Mesin Virtual Vs Kontainer: Perbandingan yang komprehensif

Mesin virtual dan kontainerisasi adalah dua pendekatan untuk menyebarkan beberapa lingkungan eksekusi pada satu platform.

Kedua teknologi ini memudahkan pembuatan lingkungan virtual yang dimodelkan berdasarkan infrastruktur fisik, yang selanjutnya memungkinkan pengguna untuk mengoptimalkan sumber daya.

Artikel ini membahas persamaan dan perbedaannya. Artikel ini juga membahas kelebihan dan kekurangannya dalam berbagai kasus penggunaan, untuk memberi Anda gambaran yang lebih baik tentang bagaimana dan kapan sebaiknya memanfaatkan masing-masing.

Hypervisor dan Mesin Kontainer

Banyak situs web dan aplikasi internet yang awalnya menggunakan lingkungan hosting bersama – di mana dua atau lebih aplikasi berbagi semua sumber daya dari server fisik. Hal ini menimbulkan masalah, karena satu aplikasi yang disusupi dapat memengaruhi aplikasi lainnya, baik dari segi keamanan maupun kinerja. Solusi termudah saat itu adalah menjalankan server khusus, yang sayangnya memerlukan biaya yang lebih besar.

Virtualisasi hadir untuk mengatasi masalah ini. Pertama, hypervisor memungkinkan server fisik untuk menampung lebih dari satu server virtual – tergantung pada berapa banyak CPU dan RAM yang dimilikinya. Hal ini memungkinkan berbagai aplikasi, situs web, atau klien untuk berjalan di lingkungan yang terisolasi dengan biaya yang lebih rendah tanpa memerlukan server fisik khusus.

Kontainer juga muncul untuk lebih mengurangi biaya dan mengatasi berbagai masalah yang dihadapi pengembang dengan mesin virtual. Kedua teknologi tersebut kini hadir berdampingan, dengan masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan.

Apa Itu Mesin Virtual?

Mesin virtual atau VM adalah bentuk lingkungan eksekusi komputer virtual yang meniru sistem fisik. Mesin virtual menggunakan perangkat lunak khusus yang disebut hypervisor untuk mendapatkan akses ke sumber daya tertentu pada infrastruktur fisik yang memungkinkannya berfungsi sebagai sistem operasi independen.

Sistem operasi mesin virtual disebut OS tamu, sedangkan sistem operasi pada server fisik disebut OS host. OS host dapat menjadi host beberapa contoh OS tamu, tergantung pada seberapa banyak memori, inti CPU, dan penyimpanan yang dimilikinya.

Pro & Kontra Mesin Virtual

Pro

• Isolasi: Mesin virtual adalah lingkungan yang sangat terisolasi yang dapat Anda gunakan untuk berbagai keperluan. Apa pun yang terjadi di dalamnya tidak akan memengaruhi mesin virtual lain dan sebaliknya. Alasannya adalah bahwa setiap mesin virtual berjalan pada satu atau lebih utas CPU khusus.
• Optimasi Perangkat Keras: Mesin virtual memungkinkan pengguna untuk menjalankan banyak sistem operasi pada satu server perangkat keras. Kemampuan ini menghasilkan penghematan biaya.
• Snapshot dan Rollback: Anda dapat merekam status eksekusi mesin virtual kapan saja. Proses ini disebut snapshot dan rollback hanyalah fungsi yang mengembalikan mesin virtual ke status eksekusi yang tepat.
• keluwesan: Anda dapat meningkatkan atau menurunkan skala VM dan memigrasikannya dengan mudah, menjadikannya platform yang ideal untuk mengembangkan dan menguji aplikasi.

Kekurangan

• Skalabilitas Terbatas: Meskipun Anda dapat menskalakan mesin virtual, namun tidak semudah menskalakan kontainer.
• Kompleksitas: Mesin virtual memerlukan lebih banyak overhead untuk dikelola, seperti pembaruan dan pemantauan, dan ini dapat menyebabkan masalah dalam penerapan skala besar.
• Perizinan: Menjalankan beberapa mesin virtual mungkin menimbulkan biaya lisensi.

Apa itu Kontainer?

Kontainer juga merupakan teknologi virtualisasi yang memungkinkan pengguna untuk membuat dan memelihara lingkungan eksekusi terisolasi pada sistem fisik, tanpa bergantung pada hypervisor sistem atau akses langsung ke CPU dan sumber daya lainnya.

Kontainer dibuat saat konten berkas data dijalankan. Berkas ini disebut citra kontainer dan berisi semua pustaka yang perlu diinstal pada sistem operasi host untuk membuat kontainer yang diinginkan.

Kontainer ringan dan menyediakan lingkungan yang konsisten dan portabel yang sangat berguna untuk pengembangan perangkat lunak modern. Kontainer juga dapat dijalankan berdampingan pada host fisik yang sama, sesuai dengan spesifikasi perangkat keras yang mendukungnya.

