ვირტუალური მანქანები კონტეინერების წინააღმდეგ: ყოვლისმომცველი შედარება

ვირტუალური მანქანები და კონტეინერიზაცია არის ორი მიდგომა ერთ პლატფორმაზე მრავალი აღსრულების გარემოს განლაგებისთვის.

ეს ორი ტექნოლოგია აადვილებს ვირტუალური გარემოს შექმნას, რომელიც მოდელირებულია ფიზიკური ინფრასტრუქტურის მიხედვით, რაც მომხმარებელს საშუალებას აძლევს რესურსების ოპტიმიზაცია მოახდინოს.

ეს სტატია იკვლევს მათ მსგავსებებსა და განსხვავებებს. ის ასევე განიხილავს მათ უპირატესობებსა და ნაკლოვანებებს სხვადასხვა გამოყენების შემთხვევაში, რათა მოგაწოდოთ უკეთესი წარმოდგენა იმის შესახებ, თუ როგორ და როდის უნდა გამოიყენოთ თითოეული მათგანი საუკეთესოდ.

ჰიპერვიზორები და კონტეინერის ძრავები

ბევრმა ვებსაიტმა და ინტერნეტ აპლიკაციამ დაიწყო ცხოვრება საერთო ჰოსტინგის გარემოში – სადაც ორი ან მეტი აპლიკაცია იზიარებდა ფიზიკური სერვერის ყველა რესურსს. ამას პრობლემები მოჰყვა, რადგან ერთმა კომპრომეტირებულმა აპლიკაციამ შეიძლება გავლენა მოახდინოს დანარჩენზე, როგორც უსაფრთხოებაზე, ასევე შესრულებაზე. უმარტივესი გამოსავალი მაშინ იყო გამოყოფილი სერვერის გაშვება, რომელსაც სამწუხაროდ გაზრდილი ხარჯები მოჰყვა.

ვირტუალიზაცია მოვიდა ამ პრობლემების გადასაჭრელად. პირველ რიგში, ჰიპერვიზორებმა ფიზიკურ სერვერს საშუალება მისცეს ერთზე მეტი ვირტუალური სერვერის მასპინძლობა - იმისდა მიხედვით, თუ რამდენი CPU და ოპერატიული მეხსიერება აქვს მას. ეს საშუალებას აძლევს სხვადასხვა აპლიკაციებს, ვებსაიტებს ან კლიენტებს იმუშაონ თავიანთ იზოლირებულ გარემოში დაბალ ფასად, სპეციალური ფიზიკური სერვერის საჭიროების გარეშე.

კონტეინერები თანაბრად გაჩნდა ხარჯების შემდგომი შესამცირებლად და მრავალი პრობლემის გადასაჭრელად, რომელთა წინაშეც დეველოპერები აწყდნენ ვირტუალურ მანქანებს. ორივე ტექნოლოგია დღეს ერთმანეთის გვერდით არსებობს, თითოეულს აქვს თავისი ძლიერი და სუსტი მხარეები.

რა არის ვირტუალური მანქანა?

ვირტუალური მანქანები ან VM არის ვირტუალური კომპიუტერის აღსრულების გარემოს ფორმა, რომელიც მიბაძავს ფიზიკურ სისტემას. ვირტუალური მანქანა იყენებს სპეციალიზებულ პროგრამულ უზრუნველყოფას, რომელსაც ე.წ ჰიპერვერსიორი მოიპოვოს წვდომა კონკრეტულ რესურსებზე ფიზიკურ ინფრასტრუქტურაზე, რაც საშუალებას აძლევს მას ფუნქციონირდეს როგორც დამოუკიდებელი ოპერაციული სისტემა.

ვირტუალური მანქანის ოპერაციულ სისტემას ეწოდება სტუმარი OS, ხოლო ოპერაციულ სისტემას ფიზიკურ სერვერზე ჰქვია მასპინძელი OS. მასპინძელ OS-ს შეუძლია უმასპინძლოს სტუმრების OS-ს რამდენიმე ინსტანცია, იმის მიხედვით, თუ რამდენი მეხსიერება, CPU ბირთვი და მეხსიერება აქვს მას.

