Di tengah pesatnya perkembangan teknologi informasi saat ini, konsep container dan containerization telah menjadi salah satu topik bahasan terhangat di dunia infrastruktur TI dan software development. Barangkali Anda pernah mendengar istilah Docker atau Kubernetes—dua teknologi yang kerap digunakan dalam konteks containerization—tetapi sebenarnya apa sih yang dimaksud dengan “container” dan “containerization” itu?
Daftar Isi:
1. Apa Itu Container dan Containerization?
2. Sejarah Container
3. Bagaiman Cara Kerja Container?
4. Manfaat Container dan Containerization
5. Tantangan Container dan Containerization di Industri TI
Apa Itu Container dan Containerization?
Sebuah “container” dalam konteks teknologi komputer adalah jenis software yang dapat mengemas dan mengisolasi aplikasi untuk dijalankan secara virtual. Melalui teknologi ini, seluruh kode dan dependencies aplikasi “dibungkus” untuk kemudian dijalankan secara konsisten di semua lingkungan komputasi—termasuk di sistem bare-metal, virtual machine (VM), dan cloud instances.
Oleh karena itu, “containerization” sederhananya adalah teknologi virtualisasi berbasis-container, di mana tujaun utamanya adalah supaya aplikasi lancar dioperasikan secara konsisten di berbagai lingkungan komputasi.
Container berbagi akses ke kernel OS tanpa perlu menggunakan VM seperti yang biasa diperlukan. Software ini juga dapat digunakan untuk menjalankan microservices, aplikasi yang lebih kompleks, bahkan OS berbasis container.
Sejarah Container
Akar teknologi container berasal dari teknik partitioning yang ada sejak 1960-an, serta isolasi proses chroot yang dikembangkan sebagai bagian dari Unix pada 1970-an. Bentuk modernnya diwujudkan dalam aplikasi containerization (seperti Docker) dan sistem containerization (seperti LXC) yang merupakan bagian dari Linux Containers Project. Kedua gaya container ini memungkin tim TI untuk mengabstraksi aplikasi dari infrastruktur yang mendasarinya, di mana version management disederhanakan sehingga portabilitas dapat dimaksimalkan di berbagai lingkungan penyebaran.
Jika dipadatkan, berikut sejarah container:
• 1970-an – Chroot
Sejarah container dimulai dengan pengenalan perintah Unix “chroot” pada 1970-an yang memudahkan pengguna untuk mengubah akar direktori sistem file yang terisolasi, dan menciptakan lingkungan terisolasi untuk menjalankan aplikasi.
• 2000-an – Vserver dan OpenVZ
Awal 2000-an, project seperti VServer an OpenVZ memperkenalkan teknologi container yang lebih kuat dengan lebih banyak isolasi dan pengelolaan sumber daya lebih baik di lingkungan container.
• 2010-an – Docker
Pada 2013, diperkenalkan lah Docker yang mengubah cara pandang dunia terhadap container. Teknologi ini mempopulerkan containerization karena menyediakan tool yang aplikatif untuk membuat, mengkonfigurasi dan mendistribusikan container.
• 2010-an – Kubernetes
Pada 2014, Google merilis Kubernetes sebagai platform orkestrasi yang unggul dalam pengelolaan container berskala masif, dan sejak itu dikenal sebagai tool untuk mengelola dan otomatisasi penyebaran container di production environment.
• LXC dan Linux Container
Project Linux Container (LXC) juga memberikan kontribusi yang signifikan pada perkembangan teknologi container di dunia Linux, yang sekaligus memberikan dasar teknis bagi banyak solusi container.
• Perkembangan Lain
Selain Docker dan Kubernetes, banyak project lain telah berkembang dalam ekosistem container, seperti containerd, rkt (Rocket), dan masih banyak solusi orkestrasi lain.
Para developer menggunakan container untuk menguji dan mengembangkan aplikasi mereka. Sementara itu, di kalangan IT operations, container dapat dimanfaatkan untuk menyebarkan live production IT environments yang dapat berjalan di server bare-metal, VM dan di cloud.
Bagaimana Cara Kerja Container?
