वर्चुअल मशीन बनाम कंटेनर: एक व्यापक तुलना

वर्चुअल मशीन और कंटेनरीकरण एक ही प्लेटफ़ॉर्म पर एकाधिक निष्पादन वातावरण को तैनात करने के दो दृष्टिकोण हैं।

ये दो प्रौद्योगिकियाँ एक आभासी वातावरण बनाना आसान बनाती हैं जो भौतिक बुनियादी ढांचे के अनुरूप बनाया गया है, जिससे उपयोगकर्ता संसाधनों को अनुकूलित करने में सक्षम हो जाता है।

यह लेख उनकी समानताओं और अंतरों की पड़ताल करता है। यह विभिन्न उपयोग के मामलों में उनके फायदे और नुकसान पर भी गौर करता है, ताकि आपको प्रत्येक का सर्वोत्तम उपयोग कैसे और कब करना है, इसका बेहतर विचार मिल सके।

हाइपरवाइज़र और कंटेनर इंजन

कई वेबसाइटों और इंटरनेट अनुप्रयोगों ने एक साझा होस्टिंग वातावरण में जीवन शुरू किया - जहां दो या दो से अधिक एप्लिकेशन एक भौतिक सर्वर के सभी संसाधनों को साझा करते थे। यह समस्याओं के साथ आया, क्योंकि एक समझौता किया गया एप्लिकेशन सुरक्षा और प्रदर्शन दोनों पर बाकी को प्रभावित कर सकता था। उस समय सबसे आसान समाधान एक समर्पित सर्वर चलाना था, जो दुर्भाग्य से बढ़ी हुई लागत के साथ आया था।

इन समस्याओं को हल करने के लिए वर्चुअलाइजेशन आया। सबसे पहले, हाइपरविज़र्स ने एक भौतिक सर्वर को एक से अधिक वर्चुअल सर्वर होस्ट करने में सक्षम बनाया - यह इस पर निर्भर करता है कि इसमें कितने सीपीयू और रैम हैं। यह अलग-अलग एप्लिकेशन, वेबसाइट या क्लाइंट को एक समर्पित भौतिक सर्वर की आवश्यकता के बिना कम लागत पर अपने पृथक वातावरण में चलाने की अनुमति देता है।

कंटेनर समान रूप से लागत को कम करने और वर्चुअल मशीनों के साथ डेवलपर्स द्वारा सामना की जाने वाली कई समस्याओं का समाधान करने के लिए उभरे। दोनों प्रौद्योगिकियां आज एक-दूसरे के साथ मौजूद हैं, प्रत्येक की अपनी ताकत और कमजोरियां हैं।

वर्चुअल मशीन क्या है?

वर्चुअल मशीन या वीएम वर्चुअलाइज्ड कंप्यूटर निष्पादन वातावरण का एक रूप है जो एक भौतिक प्रणाली की नकल करता है। एक वर्चुअल मशीन विशेष सॉफ़्टवेयर का उपयोग करती है जिसे a कहा जाता है हाइपरविजर भौतिक बुनियादी ढांचे पर विशिष्ट संसाधनों तक पहुंच प्राप्त करना जो इसे एक स्वतंत्र ऑपरेटिंग सिस्टम के रूप में कार्य करने में सक्षम बनाता है।

वर्चुअल मशीन के ऑपरेटिंग सिस्टम को गेस्ट ओएस कहा जाता है, जबकि भौतिक सर्वर पर ऑपरेटिंग सिस्टम को होस्ट ओएस कहा जाता है। एक होस्ट ओएस कई अतिथि ओएस इंस्टेंसेस को होस्ट कर सकता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि इसमें कितनी मेमोरी, सीपीयू कोर और स्टोरेज है।

