Контейнеризация — это способ упаковать приложение вместе со всеми его зависимостями (библиотеки, рантайм, конфигурация) в лёгкую изолированную единицу — контейнер. Контейнеры используют возможности ядра ОС (namespaces, cgroups и т.п.) для изоляции процессов и ограничения ресурсов, но при этом разделяют одно ядро операционной системы. Это отличает контейнеры от виртуальных машин, которые эмулируют отдельное оборудование и запускают собственную ОС.

Docker — самая популярная и удобная реализация контейнеризации; экосистема включает инструменты для создания образов (Dockerfile), хранения (Docker Registry / Docker Hub), локального запуска и управления образами/контейнерами.

Ключевые понятия

• Image (образ) — неизменяемый слой, содержащий всё необходимое для запуска. Построен из слоёв (каждая инструкция Dockerfile — слой), что даёт кеширование и экономию места.

• Container (контейнер) — запущенный экземпляр образа, изолированный процесс с собственным файловым пространством и настройками.

• Dockerfile — декларативный файл, который описывает, как собрать образ (базовый образ, копирование файлов, установка зависимостей, запуск команды).

• Registry — хранилище образов (публичное: Docker Hub; приватные: Artifactory, GitHub Container Registry).

Преимущества

• Портативность: контейнер работает одинаково на dev-машине, CI и prod, если там совместимое ядро ОС.

• Изолированность и воспроизводимость: окружение «встроено» в образ — нет «у меня на машине работает».

• Быстрый старт и плотность: контейнеры стартуют за доли секунды и позволяют запускать больше инстансов на той же машине, чем ВМ.

• Лёгкость CI/CD: образы можно билдить в пайплайне и разворачивать неизменно.

• Модульность: удобно строить микросервисную архитектуру — каждая служба в своём контейнере.

Основные возможности Docker (коротко)

• volume для персистентных данных;

• bridge/overlay-сети для связи контейнеров;

• многопоточность и ограничения ресурсов (CPU, memory);

• multi-stage builds для уменьшения размера образов;

• поддержка секретов и конфигураций (Docker Secrets, configs в swarm).

Интеграция с оркестрацией
Для продакшна контейнеры обычно запускают под управлением систем оркестрации (Kubernetes, Docker Swarm, Nomad), которые решают вопросы масштабирования, распределения нагрузки, самовосстановления и обновлений (rolling, canary).

Практические рекомендации и паттерны

• делать образы минимальными (alpine / distroless), использовать multi-stage builds;

• держать логи в stdout/stderr (чтобы их собирал шиппер), не хранить важные данные в контейнерном FS;

• использовать healthchecks и readiness/liveness probes;

• version images и не полагаться на latest в prod.

Ограничения и риски

• контейнеры разделяют ядро ОС → нельзя запускать Linux контейнер на Windows без слоя совместимости и наоборот;

• безопасность: требуется настройка прав, минимизация поверхностей атаки, регулярное обновление базовых образов;

• stateful-приложения сложнее — нужна правильная организация volumes/репликации;

• проблемы с сетевыми лимитами/IO в плотных средах.

Контейнеризация (и Docker) сильно упрощает разработку, тестирование и деплой, повышает скорость итераций и масштабируемость приложений, но требует дисциплины в построении образов, работы с персистентностью и обеспечения безопасности.