знаний Petri IT .

Чтобы следовать инструкциям в этой статье, вам потребуется доступ к физическому или виртуальному серверу под управлением Windows Server 2016. Вы можете загрузить оценочную копию с веб-сайта Microsoft или настроить виртуальную машину в Microsoft Azure. Вам также понадобится бесплатный Docker ID, который вы можете получить путем регистрации.

Установите Docker Engine

Первым шагом является установка поддержки Docker в Windows Server 2016.

• Войдите в Windows Server.
• Нажмите Поиск значок на панели задач и тип PowerShell в окне поиска.
• Щелкните правой кнопкой мыши Windows PowerShell в результатах поиска и выберите Запуск от имени администратора из меню.
• Введите учетные данные администратора по запросу.

Для установки Docker на Windows Server запустите следующий командлет PowerShell. Вам будет предложено установить NuGet, который загружает модуль Docker PowerShell из надежного онлайн-репозитория.

Install-Module -Name DockerMsftProvider -Force

Теперь используйте Install-Package командлет для установки механизма Docker на Windows Server. Обратите внимание, что перезагрузка необходима в конце процесса.

Install-Package -Name docker -ProviderName DockerMsftProvider -Force Restart-Computer -Force

После перезапуска сервера повторно запустите запрос PowerShell и убедитесь, что Docker установлен, выполнив следующую команду:

Версия докера

Загрузите изображение из Docker и запустите контейнерный процесс

Теперь, когда установлен движок Docker, давайте вытаскиваем образ Windows Server Core по умолчанию из Docker:

Докер тянуть майкрософт /windowsServerCore

Теперь, когда изображение загружено на локальный сервер, запустите процесс контейнера, используя запуск докеров :

Докер запустить Microsoft /windowsServerCore

Создать новое изображение

Теперь мы можем создать новое изображение с использованием ранее загруженного образа Windows Server в качестве отправной точки. Перед запуском вам понадобится идентификатор Docker. Если у вас его еще нет, зарегистрируйтесь в учетной записи Docker .

Спонсоров

Изображения Docker обычно создаются из рецептов файлов Docker, но для целей демонстрации мы запускаем команду на загруженном изображении, создаем новое изображение на основе изменения и затем загружаем его в Docker, чтобы он был доступен из облако.

Обратите внимание, что в командной строке ниже -t Параметр дает тегу изображения, позволяя вам легко идентифицировать изображение. Кроме того, обратите особое внимание на дефис, который появляется после имени тега.

"ОТ Майкрософт /windowsservercore `n CMD echo Hello World!" | сборка докера -t mydockerid /windows-test-image -

После того, как Docker закончит создание нового изображения, проверьте список доступных изображений на локальном сервере. Вы должны увидеть оба Microsoft /windowsServerCore и mydockerid /windows-test-изображения в списке.

Изображение docker

Теперь запустите новое изображение в контейнере, не забывая при этом заменить mydockerid с именем вашего Docker ID, и вы должны увидеть Привет мир! Появляются на выходе:

Докер запустить mydockerid /windows-test-изображения

Загрузите изображение в Docker

Давайте загрузим изображение, которое мы только что создали, в Docker, чтобы он был доступен из облака. Войдите в систему, используя свой идентификатор и пароль Docker:

Вход в docker -u mydockerid -p mypassword

использование докерный толчок чтобы загрузить изображение, которое мы создали на предыдущих шагах, заменив mydockerid с именем вашего Docker ID:

Docker push mydockerid /windows-test-изображения