वर्चुअल मशीनों के फायदे और नुकसान

फ़ायदे

• इन्सुलेशन: वर्चुअल मशीन एक अत्यधिक पृथक वातावरण है जिसे आप कई उपयोगों के लिए नियोजित कर सकते हैं। इसके अंदर जो कुछ भी होता है वह अन्य वर्चुअल मशीनों को प्रभावित नहीं करेगा और इसके विपरीत भी। इसका कारण यह है कि प्रत्येक वर्चुअल मशीन एक या अधिक समर्पित सीपीयू थ्रेड्स पर चलती है।
• हार्डवेयर अनुकूलन: वर्चुअल मशीनें उपयोगकर्ताओं को एक ही हार्डवेयर सर्वर पर कई ऑपरेटिंग सिस्टम चलाने की अनुमति देती हैं। इस क्षमता से लागत बचत होती है।
• स्नैपशॉट और रोलबैक: आप किसी भी समय वर्चुअल मशीन की निष्पादन स्थिति को कैप्चर कर सकते हैं। इस प्रक्रिया को स्नैपशॉट कहा जाता है और रोलबैक बस एक फ़ंक्शन है जो वर्चुअल मशीन को उसी सटीक निष्पादन स्थिति में वापस लाता है।
• लचीलापन: आप वीएम को ऊपर या नीचे स्केल कर सकते हैं और उन्हें आसानी से माइग्रेट कर सकते हैं, जिससे वे एप्लिकेशन विकसित करने और परीक्षण करने के लिए एक आदर्श मंच बन जाते हैं।

नुकसान

• सीमित मापनीयता: हालाँकि आप वर्चुअल मशीनों को स्केल कर सकते हैं, लेकिन उन्हें कंटेनर जितना आसान नहीं है।
• जटिलता: वर्चुअल मशीनों को प्रबंधित करने के लिए अधिक ओवरहेड की आवश्यकता होती है, जैसे अपडेट और मॉनिटरिंग, और इससे बड़े पैमाने पर तैनाती में समस्याएं पैदा हो सकती हैं।
• लाइसेंसिंग: एकाधिक वर्चुअल मशीनें चलाने पर लाइसेंसिंग लागत लग सकती है।

एक कंटेनर क्या है?

कंटेनर भी एक वर्चुअलाइजेशन तकनीक है जो उपयोगकर्ता को सिस्टम के हाइपरविजर या सीपीयू और अन्य संसाधनों तक सीधी पहुंच पर भरोसा किए बिना, भौतिक सिस्टम पर पृथक निष्पादन वातावरण बनाने और बनाए रखने की अनुमति देता है।

जब डेटा फ़ाइल की सामग्री निष्पादित होती है तो एक कंटेनर बनाया जाता है। इस फ़ाइल को कंटेनर छवि कहा जाता है और इसमें वे सभी लाइब्रेरी शामिल हैं जिन्हें वांछित कंटेनर बनाने के लिए होस्ट ऑपरेटिंग सिस्टम पर स्थापित करने की आवश्यकता होती है।

कंटेनर हल्के होते हैं और एक सुसंगत और पोर्टेबल वातावरण प्रदान करते हैं जो आधुनिक सॉफ्टवेयर विकास के लिए अत्यधिक उपयोगी है। इन्हें एक ही भौतिक होस्ट पर साथ-साथ निष्पादित किया जा सकता है, जितना हार्डवेयर विनिर्देश समर्थन कर सकते हैं।

कंटेनरों के फायदे और नुकसान

फ़ायदे

• सतत वातावरण: एक कंटेनर की सामग्री निश्चित और सटीक होती है। इसका मतलब यह है कि जब भी इसे चलाया जाएगा तो यह हमेशा समान निष्पादन वातावरण उत्पन्न करेगा।
• संसाधनों के साथ दक्षता: कंटेनर केवल उतने ही संसाधनों का उपयोग करते हैं जितनी उन्हें आवश्यकता होती है। आपको पहले से सीपीयू सेट करने या मेमोरी आवंटित करने की आवश्यकता नहीं है। इससे अधिक कंटेनरों को एक साथ पैक करने की भी अनुमति मिलती है।
• तेजी से तैनाती: कंटेनर हल्के होते हैं और जल्दी से तैनात हो जाते हैं, काम शुरू करने में अक्सर कुछ ही सेकंड लगते हैं।
• इन्सुलेशन: कंटेनर एक पृथक निष्पादन वातावरण है। हालाँकि यह वर्चुअल मशीनों की तरह अलग-थलग नहीं है, फिर भी यह माइक्रो-सर्विसेज चलाने के लिए सबसे अच्छा समाधान है जो केवल एक काम करने और उसे अच्छी तरह से करने पर ध्यान केंद्रित करता है।

