Logistyka od dawna przestała być wyłącznie transportem i magazynem. Dzisiaj to przede wszystkim ogromna liczba danych, integracji i procesów działających w czasie rzeczywistym. Systemy WMS, TMS, ERP, platformy e-commerce, aplikacje mobilne kierowców, monitoring przesyłek czy automatyka magazynowa nieustannie wymieniają informacje pomiędzy sobą.
W wielu firmach infrastruktura IT rozwijała się stopniowo przez lata. Najpierw jeden system, później kolejne aplikacje, nowe integracje, dodatkowe środowiska i następne serwery. Z czasem zaczyna tworzyć się środowisko, które coraz trudniej rozwijać i utrzymywać. Każda zmiana wymaga więcej czasu, migracja aplikacji staje się coraz bardziej skomplikowana, a rozbudowa infrastruktury przestaje być tak elastyczna, jak oczekuje biznes.
To jeden z powodów, dla których firmy logistyczne coraz częściej interesują się konteneryzacją. Środowisko kontenerowe upraszcza wdrażanie aplikacji, ułatwia skalowanie usług i pozwala dużo szybciej przenosić rozwiązania pomiędzy różnymi środowiskami. Szczególnie dobrze widać to tam, gdzie aplikacje działają jednocześnie w wielu magazynach, oddziałach albo chmurze publicznej.
Przez lata standardem były maszyny wirtualne oraz aplikacje instalowane bezpośrednio na serwerze fizycznym. Oczywiście taki model nadal działa w wielu firmach i w wielu przypadkach nadal spełnia swoje zadanie. Jednak sytuacja zmienia się razem ze skalą środowiska. Kilka aplikacji i kilka serwerów zwykle nie stanowią dużego wyzwania, ale zupełnie inaczej wygląda to w organizacjach, gdzie systemów stale przybywa, a infrastruktura musi obsługiwać wiele lokalizacji, integracji i usług jednocześnie.
Każda maszyna wirtualna wymaga własnego systemu operacyjnego, aktualizacji, zarządzania i dodatkowych zasobów sprzętowych. W logistyce dochodzą do tego jeszcze między innymi:
integracje pomiędzy systemami,
duża liczba zapytań do baz danych,
środowiska testowe i produkcyjne,
aplikacje działające w różnych lokalizacjach,
potrzeba szybkiego skalowania usług.
W pewnym momencie rozbudowa środowiska zaczyna zajmować coraz więcej czasu. Dlaczego? Bo wdrożenie nowej aplikacji wymaga kolejnych konfiguracji, migracja usług staje się bardziej złożona, a utrzymanie wszystkiego pochłania coraz więcej pracy zespołów IT. Nic więc dziwnego, że część organizacji odchodzi dziś od klasycznego modelu opartego wyłącznie na wirtualizacji. Zaczynają budować środowiska kontenerowe i wcale nie chodzi tu o "modę" na nową technologię i podążanie za współczesnym trendem. Najczęściej chodzi po prostu o większą elastyczność, łatwiejsze zarządzanie i szybsze wdrażanie usług.
Zanim przejdziemy dalej, wróćmy na chwilę do podstaw. Konteneryzacja nadal dla wielu osób brzmi dość abstrakcyjnie, szczególnie jeśli ktoś na co dzień nie zajmuje się infrastrukturą albo administracją systemów.
Najprościej mówiąc:
kontener to odizolowane środowisko uruchomieniowe, w którym znajduje się aplikacja razem ze wszystkimi elementami potrzebnymi do jej działania. Chodzi między innymi o biblioteki, zależności, konfiguracje czy pliki binarne. Całość działa jako jedna zamknięta jednostka.
Największa różnica względem klasycznych maszyn wirtualnych polega na tym, że kontenery nie potrzebują osobnego systemu operacyjnego dla każdej aplikacji. Korzystają ze wspólnego systemu operacyjnego hosta, dlatego uruchamiają się znacznie szybciej i zużywają mniej zasobów.
Co to oznacza dla danej firmy?