Kelebihan dan Kekurangan Kontainer

Pro

• Lingkungan yang Konsisten: Isi kontainer bersifat tetap dan tepat. Ini berarti kontainer akan selalu menghasilkan lingkungan eksekusi yang sama setiap kali dijalankan.
• Efisiensi Dengan Sumber Daya: Kontainer hanya menggunakan sumber daya sebanyak yang dibutuhkan. Anda tidak perlu menyiapkan CPU atau mengalokasikan memori terlebih dahulu. Hal ini juga memungkinkan lebih banyak kontainer untuk dikemas bersama.
• Penerapan Cepat: Kontainer ringan dan cepat dipasang, sering kali hanya membutuhkan beberapa detik untuk mulai bekerja.
• Isolasi: Kontainer adalah lingkungan eksekusi yang terisolasi. Meskipun tidak terisolasi seperti mesin virtual, kontainer tetap menjadi solusi terbaik untuk menjalankan layanan mikro yang berfokus pada satu pekerjaan saja dan melakukannya dengan baik.

Kekurangan

• Dukungan Aplikasi Warisan Terbatas: Jika Anda berurusan dengan aplikasi yang membutuhkan fitur-fitur khusus dari sistem operasi atau perangkat keras, maka kontainer mungkin bukan solusi terbaik Anda.
• Data Sementara: Segala hal tentang kontainer hancur saat kontainer tersebut hancur, termasuk data. Namun, ada beberapa cara untuk memiliki data persisten dengan kontainer.
• Ketergantungan Kernel: Mesin kontainer berjalan pada sistem operasi host, yang membatasi apa yang dapat Anda lakukan di lingkungan tersebut.

Perbedaan Mesin Virtual dan Kontainer

	Mesin Virtual	Wadah
Arsitektur	Termasuk sistem operasi dengan perpustakaan	Hanya mencakup pustaka yang dibutuhkan
Image Size	10 - 150 GB	5 - 600 MB
Isolasi & Keamanan	Relatif terisolasi dan aman	Sangat terisolasi & aman
Waktu Penerapan & Startup	Rata-rata 1-3 menit	Rata-rata 1-3 detik
Pemanfaatan sumber daya	Biasa saja	High
Biaya	Tertinggi	Rendah
Orkestrasi	Oke	Sangat efisien
Gunakan Kasus	Isolasi, sistem lama, GUI	Layanan mikro, DevOps, penskalaan

• Arsitektur: Mesin virtual dirancang untuk menjalankan beberapa sistem operasi secara berdampingan. Setiap OS sepenuhnya terisolasi dan dialokasikan sejumlah sumber daya yang tetap. Di sisi lain, kontainer berjalan pada sistem operasi yang sama tetapi dalam lingkungan virtual yang berbeda. Setiap kontainer hanya menyertakan pustaka yang dibutuhkannya dan berbagi sumber daya perangkat keras yang tersedia dengan yang lain.
• Image Size: Citra kontainer terkecil adalah file Docker berukuran 4.8 MB yang ukurannya berkurang menjadi 2 MB saat dikompresi. Sebagian besar file kontainer berukuran rata-rata beberapa ratus Megabita, dengan yang terbesar sekitar 700 MB. Di sisi lain, mesin virtual berukuran mulai dari sekitar 10 GB dan dapat mencapai ukuran 150 GB.
• Isolasi & Keamanan: Mesin virtual berjalan pada utas CPU eksklusif mereka dan mengakses area terbatas pada RAM fisik. Hal ini membuat mereka kurang rentan terhadap serangan, baik dari dalam maupun luar. Di sisi lain, kontainer berbagi sistem operasi dan hal ini membuat mereka lebih rentan terhadap serangan, terlepas dari implementasi keamanannya.
• Waktu Penerapan & Startup: Dengan sebagian besar megabita data yang harus dimuat dan diinstal, dan tidak perlu mem-boot sistem dari cakram, kontainer mengalahkan mesin virtual dalam hal kecepatan. Kontainer biasa hanya memerlukan beberapa detik untuk diterapkan, sedangkan mesin virtual memerlukan beberapa menit.
• Pemanfaatan Sumber Daya & Biaya: Mesin virtual memiliki kepadatan yang lebih rendah per server fisik karena setiap VM memerlukan CPU, RAM, dan sumber daya penyimpanan tertentu. Kepadatan kontainer pada suatu sistem bergantung pada pemanfaatan sumber daya kumulatifnya.
• Orkestrasi: Kedua sistem dapat diatur menggunakan aplikasi yang tepat. Docker Swarm dan Kubernetes populer untuk kontainer, sementara VM juga dapat diatur menggunakan solusi Kubernetes.