नुकसान

• सीमित विरासत अनुप्रयोग समर्थन: यदि आप किसी ऐसे एप्लिकेशन के साथ काम कर रहे हैं जिसके लिए ऑपरेटिंग सिस्टम या हार्डवेयर उपकरणों से विशिष्ट सुविधाओं की आवश्यकता है, तो एक कंटेनर आपके लिए सबसे अच्छा समाधान नहीं हो सकता है।
• क्षणिक डेटा: कंटेनर के नष्ट हो जाने पर कंटेनर के बारे में सब कुछ नष्ट हो जाता है और इसमें डेटा भी शामिल है। हालाँकि कंटेनरों के साथ लगातार डेटा रखने के कई तरीके हैं।
• कर्नेल निर्भरता: कंटेनर इंजन एक होस्ट ऑपरेटिंग सिस्टम पर चलते हैं, जो पर्यावरण में आप जो कर सकते हैं उसे सीमित कर देता है।

वर्चुअल मशीनें और कंटेनर अंतर

	आभाषी दुनिया	कंटेनरों
आर्किटेक्चर	पुस्तकालयों के साथ ऑपरेटिंग सिस्टम शामिल है	केवल आवश्यक पुस्तकालय शामिल हैं
छवि का आकार	10 - 150 जीबी	5 - 600 MB
अलगाव एवं सुरक्षा	अपेक्षाकृत पृथक एवं सुरक्षित	बहुत अलग और सुरक्षित
परिनियोजन और स्टार्टअप समय	औसतन 1-3 मिनट	औसतन 1-3 सेकंड
संसाधन प्रयोग	औसत	हाई
लागत	उच्चतर	निम्न
वाद्य-स्थान	ठीक है	अत्यधिक कुशल
बक्सों का इस्तेमाल करें	अलगाव, विरासत प्रणाली, जीयूआई	माइक्रो-सर्विसेज, डेवऑप्स, स्केलिंग

• आर्किटेक्चर: वर्चुअल मशीनें कई ऑपरेटिंग सिस्टम को एक साथ चलाने के लिए डिज़ाइन की गई हैं। प्रत्येक OS पूरी तरह से अलग-थलग है और उसे एक निश्चित मात्रा में संसाधन आवंटित किए गए हैं। दूसरी ओर, कंटेनर एक ही ऑपरेटिंग सिस्टम पर लेकिन विभिन्न आभासी वातावरण में चलते हैं। प्रत्येक कंटेनर में केवल वे लाइब्रेरी शामिल होती हैं जिनकी उसे आवश्यकता होती है और उपलब्ध हार्डवेयर संसाधनों को दूसरों के साथ साझा करता है।
• छवि का आकार: सबसे छोटी कंटेनर छवि एक 4.8MB डॉकर फ़ाइल है जो संपीड़ित होने पर 2MB तक कम हो जाती है। अधिकांश कंटेनर फ़ाइलें औसतन कुछ सौ मेगाबाइट की होती हैं, जिनमें से सबसे बड़ी लगभग 700 एमबी की होती है। दूसरी ओर, वर्चुअल मशीनें लगभग 10 जीबी से शुरू होती हैं और आकार में 150 जीबी तक पहुंच सकती हैं।
• अलगाव एवं सुरक्षा: वर्चुअल मशीनें अपने विशेष सीपीयू थ्रेड पर चलती हैं और भौतिक रैम के एक प्रतिबंधित क्षेत्र तक पहुंचती हैं। इससे वे अंदर और बाहर दोनों तरफ से हमलों के प्रति कम संवेदनशील हो जाते हैं। दूसरी ओर, कंटेनर एक ऑपरेटिंग सिस्टम साझा करते हैं और यह उनके सुरक्षा कार्यान्वयन के बावजूद, हमलों के प्रति अधिक संवेदनशील बनाता है।
• परिनियोजन और स्टार्टअप समय: लोड करने और इंस्टॉल करने के लिए अधिकांश मेगाबाइट डेटा के साथ, और डिस्क से सिस्टम को बूट करने की कोई आवश्यकता नहीं है, जब गति की बात आती है तो कंटेनर वर्चुअल मशीनों को मात देते हैं। सामान्य कंटेनर को तैनात करने में केवल कुछ सेकंड लगते हैं, जबकि वर्चुअल मशीन को मिनटों की आवश्यकता होगी।
• संसाधन उपयोग एवं लागत: वर्चुअल मशीनों में प्रति भौतिक सर्वर का घनत्व कम होता है क्योंकि प्रत्येक वीएम को विशिष्ट सीपीयू, रैम और स्टोरेज संसाधनों की आवश्यकता होती है। किसी सिस्टम पर कंटेनरों का घनत्व उनके संचयी संसाधन उपयोग पर निर्भर करता है।
• वाद्य-स्थान: दोनों प्रणालियों को सही अनुप्रयोगों का उपयोग करके व्यवस्थित किया जा सकता है। डॉकर स्वार्म और कुबेरनेट्स कंटेनरों के लिए लोकप्रिय हैं, जबकि वीएम को कुबेरनेट्स समाधानों का उपयोग करके भी व्यवस्थित किया जा सकता है।

