Un conteneur Linux, qu'est-ce que c'est ?

Un conteneur Linux® est un processus ou un ensemble de processus isolés du reste du système. Tous les fichiers nécessaires à son exécution sont fournis à partir d'une image distincte, ce qui signifie que les conteneurs Linux sont portables et cohérents entre les phases de développement, de test et de production. Ainsi, leur utilisation est bien plus rapide que celle des pipelines de développement qui s'appuient sur la réplication d'environnements de test traditionnels. Grâce à la sécurisation du pipeline de conteneurs et à la protection de l'infrastructure, les conteneurs restent fiables, évolutifs et sûrs. Cette approche permet également de déplacer facilement les applications conteneurisées entre les environnements sur site, les datacenters et les clouds publics, privés et hybrides, tout en assurant la cohérence des comportements et des fonctionnalités.

Essayer les conteneurs Linux

Imaginez que vous développez une application. Vous travaillez sur un ordinateur portable dont l'environnement présente une configuration particulière, potentiellement différente de celle des autres équipes. L'application que vous développez repose sur votre configuration ainsi que sur ses bibliothèques, dépendances et fichiers spécifiques. En parallèle, votre entreprise dispose d'environnements de développement et de production standardisés avec leurs propres configurations et ensembles de fichiers sous-jacents. L'idéal serait de pouvoir reproduire ces environnements au maximum localement sans avoir à recréer des environnements de serveurs. Pour assurer la compatibilité de votre application, passer les tests d'assurance qualité et effectuer le déploiement sans difficulté, réécriture ni récupération après sinistre chronophage, vous pouvez utiliser des conteneurs. 

Les conteneurs limitent les conflits entre les équipes de développement et d'exploitation en séparant les responsabilités de chacune. La première peut concentrer ses efforts sur les applications pendant que la seconde se consacre à l'infrastructure. Et parce qu'ils reposent sur des technologies Open Source, les conteneurs donnent accès aux dernières et meilleures avancées technologiques dès leur mise à disposition. Avec les technologies de conteneurs, notamment Podman, Skopeo, Buildah, CRI-O, Kubernetes et Docker, les équipes peuvent simplifier le développement et le déploiement des applications, accélérer la mise à l'échelle et gérer l'orchestration.

Le projet Linux Containers (LXC) est une plateforme de conteneurs Open Source qui fournit un ensemble d'outils, de modèles, de bibliothèques et de liaisons de langages. Le projet LXC dispose d'une interface en ligne de commande simple qui facilite la prise en main pour les nouveaux utilisateurs.

Il contient un environnement de virtualisation au niveau du système d'exploitation qu'il est possible d'installer sur de nombreux systèmes basés sur Linux. Il est peut-être disponible dans le référentiel de paquets de votre distribution Linux.

La technologie que nous appelons aujourd'hui « conteneurs » est apparue en 2000 sous le nom de FreeBSD Jails et permettait à l'époque de partitionner un système FreeBSD en plusieurs sous-systèmes ou « jails » (« prisons », en français). Ces systèmes jails étaient des environnements sécurisés qu'un administrateur système pouvait partager avec plusieurs utilisateurs opérant à l'intérieur ou à l'extérieur d'une entreprise.

En 2001, Jacques Gélinas a créé le projet VServer, qui rendait possible la mise en œuvre d'un environnement isolé sur Linux. Ainsi, il était possible d'exploiter plusieurs espaces utilisateurs contrôlés sous Linux. C'était les prémisses des conteneurs tels que nous les connaissons aujourd'hui.

Très rapidement, d'autres technologies se sont greffées aux conteneurs pour concrétiser cette approche de l'isolement. La fonction du noyau cGroups (groupes de contrôle) permet de contrôler et de limiter l'utilisation des ressources par un processus ou des groupes de processus. Le système d'initialisation systemd sert à définir l'espace utilisateur et à gérer les processus associés. Il est utilisé par la fonction cGroups pour améliorer le contrôle de ces processus isolés. Ces deux technologies, qui améliorent le contrôle de Linux, ont servi de base pour permettre l'exécution d'environnements séparés.

L'avènement de Docker

En 2008, la technologie de conteneurs Docker a fait son apparition (via dotCloud). Elle a apporté de nombreux nouveaux concepts et outils : une interface en ligne de commande simple pour l'exécution et la création d'images à couches, un démon de serveur, une bibliothèque d'images de conteneur prédéfinies et le principe du serveur de registre. Ensemble, toutes ces technologies ont permis aux utilisateurs de créer rapidement des conteneurs à couches et de les partager facilement.

Trois normes majeures assurent l'interopérabilité des technologies de conteneurs : les spécifications OCI Image, Distribution et Runtime. Ensemble, elles permettent aux projets communautaires, produits commerciaux et fournisseurs de cloud de développer des technologies de conteneurs interopérables, qui assurent par exemple la compatibilité d'images créées sur mesure avec le serveur de registre d'un fournisseur de cloud. Aujourd'hui, Red Hat et Docker font partie des nombreux membres de l'Open Container Initiative (OCI), une structure de gouvernance ouverte qui établit des normes ouvertes à l'échelle du secteur pour les formats de conteneur, spécifications d'images et environnements d'exécution. 