Szybsze uruchamianie aplikacji
Mniejsze wykorzystanie pamięci RAM.
Łatwiejsze wdrażanie nowych usług.
Prostsze skalowanie środowiska.
Większą elastyczność infrastruktury.
Programiści przygotowują obrazy kontenerów zawierające cały kod źródłowy aplikacji oraz wszystkie jej zależności. Taki kontener można później uruchomić praktycznie wszędzie, a więc na serwerach bare metal, w chmurze prywatnej, chmurze publicznej albo w środowisku hybrydowym.
Dla firm logistycznych ma to znaczenie szczególnie wtedy, gdy aplikacje działają jednocześnie w wielu lokalizacjach i trzeba utrzymać spójne środowisko dla programistów, administratorów oraz systemów produkcyjnych.
Jeszcze kilka lat temu widzieliśmy, że wiele firm podchodziło do baz danych w kontenerach z dużym dystansem. Najczęściej pojawiały się pytania o wydajność, bezpieczeństwo i trwałość danych. Dzisiaj takie środowiska działają już nie tylko w projektach testowych, ale również w systemach obsługujących krytyczne procesy biznesowe. Bez wątpienia duży wpływ miał na to rozwój platform do zarządzania kontenerami oraz narzędzi do orkiestracji. Firmy nauczyły się lepiej zarządzać środowiskami kontenerowymi, automatyzować wdrożenia i utrzymywać wysoką dostępność usług.
W logistyce widać to szczególnie mocno, bo infrastruktura bardzo często pracuje pod zmiennym obciążeniem. Jednego dnia system obsługuje standardowy ruch, a kilka godzin później musi przetwarzać wielokrotnie większą liczbę operacji.
Dochodzi do tego jeszcze:
obsługa wielu magazynów jednocześnie,
integracje z klientami i przewoźnikami,
duża liczba zapytań do baz danych,
sezonowe wzrosty ruchu,
aplikacje działające w różnych lokalizacjach.
Niestety prawda jest taka, że klasyczne środowiska nie zawsze dobrze radzą sobie z taką dynamiką zmian. Kontenery dużo lepiej wpisują się w model infrastruktury, która musi być elastyczna i gotowa do szybkiego skalowania. Jeżeli nagle rośnie liczba operacji magazynowych albo zwiększa się ruch w systemie zamówień, nowe instancje aplikacji mogą zostać uruchomione praktycznie od razu, bez przebudowy całego środowiska.
Same kontenery rozwiązują tylko część problemu, bp przy większej liczbie aplikacji dochodzi jeszcze kwestia zarządzania całym środowiskiem, szczególnie wtedy, gdy aplikacje działają równolegle w wielu lokalizacjach i cały czas pojawiają się nowe wdrożenia. W takich środowiskach firmy najczęściej sięgają po Kubernetes. To platforma używana do zarządzania kontenerami oraz automatyzacji wielu procesów związanych z utrzymaniem aplikacji.
Kubernetes kontroluje między innymi uruchamianie kontenerów, rozkładanie obciążenia, skalowanie usług czy monitorowanie działania środowiska. Jeżeli ruch nagle rośnie, system może automatycznie uruchomić kolejne instancje aplikacji. Jeżeli jedna z usług przestaje działać, środowisko odtwarza ją bez ręcznej ingerencji administratora. W logistyce ma to ogromne znaczenie, bo infrastruktura często pracuje pod zmiennym obciążeniem. Wystarczy większa liczba zamówień, intensywniejszy ruch magazynowy albo awaria jednego komponentu, żeby odczuł to cały proces operacyjny.
To jedno z pytań, które bardzo często wraca podczas planowania nowej infrastruktury i trudno się temu dziwić, bo jeszcze kilka lat temu maszyny wirtualne były właściwie domyślnym modelem budowania środowisk IT. Do dziś przecież w wielu organizacjach działają bardzo dobrze. Szczególnie tam, gdzie aplikacje mają specyficzne wymagania, korzystają z różnych systemów operacyjnych albo potrzebują pełnej izolacji środowiska.