Container menyimpan beberapa komponen penting untuk menjalankan software yang diinginkan, yaitu files, environment variable, dependencies dan libraries. Sistem operasi host membatas akses container ke sumber daya fisik seperti CPU, storage dan memory, sehingga satu container tidak dapat menghabiskan semua sumber daya fisik dari OS host tersebut.
Files image container merupakan versi lengkap, statis dan executable dari sebuah aplikasi atau layanan yang berbeda antarteknologi. Misalnya, file image Docker terdiri dari beberapa lapis, di mana lapisan pertama (disebut base image) mencakup semua dependencies yang diperlukan untuk menjalankan kode dalam sebuah container. Setiap image memiliki lapisan yang dapat dibaca/ditulis di atas lapisan-lapisan yang statis dan tidak berubah. Karena setiap container mempunyai lapisan yang spesifik, lapisan-lapisan image yang ada di bawahnya dapat disimpan dan digunakan kembali dalam beberapa container. Demikian pula, beberapa instance dari sebuah image dapat berjalan dalam sebuah container secara bersamaan, dan instance baru dapat menggantikan instance yang gagal tanpa mengganggu jalannya aplikasi tersebut.
Sebuah image Open Container Initiative (OCI) terdiri dari manifest, file system layers, dan configurations. Image OCI mempunyai dua spesifikasi yang digunakan, yaitu spesifikasi runtime dan spesifikasi image. Spesifikasi runtime menjelaskan cara berfungsi file system bundle, yang merupakan files berisikan semua data yang diperlukans untuk performa dan runtime. Sementara itu, spesifikasi image berisikan informasi yang diperlukan untuk menjalankan aplikasi/layanan dalam wadah OCI.
Karena mesin container menjalankan image, banyak perusahaan menggunakan teknologi penjadwalan dan orkestrasi container (seperti Kubernetes) untuk mengelola deployment. Container memiliki portabilitas yang tinggi karena setiap image sudah mencakup dependencies yang diperlukan untuk menjalan kode. Sebagai contoh, pengguna container dapat menjalankan image yang sama di instance cloud Amazon Web Services (AWS) selama pengujian, lalu di server Dell di lokasi fisik untuk production, tanpa perlu mengubah kode aplikasi dalam container.
Manfaat Container dan Containerization
Container dan containerization memiliki beberapa manfaat yang signifikan dalam pengembangan dan pengoperasian aplikasi. Berikut adalah beberapa di antaranya:
• Isolasi dan Keamanan. Container mengisolasi aplikasi berikut dependencies-nya sehingga konflik dan masalah dependencies dapat dicegah. Kerentanan juga turut diisolasi, sehingga menambah faktor keamanan aplikasi.
• Portabilitas. Container memungkinkan aplikasi “dibungkus” bersama semua dependencies-nya dalam satu paket yang dapat dijalankan secara konsisten di berbagai lingkungan, termasuk lingkungan pengembangan, lingkungan uji dan lingkungan production. Hal ini menjadikan aplikasi lebih mudah dipindahkan antar-OS dan antarinfrastruktur.
• Efisiensi Sumber Daya. Dibandingkan dengan VM, container lebih efisien dalam penggunaan sumber daya karena tidak memerlukan OS lengkap. Pengguna dapat menjalankan banyak container di infrastruktur yang sama.
• Skalabilitas. Anda dapat dengan mudah menyalin, memperbesar, atau memperkecil jumlah container sesuai kebutuhan untuk mendukung skalabilitas horizontal dan vertikal.
• Manajemen yang Efisien. Container memudahkan manajemen aplikasi dan dependencies-nya, termasuk pemasangan, pembaruan, dan penghapusan. Orkestrasi alat seperti Kubernetes membantu mengelola dan mengotomatisasi penyebaran dan manajemen container dalam skala masif.
• Cepat Mulai dan Cepat Berhenti. Container nyaman dimulai dan dihentikan, di mana pengembang dapat dengan cepat menguji perubahan dan mengoptimalkan siklus pengembangan.
• Microservices. Container sangat cocok untuk arsitektur microservices, di mana berbagai bagian dari aplikasi dibungkus dalam container terpisah, memungkinkan pengembangan, penyebaran dan skala layanan secara terpisah.
• Reproducible Environment. Containerization memungkinkan lingkungan yang dapat direproduksi dengan mudah di seluruh siklus pengembangan dan pengujian, dan mengurangi masalah ketidaksesuaian antara lingkungan pengembangan dan lingkungan production.
