Virtuaalikoneet vs säiliöt: Kattava vertailu

Virtuaalikoneet ja kontit ovat kaksi tapaa ottaa käyttöön useita suoritusympäristöjä yhdellä alustalla.

Näiden kahden teknologian avulla on helppo luoda virtuaalinen ympäristö, joka on mallinnettu fyysisen infrastruktuurin mukaan, mikä antaa käyttäjälle mahdollisuuden optimoida resursseja.

Tässä artikkelissa tarkastellaan niiden yhtäläisyyksiä ja eroja. Siinä tarkastellaan myös niiden etuja ja haittoja eri käyttötapauksissa, jotta saat paremman käsityksen siitä, miten ja milloin niitä kannattaa parhaiten hyödyntää.

Hypervisorit ja konttimoottorit

Monet verkkosivustot ja Internet-sovellukset aloittivat toimintansa jaetussa hosting-ympäristössä – jossa kaksi tai useampi sovellus jakoi kaikki fyysisen palvelimen resurssit. Tähän liittyi ongelmia, koska yksi vaarantunut sovellus voi vaikuttaa muihin, sekä turvallisuuteen että suorituskykyyn. Helpoin ratkaisu tuolloin oli käyttää omaa palvelinta, mikä valitettavasti aiheutti kohonneita kustannuksia.

Virtualisointi tuli ratkaisemaan nämä ongelmat. Ensinnäkin hypervisorit mahdollistivat fyysisen palvelimen isännöimään useampaa kuin yhtä virtuaalipalvelinta – riippuen siitä, kuinka monta prosessoria ja RAM-muistia sillä on. Tämä mahdollistaa eri sovellusten, verkkosivustojen tai asiakkaiden käytön eristyneissä ympäristöissään halvemmalla ilman erillistä fyysistä palvelinta.

Myös säilöjä syntyi alentamaan kustannuksia entisestään ja ratkaisemaan monia ongelmia, joita kehittäjät kohtasivat virtuaalikoneiden kanssa. Molemmat tekniikat ovat nykyään rinnakkain, ja jokaisella on vahvuutensa ja heikkoutensa.

Mikä on virtuaalikone?

Virtuaalikoneet tai VM:t ovat virtualisoidun tietokoneen suoritusympäristön muoto, joka jäljittelee fyysistä järjestelmää. Virtuaalikone käyttää erikoisohjelmistoa nimeltä a hypervisor päästäkseen fyysisen infrastruktuurin tiettyihin resursseihin, jotka mahdollistavat sen toiminnan itsenäisenä käyttöjärjestelmänä.

Virtuaalikoneen käyttöjärjestelmää kutsutaan vieraskäyttöjärjestelmäksi, kun taas fyysisen palvelimen käyttöjärjestelmää kutsutaan isäntäkäyttöjärjestelmäksi. Isäntäkäyttöjärjestelmä voi isännöidä useita vieraskäyttöjärjestelmän ilmentymiä riippuen siitä, kuinka paljon muistia, suoritinytimiä ja tallennustilaa sillä on.

Virtuaalikoneiden plussat ja miinukset

Plussat

• Eristäminen: Virtuaalikone on erittäin eristetty ympäristö, jota voit käyttää moniin käyttötarkoituksiin. Mikään, mitä sen sisällä tapahtuu, ei vaikuta muihin virtuaalikoneisiin ja päinvastoin. Syynä on, että jokainen virtuaalikone toimii yhdellä tai useammalla omistetulla CPU-säikeellä.
• Laitteiston optimointi: Virtuaalikoneiden avulla käyttäjät voivat käyttää useita käyttöjärjestelmiä yhdellä laitteistopalvelimella. Tämä kyky johtaa kustannussäästöihin.
• Tilannekuvat ja palautukset: Voit kaapata virtuaalikoneen suoritustilan milloin tahansa. Tätä prosessia kutsutaan tilannevedoksiksi, ja palautus on yksinkertaisesti toiminto, joka palauttaa virtuaalikoneen täsmälleen tähän suoritustilaan.
• Joustavuus: Voit skaalata virtuaalikoneita ylös tai alas ja siirtää ne helposti, mikä tekee niistä ihanteellisen alustan sovellusten kehittämiseen ja testaamiseen.

MIINUKSET

• Rajoitettu skaalautuvuus: Vaikka voit skaalata virtuaalikoneita, niitä ei ole yhtä helppo skaalata kuin säiliöitä.
• Monimutkaisuus: Virtuaalikoneet vaativat enemmän yleistä hallintaa, kuten päivityksiä ja valvontaa, ja tämä voi johtaa ongelmiin laajamittaisissa käyttöönotoissa.
• Licensing: Useiden virtuaalikoneiden käyttäminen saattaa aiheuttaa lisenssikuluja.

Mikä on kontti?

Säiliö on myös virtualisointitekniikka, jonka avulla käyttäjä voi luoda ja ylläpitää eristettyjä suoritusympäristöjä fyysisessä järjestelmässä ilman, että hän tarvitsee järjestelmän hypervisoriin tai suoraa pääsyä suorittimeen ja muihin resursseihin.