En savoir plus sur l'Open Container Initiative

Les conteneurs partagent le même noyau de système d'exploitation et isolent les processus d'applications du reste du système de sorte que l'ensemble peut être déplacé, ouvert et utilisé aussi bien en développement, qu'en test et en production. Grâce à leur légèreté et leur portabilité, les conteneurs permettent d'accélérer le développement et de répondre aux besoins métier à mesure qu'ils se présentent. L'orchestration des conteneurs désigne la façon dont ces déploiements sont gérés au sein d'une entreprise.

Kubernetes est une plateforme Open Source qui automatise l'exploitation des conteneurs Linux. Kubernetes élimine de nombreux processus manuels associés au déploiement, à la mise à l'échelle et à la surveillance de l'intégrité des applications conteneurisées. Cette plateforme permet d'allouer dynamiquement des ressources en fonction de la demande, ce qui peut améliorer les performances et éviter le surprovisionnement. Elle sert également à la planification et à l'exécution des conteneurs sur des clusters de machines physiques ou virtuelles. L'architecture Kubernetes divise un cluster en composants qui fonctionnent ensemble pour maintenir l'état défini du cluster. Red Hat® OpenShift® est une offre Kubernetes certifiée par la Cloud Native Computing Foundation (CNCF). Cette plateforme complète se base sur Kubernetes pour distribuer des applications cloud-native de manière cohérente dans des environnements de cloud hybride.

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La virtualisation s'appuie sur un logiciel pour créer une couche d'abstraction qui, sous la supervision d'un hyperviseur, permet de répartir les ressources matérielles d'un ordinateur entre plusieurs machines virtuelles distinctes. Ces machines virtuelles sont des environnements dans lesquels les conteneurs peuvent s'exécuter sans y être forcément liés. Comme ils ne nécessitent pas d'hyperviseur, les conteneurs accélèrent le provisionnement des ressources et le déploiement de nouvelles applications dans les environnements virtuels. Certains logiciels, tels que Red Hat® OpenShift® Virtualization, permettent à la fois d'orchestrer des conteneurs et de gérer des machines virtuelles. Toutefois, bien que complémentaires, ces deux approches restent différentes :

• La virtualisation permet de créer plusieurs environnements simulés ou ressources spécialisées à partir d'un seul système physique.
• Les conteneurs partagent le même noyau de système d'exploitation et isolent les processus d'application du reste du système. Par exemple : les systèmes Linux ARM exécutent des conteneurs Linux ARM, les systèmes Linux x86 des conteneurs Linux x86 et les systèmes Windows x86 des conteneurs Windows x86. Les conteneurs Linux sont extrêmement portables, mais ils doivent être compatibles avec le système sous-jacent.

Les machines virtuelles ont des capacités limitées, car les hyperviseurs qui les créent dépendent des ressources définies d'une machine physique. Les conteneurs, quant à eux, partagent le même noyau de système d'exploitation et mettent en paquet les applications. Les conteneurs virtualisent le système d'exploitation au lieu du matériel. Les conteneurs et les machines virtuelles fonctionnent donc différemment malgré la similarité de leurs fonctionnalités d'isolation et d'allocation de ressources. 

Ces deux technologies peuvent aussi être utilisées ensemble dans l'infrastructure informatique. Par exemple, dans les environnements hybrides, les applications conteneurisées et basées sur des machines virtuelles peuvent s'exécuter sur la même infrastructure. Cette approche flexible qui s'adapte à différents besoins s'appelle virtualisation native pour les conteneurs. Les entreprises peuvent utiliser leur infrastructure de machines virtuelles existante pour héberger des applications conteneurisées ou migrer des charges de travail vers des conteneurs au fil du temps sans avoir à restructurer complètement leur environnement informatique. 

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La sécurité n'est jamais garantie par défaut. Dans le cas des conteneurs, elle peut s'avérer complexe. Il s'agit en effet de protéger à la fois le pipeline, les applications ainsi que les environnements et l'infrastructure de déploiement. Il est également indispensable de prévoir un plan pour intégrer cette sécurité aux outils et politiques déjà en place dans l'entreprise. Les politiques de sécurité statiques et les listes de contrôle ne sont pas adaptées aux déploiements de conteneurs en environnement d'entreprise. Il est donc essentiel de savoir comment intégrer des mécanismes de sécurité plus efficaces directement dans le pipeline des conteneurs.

Dans l'approche DevSecOps, la sécurité est intégrée dans la culture, les processus d'automatisation et la conception des plateformes. Il s'agit d'une responsabilité partagée entre les équipes. Les politiques de sécurité des conteneurs doivent garantir l'isolement et la confiance dans les flux de communication et les contrôles d'accès, et s'appuyer sur des outils de détection des logiciels malveillants et de signature d'images pour corriger les vulnérabilités qui peuvent survenir pendant l'exécution des conteneurs. Une approche DevSecOps contribue à assurer la cohérence de la sécurité tout au long du cycle de vie informatique.