Z drugiej strony widzimy, że coraz więcej nowych aplikacji powstaje już z myślą o kontenerach i architekturze cloud native. W takich projektach dużo większe znaczenie ma szybkie wdrażanie, automatyzacja i możliwość łatwego skalowania usług.
Różnicę bardzo dobrze widać podczas codziennej pracy ze środowiskiem. Kontenery uruchamiają się szybciej, łatwiej przenosi się je pomiędzy różnymi środowiskami i dużo prościej rozwija aplikacje działające na dużą skalę. Lepiej wygląda też wykorzystanie zasobów sprzętowych, bo środowisko nie wymaga osobnego systemu operacyjnego dla każdej usługi.
To jednak nie oznacza, że maszyny wirtualne znikają z rynku. Oba modele bardzo często działają obok siebie, gdzie starsze systemy pozostają na wirtualizacji, a nowe aplikacje trafiają już do środowisk kontenerowych. Taki model widzimy dziś najczęściej i naszym zdaniem jest to zupełnie naturalny kierunek rozwoju infrastruktury IT.
Przy pierwszych testach kontenerów firmy zwykle skupiają się na wydajności i wdrażaniu aplikacji. Z czasem coraz większą uwagę zaczynają jednak zwracać kwestie bezpieczeństwa i ochrony danych. I trudno się temu dziwić, bo źle przygotowane środowisko kontenerowe może wygenerować dokładnie takie same problemy jak klasyczna infrastruktura (a czasami nawet większe).
Im bardziej rozbudowane środowisko kontenerowe, tym większe znaczenie mają aktualizacje obrazów, monitoring oraz odpowiednie zarządzanie dostępem do danych. Największą uwagę zwykle zwraca się na:
aktualizacje obrazów kontenerów,
kontrolę dostępu,
segmentację sieci,
monitoring środowiska,
zabezpieczenia rejestrów kontenerów,
szyfrowanie danych,
regularne backupy.
W przypadku baz danych bardzo ważne pozostaje również odpowiednie przechowywanie danych persistent storage. Kontener można odtworzyć stosunkowo szybko, ale same dane muszą działać niezależnie od pojedynczej instancji aplikacji. To szczególnie ważne w środowiskach logistycznych, gdzie nawet chwilowa utrata dostępu do danych może zatrzymać znaczną część procesów operacyjnych.
Coraz więcej organizacji wdraża dziś także immutable backup oraz dodatkowe procedury disaster recovery. Wynika to głównie z rosnącej liczby ataków ransomware i coraz większego nacisku na ciągłość działania usług.
Jeżeli chcesz lepiej zrozumieć temat backupu, ochrony danych i odmiejscowienia kopii zapasowych, dobrym uzupełnieniem będzie również artykuł: „Odmiejscowienie kopii zapasowej. Praktyczny przewodnik” dostępny na naszym blogu IQ.
Dobrze zaprojektowane środowisko kontenerowe często wyraźnie poprawia wykorzystanie zasobów infrastruktury. Kontenery są lżejsze od klasycznych maszyn wirtualnych, ponieważ nie wymagają osobnego systemu operacyjnego dla każdej usługi. Więcej pamięci RAM i mocy procesora trafia więc bezpośrednio do aplikacji, a nie do utrzymania kolejnych warstw środowiska.
W logistyce ma to bardzo duże znaczenie. Nawet niewielkie opóźnienia wpływają później na:
synchronizację stanów magazynowych,
obsługę zamówień,
komunikację z przewoźnikami,
aktualizację danych klientów,
integracje API.
W wielu nowoczesnych systemach logistycznych, oprócz wydajności, liczy się dziś możliwość szybkiego skalowania usług i sprawnego wdrażania nowych aplikacji. Z tego powodu coraz więcej firm rozwija środowiska oparte o kontenery oraz architekturę cloud native.