कौन सा समाधान आपके लिए सही है?

कंटेनरों और वर्चुअल मशीनों के बीच अंतर देखने के बाद, आपको समान रूप से यह पहचानना चाहिए कि प्रत्येक सिस्टम में ऐसे परिदृश्य होते हैं जब यह सबसे अच्छा काम करता है। तो, कब कंटेनरों का उपयोग करना है और कब वीएम का उपयोग करना है इसकी एक सूची निम्नलिखित है।

कंटेनरों का उपयोग कब करें

• सूक्ष्म सेवाओं: यदि आप एक वितरित एप्लिकेशन आर्किटेक्चर का उपयोग कर रहे हैं, जहां इसके विभिन्न हिस्सों को माइक्रो-सेवाओं के रूप में स्वतंत्र रूप से चलाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, तो एक कंटेनर शायद जाने का सबसे अच्छा तरीका है।
• पर्यावरण का नियंत्रण: कंटेनर उन स्थितियों के लिए भी आदर्श होते हैं जहां आपको पर्यावरण पर पूर्ण नियंत्रण की आवश्यकता होती है, क्योंकि प्रत्येक कंटेनर छवि में एक सटीक और 100% अनुकरणीय निष्पादन वातावरण होता है।
• तेजी से तैनाती: कंटेनर कुछ ही सेकंड में तेजी से लोड हो सकते हैं, जिससे वे मांग पर अनुप्रयोगों को तेजी से तैनात करने के लिए आदर्श तकनीक बन जाते हैं। इनमें सॉफ्टवेयर परीक्षण, ऑर्केस्ट्रेशन और उत्पादन प्रणालियों की स्केलिंग शामिल है।
• संसाधन क्षमता: कंटेनर अपने डिज़ाइन के कारण मशीन के हार्डवेयर संसाधनों को बेहतर ढंग से अधिकतम कर सकते हैं, क्योंकि प्रत्येक कंटेनर अपने सीपीयू और मेमोरी उपयोग के साथ लचीला है।
• क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर स्केलिंग: कंटेनर क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर स्केलिंग दोनों स्थितियों के लिए अच्छा काम करते हैं। क्षैतिज स्केलिंग उच्च वर्कफ़्लो को संभालने के लिए अधिक कंटेनरों की सरल लॉन्चिंग है, जबकि ऊर्ध्वाधर स्केलिंग विशेष कंटेनर या कंटेनर समूह के सीपीयू और मेमोरी आवंटन में वृद्धि है।