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Le serverless est un modèle de développement cloud-native qui permet aux équipes de développement de créer et d'exécuter des applications sans avoir à gérer des serveurs. Le terme « serverless » ne signifie pas qu'il n'y a pas de serveur, mais que les serveurs sont dissociés du développement d'applications. C'est le fournisseur de cloud qui s'occupe des tâches courantes de provisionnement, de maintenance et de mise à l'échelle de l'infrastructure du serveur. 

Avec le serverless, les équipes mettent en paquet leur code dans des conteneurs pour déployer des applications. Une fois déployées, ces applications serverless répondent à la demande et se redimensionnent automatiquement en cas de besoin. En général, les offres serverless des fournisseurs de cloud public sont facturées à la demande, sur la base d'un modèle d'exécution orienté événements. Par conséquent, une fonction serverless inactive ne coûte rien.

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Il est possible de déployer des conteneurs pour un certain nombre de charges de travail et de cas d'utilisation. Grâce aux conteneurs, les équipes disposent des technologies sous-jacentes nécessaires pour utiliser un style de développement d'applications cloud-native, ce qui leur permet d'adopter les pratiques DevOps, l'approche CI/CD (intégration et déploiement continus) et de passer au serverless.

Les applications conteneurisées fonctionnent également sur les architectures cloud hautement distribuées. Les environnements d'exécution d'applications fournissent les outils nécessaires à la prise en charge d'un environnement unifié pour le développement, la distribution, l'intégration et l'automatisation.

Il est également possible d'utiliser des conteneurs pour déployer des technologies d'intégration et ainsi mettre à l'échelle les connexions entre les applications et les données en toute simplicité. La diffusion de données en continu et en temps réel via Apache Kafka en est un exemple. Dans une architecture de microservices, les conteneurs représentent une option de déploiement idéale pour chaque microservice et le réseau de Service Mesh qui les relie.

Nous collaborons depuis longtemps avec la communauté Open Source pour assurer la sécurité, la stabilité, la fiabilité et la prise en charge des conteneurs. Nous sommes également le deuxième plus gros contributeur aux codes bases de Docker et Kubernetes, et nous collaborons avec l'OCI et la Cloud Native Computing Foundation dans le but d'améliorer les fonctions, la fiabilité et la sécurité des conteneurs. Comme pour tous les projets Open Source, nous apportons notre contribution et nos améliorations au code en amont et partageons nos avancées au fur et à mesure.

Nos solutions et formations axées sur les conteneurs vous fournissent l'infrastructure, la plateforme, le contrôle et les connaissances nécessaires pour tirer pleinement parti des avantages de cette technologie. Nous avons des solutions pour tous vos projets : rassembler les équipes de développement autour d'une plateforme conçue pour les conteneurs, exécuter l'infrastructure de conteneurs sur un système d'exploitation efficace ou encore fournir des solutions de stockage pour les gros volumes de données générés par les conteneurs.

Red Hat OpenShift propose une approche évolutive de la sécurité et de la fiabilité pour les conteneurs et les applications essentielles. Avec son ensemble complet d'outils et de services, Red Hat OpenShift rationalise le cycle de vie du développement d'applications dans son intégralité, de la création au déploiement, jusqu'à la gestion et à l'exécution. Elle améliore l'efficacité et la productivité des équipes de développement et d'exploitation en simplifiant la modernisation des applications, notamment dans le cas de l'utilisation de l'intelligence artificielle (IA) dans les environnements hybrides et multicloud. 

Red Hat Enterprise Linux fournit une base fiable pour la suite de votre parcours informatique, de la migration vers le cloud à l'exploitation du potentiel de l'edge computing et des conteneurs, jusqu'à l'expérimentation des charges de travail d'IA. Cette solution rationalise le développement d'applications à l'aide d'outils de conteneurisation, de bases de données, de langages de programmation et d'environnements d'exécution, et fournit une expérience cohérente dans tous les environnements. Vous pouvez réduire la complexité et augmenter la portabilité ainsi que la standardisation grâce à des outils de conteneurisation tout en assemblant des images de système d'exploitation Red Hat Enterprise Linux personnalisées et sécurisées.

Le mode image pour Red Hat Enterprise Linux offre une approche simple et cohérente pour créer, déployer et gérer le système d'exploitation à l'aide de technologies de conteneurisation. Vous pouvez même utiliser les mêmes outils et workflows de conteneurisation que ceux que vous utilisez déjà pour les applications afin de créer une expérience cohérente et un langage commun à toutes les équipes. Le mode image réduit la dérive de configuration des serveurs en éliminant les écarts qui peuvent compromettre la stabilité du système et créer des vulnérabilités. Il renforce également la sécurité en réduisant les surfaces d'attaque grâce à des images système immuables, dont vous connaissez parfaitement le contenu.