ვირტუალური მანქანების დადებითი და უარყოფითი მხარეები

დადებითი

• იზოლაცია: ვირტუალური მანქანა არის ძალიან იზოლირებული გარემო, რომელიც შეგიძლიათ გამოიყენოთ მრავალი გამოყენებისთვის. ყველაფერი, რაც მის შიგნით ხდება, არ იმოქმედებს სხვა ვირტუალურ მანქანებზე და პირიქით. მიზეზი არის ის, რომ თითოეული ვირტუალური მანქანა მუშაობს ერთ ან მეტ გამოყოფილ CPU ძაფზე.
• აპარატურის ოპტიმიზაცია: ვირტუალური მანქანები მომხმარებლებს საშუალებას აძლევს გაუშვან მრავალი ოპერაციული სისტემა ერთ ტექნიკის სერვერზე. ეს უნარი იწვევს ხარჯების დაზოგვას.
• Snapshots & Rollbacks: ნებისმიერ დროს შეგიძლიათ აღბეჭდოთ ვირტუალური მანქანის შესრულების მდგომარეობა. ამ პროცესს სნეპშოტი ეწოდება და უკან დაბრუნება უბრალოდ ფუნქციაა, რომელიც აბრუნებს ვირტუალურ მანქანას ზუსტად შესრულების მდგომარეობაში.
• მოქნილობა: თქვენ შეგიძლიათ გააფართოვოთ VM-ები ზევით ან შემცირებით და მათი ადვილად მიგრაცია, რაც მათ იდეალურ პლატფორმად აქცევს აპლიკაციების შემუშავებისა და ტესტირებისთვის.

მინუსები

• შეზღუდული მასშტაბირება: მიუხედავად იმისა, რომ შეგიძლიათ ვირტუალური მანქანების მასშტაბირება, მათი მასშტაბირება არც ისე ადვილია, როგორც კონტეინერები.
• სირთულე: ვირტუალურ მანქანებს უფრო მეტი ხარჯი სჭირდებათ მართვისთვის, როგორიცაა განახლებები და მონიტორინგი, და ამან შეიძლება გამოიწვიოს პრობლემები ფართომასშტაბიანი განლაგებისას.
• Licensing: მრავალი ვირტუალური აპარატის გაშვებამ შეიძლება გამოიწვიოს ლიცენზირების ხარჯები.

რა არის კონტეინერი?

კონტეინერი ასევე არის ვირტუალიზაციის ტექნოლოგია, რომელიც მომხმარებელს საშუალებას აძლევს შექმნას და შეინარჩუნოს იზოლირებული აღსრულების გარემო ფიზიკურ სისტემაზე, სისტემის ჰიპერვიზორზე ან CPU-ზე და სხვა რესურსებზე პირდაპირი წვდომის გარეშე.

კონტეინერი იქმნება მონაცემთა ფაილის შინაარსის შესრულებისას. ამ ფაილს ეწოდება კონტეინერის სურათი და მოიცავს ყველა ბიბლიოთეკას, რომელიც უნდა იყოს დაინსტალირებული ჰოსტის ოპერაციულ სისტემაზე სასურველი კონტეინერის შესაქმნელად.

კონტეინერები მსუბუქი წონაა და უზრუნველყოფს თანმიმდევრულ და პორტატულ გარემოს, რომელიც ძალზე სასარგებლოა თანამედროვე პროგრამული უზრუნველყოფის განვითარებისთვის. ისინი ასევე შეიძლება შესრულდეს გვერდიგვერდ იმავე ფიზიკურ ჰოსტზე, რამდენადაც ტექნიკის ტექნიკური მახასიათებლების მხარდაჭერა შეუძლია.