Nie i naszym zdaniem warto powiedzieć to wprost, bo wokół konteneryzacji narosło w ostatnich latach sporo marketingowych obietnic. Samo przeniesienie aplikacji do kontenerów nie sprawi nagle, że infrastruktura zacznie działać szybciej, stabilniej i bezproblemowo.
Jeżeli aplikacja jest źle zaprojektowana, baza danych generuje nieoptymalne zapytania albo środowisko nie ma monitoringu i sensownej polityki bezpieczeństwa, te same problemy bardzo szybko wrócą również w kontenerach. Czasami nawet szybciej, bo nowoczesne środowiska są zwykle bardziej dynamiczne i dużo częściej się zmieniają.
W projektach infrastrukturalnych regularnie widzimy sytuacje, w których firmy skupiają się głównie na samej technologii, a dużo mniej uwagi poświęcają architekturze, automatyzacji czy sposobowi zarządzania środowiskiem. Tymczasem to właśnie te elementy najczęściej decydują później o stabilności całego systemu.
Konteneryzacja bardzo dobrze rozwiązuje kwestie związane ze skalowaniem, wdrażaniem aplikacji i elastycznością infrastruktury. Nadal jednak potrzebne pozostają dobrze zaprojektowane procesy, monitoring, zabezpieczenia oraz doświadczenie zespołu, który będzie takie środowisko utrzymywał.
W projektach infrastrukturalnych coraz częściej spotykamy środowiska, w których obok klasycznych serwerów działają już kontenery, usługi cloud oraz aplikacje budowane w architekturze cloud native. Firmy rzadko wymieniają całą infrastrukturę od razu, a znacznie częściej rozwijają ją etapami. Z tego powodu w IQ nigdy nie zakładamy z góry, że każda aplikacja powinna działać w Kubernetes albo że każda baza danych musi trafić do środowiska kontenerowego. Najpierw analizujemy sposób działania systemów, zależności pomiędzy usługami oraz realne potrzeby związane ze skalowaniem, wydajnością i bezpieczeństwem.
W części projektów najlepszym rozwiązaniem nadal pozostaje środowisko bare metal. W innych dużo lepiej sprawdzają się kontenery i automatyzacja wdrożeń. Tak naprawdę wszystko zależy od charakteru aplikacji, obciążenia oraz tego, jak wygląda rozwój infrastruktury po stronie klienta.
Wspieramy firmy między innymi w:
projektowaniu środowisk kontenerowych,
migracji aplikacji,
wdrażaniu Kubernetes,
budowie środowisk wysokiej dostępności,
zabezpieczeniu baz danych,
automatyzacji wdrożeń,
integracji środowisk cloud i on-premise.
Dużo uwagi poświęcamy również bezpieczeństwu, wydajności oraz późniejszemu utrzymaniu środowiska. Samo wdrożenie technologii to zwykle dopiero jeden z etapów całego procesu. Najwięcej zyskują organizacje, które patrzą na konteneryzację szerzej, jako element rozwoju całej infrastruktury IT.
Naszym zdaniem logistyka będzie jednym z sektorów, w których konteneryzacja najmocniej przyspieszy w najbliższych latach. Systemów stale przybywa, integracji jest coraz więcej, a firmy oczekują dziś infrastruktury, którą można rozwijać szybko i bez zatrzymywania całego środowiska.
Widzimy też wyraźnie, że zmienia się sposób budowania aplikacji, bo coraz mniej firm chce rozwijać jeden duży system, od którego zależy cała organizacja. Zamiast tego pojawiają się mniejsze usługi odpowiedzialne za konkretne procesy: magazyn, transport, integracje, monitoring przesyłek czy komunikację z klientami. W takich środowiskach kontenery sprawdzają się bardzo dobrze. Łatwiej wdrażać nowe wersje aplikacji, szybciej skalować usługi i znacznie prościej utrzymać spójność środowiska pomiędzy testami, produkcją i chmurą.
Trudno sobie wyobrazić nowoczesne aplikacje rozwijane na dużą skalę bez automatyzacji, orkiestracji kontenerów i środowisk cloud native.