Säilö luodaan, kun datatiedoston sisältö suoritetaan. Tätä tiedostoa kutsutaan säilön näköiseksi, ja se sisältää kaikki kirjastot, jotka on asennettava isäntäkäyttöjärjestelmään halutun säilön luomiseksi.

Säiliöt ovat kevyitä ja tarjoavat yhtenäisen ja kannettavan ympäristön, joka on erittäin hyödyllinen nykyaikaisessa ohjelmistokehityksessä. Ne voidaan myös suorittaa rinnakkain samassa fyysisessä isännässä, niin paljon kuin laitteiston tekniset tiedot tukevat.

Konttien plussat ja miinukset

Plussat

• Yhdenmukainen ympäristö: Säiliön sisältö on kiinteä ja tarkka. Tämä tarkoittaa, että se tuottaa aina saman suoritusympäristön aina, kun se ajetaan.
• Tehokkuus resurssien avulla: Kontit käyttävät vain niin paljon resursseja kuin ne tarvitsevat. Sinun ei tarvitse määrittää suorittimia tai varata muistia etukäteen. Tämä mahdollistaa myös useampien konttien pakamisen yhteen.
• Nopea käyttöönotto: Säiliöt ovat kevyitä ja nopeita otettaviksi käyttöön, ja niiden käynnistyminen vie usein vain muutaman sekunnin.
• Eristäminen: Säiliö on eristetty suoritusympäristö. Vaikka se ei ole yhtä eristetty kuin virtuaalikoneet, se on silti paras ratkaisu mikropalveluiden ajamiseen, jotka keskittyvät vain yhden työn tekemiseen ja sen hyvin tekemiseen.

MIINUKSET

• Rajoitettu tuki vanhoille sovelluksille: Jos käsittelet sovellusta, joka tarvitsee erityisiä ominaisuuksia käyttöjärjestelmästä tai laitteistosta, säilö ei ehkä ole paras ratkaisusi.
• Väliaikaiset tiedot: Kaikki konteista tuhoutuu, kun kontti tuhoutuu, mukaan lukien tiedot. On kuitenkin olemassa tapoja saada pysyvää dataa säilöillä.
• Ytimen riippuvuus: Säiliömoottorit toimivat isäntäkäyttöjärjestelmässä, mikä rajoittaa sitä, mitä voit tehdä ympäristössä.

Virtuaalikoneiden ja säiliöiden erot

• arkkitehtuuri: Virtuaalikoneet on suunniteltu ajamaan useita käyttöjärjestelmiä rinnakkain. Jokainen käyttöjärjestelmä on täysin eristetty ja sille on varattu kiinteä määrä resursseja. Kontit sen sijaan toimivat samalla käyttöjärjestelmällä, mutta eri virtuaaliympäristöissä. Jokainen säilö sisältää vain tarvitsemiaan kirjastoja ja jakaa käytettävissä olevat laitteistoresurssit muiden kanssa.
• Kuvan koko: Pienin säilön kuva on 4.8 Mt:n Docker-tiedosto, joka pienenee 2 megatavuun pakattuna. Useimmat säilötiedostot ovat keskimäärin muutama sata megatavua, suurin noin 700 megatavua. Virtuaalikoneet sen sijaan alkavat noin 10 Gt:sta ja voivat olla kooltaan 150 Gt.
• Eristys ja turvallisuus: Virtuaalikoneet toimivat yksinoikeudella CPU-säikeillä ja pääsevät fyysisen RAM-muistin rajoitettuun alueeseen. Tämä tekee niistä vähemmän alttiita hyökkäyksille sekä sisältä että ulkoa. Säilöt sen sijaan käyttävät yhteistä käyttöjärjestelmää, mikä tekee niistä alttiimpia hyökkäyksille riippumatta niiden suojaustoteutuksista.
• Käyttöönotto ja käynnistysaika: Koska ladattavaa ja asennettavaa dataa on enimmäkseen megatavuja, eikä järjestelmää tarvitse käynnistää levyiltä, ​​kontit päihittävät virtuaalikoneita nopeuden suhteen. Tyypillinen kontti vaatii vain muutaman sekunnin ottaakseen käyttöön, kun taas virtuaalikone vaatii minuutteja.
• Resurssien käyttö ja kustannukset: Virtuaalikoneiden tiheys fyysistä palvelinta kohti on pienempi, koska jokainen virtuaalikone vaatii tiettyjä suoritin-, RAM- ja tallennusresursseja. Järjestelmän säiliöiden tiheys riippuu niiden kumulatiivisesta resurssien käytöstä.
• orkestrointi: Molemmat järjestelmät voidaan ohjata oikeilla sovelluksilla. Docker Swarm ja Kubernetes ovat suosittuja konteissa, kun taas VM:itä voidaan myös ohjata Kubernetes-ratkaisuilla.

Mikä ratkaisu sopii sinulle?