• Ekosistem Luas. Terdapat ekosistem canggih alat dan image yang mendukung container, termasuk Docker Hub dan repositori image container lainnya. Kondisi ini membuat berbagi dan mendistribusikan container jadi lebih nyaman.
• Pengembangan Berbasis Layanan. Container memfasilitasi pendekatan pengembangan berbasis layanan (microservices), yang memungkinkan aplikasi terurai menjadi sejumlah komponen lebih kecil yang mudah dikelola dan dapat diperbarui sendiri.
Singkat kata, container dan containerization telah mengubah cara pengembangan, pengelolaan dan pengoperasian di berbagai lingkungan komputasi. Berkat software ini, efisiensi dan fleksibilitas dalam dunia teknologi informasi meningkat pesat.
Tantangan Container dan Containerization di Industri TI
Meskipun container dan containerization mengandung banyak manfaat, ada juga tantangan terkait penggunaannya di industri TI. Selain keamanan, image management dan kompleksitas jaringan, apa lagi kira-kira PR yang masih harus dibenahi ya?
• Keamanan. Walau memungkinkan isolasi, namun jika tidak dikonfigurasi dengan tepat, celah keamanannya berpotensi terbuka lebar. Tantangan ini mencakup pengelolaan izin container, perlindungan data rahasia, serta memastikan container supaya tidak terekspos terlalu banyak lingkungan host.
• Image Management. Dengan banyaknya image container yang bisa digunakan, image management menjadi kompleks. Pengembang perlu memastikan images yang digunakan aman dan diperbarui secara berkala demi menghindari kerentanan yang ditemukan.
• Kompleksitas Jaringan. Container dapat di-deploy di jaringan yang kompleks, tetapi klasti multi-host. Hal ini membuat konfigurasi jaringan dan pemantauan menjadi lebih rumit.
• Orkestrasi. Untuk lingkungan yang lebih besar, seperti produksi skala besar, diperlukan orkestrasi seperti Kubernetes. Dibutuhkan pemahaman mendalam tentang konsep orkestrasi dan konfigurasi yang rumit.
• Monitoring dan Debugging. Container dapat memperumit pemantauan dan debugging karena banyaknya instances yang berjalan di waktu bersamaan. Menemukan dan mengatasi masalah di dalam container bisa jadi tantangan tersendiri.
• Manajemen Konfigurasi. Memastikan konfigurasi yang konsisten di seluruh lingkungan container dapat menjadi sulit. Terlebih lagi, container adalah lingkungan yang bersifat sementara, memicu manajemen konfigurasi yang lebih dinamis.
• Pembaruan dan Perubahan. Ketika perubahan diperlukan dalam container, diperlukan pembaruan dan pengujian yang cermat untuk memastikan nihilna kerusakan atau ketidaksesuaian.
• Overhead Kinerja. Walaupun container lebih ringan daripada VM, isu overhead tetap perlu diwaspadai. Saat terdapat banyak container yang berjalan di host yang sama, overhead bisa merembet ke isu kinerja.
• Perizinan dan Keamanan Lingkungan. Container dapat memiliki izin yang lebih banyak untuk beberapa operasi. Jika tidak dikontrol dengan seksama, celah ini berpotensi merembet ke masalah keamanan.
• Manajemen Storage. Mengelola storage terpercaya dalam container terbilang kompleks, terutama jika diperlukan continuity data di antara siklus hidup container.
• Skalabilitas. Walaupun container memungkinkan skalabilitas horizontal yang baik, mengelola ratusan atau ribuan container memerlukan tool dan pemahaman yang kuat terkait orkestrasi dan manajemen container.
Tantangan di atas tentunya bukan alasan untuk menghindari container. Karena eksistensinya semakin kuat di dunia TI, yang Anda perlukan adalah perencanaan, pengimplementasian dan pengelolaan lingkungan container yang matang. Dengan pemahaman mumpuni terhadap tantangan ini, pemanfaatan container dan containerization dapat membawa manfaat signifikan lebih banyak bagi pengembangan dan operasi software.
Dalam tulisan berikutnya, kita akan kupas tuntas perbandingan container vs VM vs microservices. Stay tuned. (put)