Solusi Mana yang Tepat untuk Anda?

Setelah melihat perbedaan antara kontainer dan mesin virtual, Anda juga harus menyadari bahwa setiap sistem memiliki skenario saat ia bekerja paling baik. Jadi, berikut ini adalah daftar kapan harus menggunakan kontainer dan kapan harus menggunakan VM.

Kapan Menggunakan Kontainer

• Layanan mikro:Jika Anda menggunakan arsitektur aplikasi terdistribusi, di mana bagian-bagiannya yang berbeda dirancang untuk berjalan secara independen sebagai layanan mikro, maka kontainer mungkin merupakan cara terbaik.
• Pengendalian Lingkungan: Kontainer juga ideal untuk situasi saat Anda memerlukan kontrol penuh terhadap lingkungan, karena setiap citra kontainer memuat lingkungan eksekusi yang tepat dan dapat direplikasi 100%.
• Penyebaran cepat: Kontainer dapat dimuat hanya dalam beberapa detik, menjadikannya teknologi ideal untuk menyebarkan aplikasi secara cepat sesuai permintaan. Ini termasuk pengujian perangkat lunak, orkestrasi, dan penskalaan sistem produksi.
• Efisiensi sumber daya: Kontainer dapat memaksimalkan sumber daya perangkat keras mesin dengan lebih baik karena desainnya, karena setiap kontainer fleksibel dengan penggunaan CPU dan memorinya.
• Skala Horizontal & Vertikal: Kontainer berfungsi baik untuk situasi penskalaan horizontal maupun vertikal. Penskalaan horizontal adalah peluncuran lebih banyak kontainer untuk menangani alur kerja yang lebih tinggi, sedangkan penskalaan vertikal adalah peningkatan alokasi CPU dan memori kontainer atau grup kontainer tertentu.

Kapan Menggunakan Mesin Virtual

• Isolasi Aplikasi yang Kuat: Mesin virtual adalah solusi yang baik setiap kali Anda perlu menjalankan kode di lingkungan yang sepenuhnya terisolasi dari proses lain. Contohnya adalah menjalankan perangkat lunak yang mungkin terinfeksi malware.
• GUI:Mesin virtual mungkin merupakan solusi yang tepat ketika Anda perlu menjalankan aplikasi yang berinteraksi melalui antarmuka pengguna grafis.
• Penskalaan VertikalAnda dapat dengan mudah menskalakan aplikasi VM secara vertikal dengan meningkatkan alokasi CPU dan memori dari perangkat lunak virtualisasi.
• Akses tingkat perangkat keras:Mesin virtual juga bagus untuk aplikasi yang membutuhkan banyak sumber daya atau yang memerlukan akses langsung ke CPU atau konfigurasi perangkat keras tertentu.
• Aplikasi Lama: Beberapa aplikasi bergantung pada pustaka atau sumber daya sistem operasi tertentu. Jadi, aplikasi tersebut sebaiknya dijalankan di lingkungan yang tepat sesuai kebutuhan.

Daftar Alat Mesin Virtual & Kontainerisasi

Ada banyak alat dan solusi di luar sana untuk membuat dan mengelola mesin dan kontainer virtual. Berikut ini adalah daftar singkat yang paling populer.

• Oracle VirtualBox: Manajer mesin virtual gratis dan sumber terbuka
• Buruh pelabuhan: Pembuatan dan pengelolaan kontainer sumber terbuka
• Kubernetes: Sistem orkestrasi kontainer sumber terbuka
• kontainer: Runtime kontainer untuk pengguna tingkat lanjut
• VMware Workstation: Jalankan mesin virtual di Linux dan Windows
• Microsoft Hyper-V: Jalankan mesin virtual di Windows
• RedHat Buka Shift: Platform virtualisasi dan manajemen cloud tingkat perusahaan
• Pengembara: Untuk manajemen orkestrasi
• Apache Meso: Manajer kluster sumber terbuka
• pengusaha peternakan: Untuk manajemen beberapa kluster Kubernetes
• Google Cloud:Mesin Kubernetes Google
• AWS:Layanan web Amazon, termasuk serverless Fargate manajer kontainer

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Berikut ini beberapa pertanyaan yang sering diajukan mengenai mesin virtual cloud dan aplikasi terkontainerisasi.

Kesimpulan

Kita telah sampai pada akhir perbandingan mesin virtual dan kontainer berbasis cloud ini. Dan seperti yang telah Anda lihat, kedua teknologi tersebut sangat berharga untuk penerapan dan pengelolaan aplikasi di cloud.

Pilihan Anda di antara keduanya akan selalu bergantung pada kebutuhan Anda. Kapan pun, Anda dapat memilih yang lebih baik dengan mesin virtual, pendekatan kontainerisasi, atau keduanya.