Kun olet nähnyt säilöjen ja virtuaalikoneiden väliset erot, sinun pitäisi yhtä hyvin ymmärtää, että jokaisella järjestelmällä on skenaariot, kun se toimii parhaiten. Joten, seuraava on luettelo siitä, milloin säiliöitä ja milloin VM:iä.

Milloin säiliöitä tulee käyttää

• Mikropalvelut: Jos käytät hajautettua sovellusarkkitehtuuria, jossa sen eri osat on suunniteltu toimimaan itsenäisesti mikropalveluina, kontti on luultavasti paras tapa edetä.
• Ympäristön hallinta: Säiliöt ovat myös ihanteellisia tilanteisiin, joissa tarvitset ympäristön ehdotonta hallintaa, koska jokaisessa säilökuvassa on tarkka ja 100-prosenttisesti toistettava suoritusympäristö.
• Nopea käyttöönotto: Säiliöt latautuvat vain muutamassa sekunnissa, mikä tekee niistä ihanteellisen tekniikan sovellusten nopeaan käyttöönottoon tarpeen mukaan. Näitä ovat ohjelmistojen testaus, orkestrointi ja tuotantojärjestelmien skaalaus.
• Resurssitehokkuus: Säiliöt voivat maksimoida paremmin koneen laitteistoresurssit suunnittelunsa ansiosta, koska jokainen säiliö on joustava suorittimen ja muistin käytön suhteen.
• Vaaka- ja pystyskaalaus: Säiliöt toimivat hyvin sekä vaaka- että pystyskaalaustilanteissa. Vaakasuora skaalaus on useiden säiliöiden yksinkertaista käynnistämistä suurempien työnkulkujen käsittelemiseksi, kun taas vertikaalinen skaalaus on tietyn säiliön tai konttiryhmän suorittimen ja muistin varausten lisääminen.

Milloin käyttää virtuaalikoneita

• Vahva sovelluksen eristys: Virtuaalikone on hyvä ratkaisu aina, kun sinun on suoritettava koodia ympäristössä, joka on täysin eristetty muista prosesseista. Esimerkkinä voidaan käyttää ohjelmistoja, jotka ovat todennäköisesti haittaohjelmien saastuttamia.
• GUI: Virtuaalikone saattaa olla oikea ratkaisu, kun sinun on suoritettava sovellusta, joka toimii vuorovaikutuksessa graafisen käyttöliittymän kautta.
• Pystysuuntainen skaalaus: Voit helposti skaalata VM-sovelluksia pystysuunnassa lisäämällä niiden suorittimen ja muistin varausta virtualisointiohjelmistosta.
• Laitteistotason käyttöoikeus: Virtuaalikoneet sopivat erinomaisesti myös sovelluksiin, jotka vaativat resursseja tai jotka tarvitsevat suoran pääsyn suorittimeen tai tiettyihin laitteistokokoonpanoihin.
• Vanhat sovellukset: Jotkut sovellukset ovat riippuvaisia ​​tietyistä kirjastoista tai käyttöjärjestelmän resursseista. Joten ne toteutetaan parhaiten juuri siinä ympäristössä, jota he tarvitsevat.

Luettelo virtuaalikoneista ja säilytystyökaluista

Virtuaalikoneiden ja säiliöiden luomiseen ja hallintaan on olemassa monia työkaluja ja ratkaisuja. Joten tässä on nopea luettelo suosituimmista.

• Oracle VirtualBox: Ilmainen ja avoimen lähdekoodin virtuaalikoneen hallinta
• Satamatyöläinen: avoimen lähdekoodin säilön luonti ja hallinta
• Kubernetes: Avoimen lähdekoodin kontin orkestrointijärjestelmä
• Kontti: Säilön suoritusaika kokeneille käyttäjille
• VMware Workstation: Käytä virtuaalikoneita Linuxissa ja Windowsissa
• Microsoft Hyper-V: Suorita virtuaalikoneita Windowsissa
• RedHat Openshift: Yritystason virtualisointi- ja pilvihallintaalusta
• Nomadi: Orkestroinnin hallintaan
• Apache Mesos: avoimen lähdekoodin klusterinhallinta
• karjatilallinen: Useiden Kubernetes-klustereiden hallintaan
• Google Cloud: Googlen Kubernetes-moottori
• AWS: Amazon-verkkopalvelut, mukaan lukien palvelimettomat Tarjous kontin johtaja

Usein kysytyt kysymykset

Tässä on joitain usein kysyttyjä kysymyksiä pilvivirtuaalikoneista ja konttisovelluksista.

Yhteenveto

Olemme saavuttaneet tämän pilvivirtuaalikoneiden ja -säiliöiden vertailun loppuun. Ja kuten olet nähnyt, molemmat tekniikat ovat arvokkaita sovellusten käyttöönotossa ja hallinnassa pilvessä.

Valintasi näiden kahden välillä riippuu kuitenkin aina tarpeistasi. Voit milloin tahansa tehdä paremmin virtuaalikoneen, konttilähetystavan tai molempien avulla.