वर्चुअल मशीन का उपयोग कब करें

• मजबूत अनुप्रयोग अलगाव: जब भी आपको ऐसे वातावरण में कोड निष्पादित करने की आवश्यकता होती है जो अन्य प्रक्रियाओं से पूरी तरह से अलग होता है तो वर्चुअल मशीन एक अच्छा समाधान है। एक उदाहरण वह सॉफ़्टवेयर चलाना होगा जो संभवतः मैलवेयर से संक्रमित है।
• जीयूआई: जब आपको एक ग्राफिकल यूजर इंटरफेस के माध्यम से इंटरैक्ट करने वाले एप्लिकेशन को चलाने की आवश्यकता होती है तो एक वर्चुअल मशीन सही समाधान हो सकती है।
• लंबवत स्केलिंग: आप वर्चुअलाइजेशन सॉफ़्टवेयर से उनके सीपीयू और मेमोरी आवंटन को बढ़ाकर आसानी से वीएम अनुप्रयोगों को लंबवत रूप से स्केल कर सकते हैं।
• हार्डवेयर-स्तरीय पहुंच: वर्चुअल मशीनें उन अनुप्रयोगों के लिए भी बढ़िया हैं जो संसाधन गहन हैं या जिन्हें सीपीयू या विशिष्ट हार्डवेयर कॉन्फ़िगरेशन तक सीधी पहुंच की आवश्यकता होती है।
• विरासत अनुप्रयोग: कुछ एप्लिकेशन विशिष्ट लाइब्रेरी या ऑपरेटिंग सिस्टम संसाधनों पर निर्भर होते हैं। इसलिए, उन्हें ठीक उसी वातावरण में निष्पादित किया जाता है जिसकी उन्हें आवश्यकता होती है।

वर्चुअल मशीन और कंटेनरीकरण उपकरण की सूची

वर्चुअल मशीन और कंटेनर बनाने और प्रबंधित करने के लिए बहुत सारे उपकरण और समाधान मौजूद हैं। तो, यहां सबसे लोकप्रिय लोगों की एक त्वरित सूची है।

• ऑरेकल वर्चुअलबॉक्स: निःशुल्क और ओपन-सोर्स वर्चुअल मशीन मैनेजर
• डाक में काम करनेवाला मज़दूर: ओपन-सोर्स कंटेनर निर्माण और प्रबंधन
• Kubernetes: ओपन-सोर्स कंटेनर ऑर्केस्ट्रेशन सिस्टम
• कंटेनर्ड: उन्नत उपयोगकर्ताओं के लिए कंटेनर रनटाइम
• VMware कार्य केंद्र: लिनक्स और विंडोज़ पर वर्चुअल मशीन चलाएँ
• माइक्रोसॉफ्ट हाइपर-वी: विंडोज़ पर वर्चुअल मशीन चलाएँ
• रेडहैट ओपनशिफ्ट: एंटरप्राइज़-ग्रेड वर्चुअलाइजेशन और क्लाउड प्रबंधन प्लेटफ़ॉर्म
• घुमंतू: ऑर्केस्ट्रेशन प्रबंधन के लिए
• अपाचे मेसोस: ओपन-सोर्स क्लस्टर मैनेजर
• क्षेत्र लगानेवाला: एकाधिक कुबेरनेट क्लस्टर प्रबंधन के लिए
• Google मेघ: गूगल का कुबेरनेट्स इंजन
• एडब्ल्यूएस: अमेज़न वेब सेवाएँ, जिनमें सर्वर रहित भी शामिल है फ़ार्गेट कंटेनर प्रबंधक

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

यहां क्लाउड वर्चुअल मशीनों और कंटेनरीकृत अनुप्रयोगों के संबंध में कुछ अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न दिए गए हैं।

निष्कर्ष

हम इस क्लाउड वर्चुअल मशीन और कंटेनर तुलना के अंत तक पहुंच गए हैं। और जैसा कि आपने देखा, दोनों प्रौद्योगिकियां क्लाउड में एप्लिकेशन को तैनात करने और प्रबंधित करने के लिए मूल्यवान हैं।

हालाँकि दोनों के बीच आपकी पसंद हमेशा आपकी ज़रूरतों पर निर्भर करेगी। किसी भी समय, आप वर्चुअल मशीन, कंटेनरीकरण दृष्टिकोण या दोनों के साथ बेहतर काम कर सकते हैं।