კონტეინერების დადებითი და უარყოფითი მხარეები

დადებითი

• თანმიმდევრული გარემო: კონტეინერის შიგთავსი ფიქსირებული და ზუსტია. ეს ნიშნავს, რომ ის ყოველთვის აწარმოებს იგივე აღსრულების გარემოს, როდესაც ის გაშვებულია.
• ეფექტურობა რესურსებით: კონტეინერები მხოლოდ იმდენ რესურსს იყენებენ, რამდენიც მათ სჭირდებათ. თქვენ არ გჭირდებათ CPU-ების დაყენება ან მეხსიერების წინასწარ გამოყოფა. ეს ასევე საშუალებას იძლევა მეტი კონტეინერის ერთად შეფუთვა.
• სწრაფი განლაგება: კონტეინერები მსუბუქი წონაა და სწრაფად განლაგებულია, ხშირად სამუშაოს დასაწყებად სულ რამდენიმე წამი სჭირდება.
• იზოლაცია: კონტეინერი არის იზოლირებული შესრულების გარემო. მიუხედავად იმისა, რომ ის არ არის ისეთივე იზოლირებული, როგორც ვირტუალური მანქანები, ის მაინც საუკეთესო გამოსავალია მიკრო სერვისების გასაშვებად, რომლებიც ორიენტირებულია მხოლოდ ერთი სამუშაოს შესრულებაზე და მის კარგად შესრულებაზე.

მინუსები

• შეზღუდული მემკვიდრეობითი აპლიკაციების მხარდაჭერა: თუ საქმე გაქვთ აპლიკაციასთან, რომელსაც ესაჭიროება ოპერაციული სისტემის ან ტექნიკის მოწყობილობების სპეციფიკური ფუნქციები, მაშინ კონტეინერი შესაძლოა არ იყოს თქვენი საუკეთესო გამოსავალი.
• ეფემერული მონაცემები: კონტეინერების შესახებ ყველაფერი განადგურებულია, როდესაც კონტეინერი განადგურებულია და ეს მოიცავს მონაცემებს. არსებობს გზები, რომ გქონდეთ მუდმივი მონაცემები კონტეინერებთან.
• ბირთვის დამოკიდებულება: კონტეინერის ძრავები მუშაობს მასპინძელ ოპერაციულ სისტემაზე, რაც ზღუდავს იმას, რისი გაკეთებაც შეგიძლიათ გარემოში.

ვირტუალური მანქანებისა და კონტეინერების განსხვავებები

	ვირტუალური მანქანები	კონტეინერი
არქიტექტურა	მოყვება ოპერაციული სისტემა ბიბლიოთეკებით	მოიცავს მხოლოდ საჭირო ბიბლიოთეკებს
სურათის ზომა	10 - 150 გბ	5 - 600 MB
იზოლაცია და უსაფრთხოება	შედარებით იზოლირებული და უსაფრთხო	ძალიან იზოლირებული და უსაფრთხო
განლაგების და გაშვების დრო	საშუალოდ 1-3 წუთი	საშუალოდ 1-3 წამი
რესურსების გამოყენება	საშუალო	მაღალი
ხარჯები	უმაღლესი	დაბალი
ორკესტრირება	Okay	მაღალეფექტური
გამოიყენეთ შემთხვევები	იზოლაცია, მემკვიდრეობითი სისტემები, GUI	მიკროსერვისები, DevOps, სკალირება

• არქიტექტურა: ვირტუალური მანქანები შექმნილია მრავალი ოპერაციული სისტემის გვერდიგვერდ გასაშვებად. თითოეული OS მთლიანად იზოლირებულია და გამოყოფილია ფიქსირებული რაოდენობის რესურსები. კონტეინერები, თავის მხრივ, მუშაობს იმავე ოპერაციულ სისტემაზე, მაგრამ სხვადასხვა ვირტუალურ გარემოში. თითოეული კონტეინერი შეიცავს მხოლოდ ბიბლიოთეკებს, რომლებიც მას სჭირდება და იზიარებს ხელმისაწვდომ ტექნიკის რესურსებს სხვებთან.
• სურათის ზომა: კონტეინერის ყველაზე პატარა სურათი არის 4.8 მბ Docker ფაილი, რომელიც შეკუმშვისას მცირდება 2 მბ-მდე. კონტეინერის ფაილების უმეტესობა საშუალოდ რამდენიმე ასეული მეგაბაიტია, ყველაზე დიდი დაახლოებით 700 მბ. ვირტუალური მანქანები, მეორეს მხრივ, იწყება დაახლოებით 10 GB-დან და შეიძლება მიაღწიოს 150 GB ზომას.
• იზოლაცია და უსაფრთხოება: ვირტუალური მანქანები მუშაობენ თავიანთ ექსკლუზიურ CPU თემა(ებ)ზე და წვდებიან ფიზიკური RAM-ის შეზღუდულ ზონას. ეს მათ ნაკლებად მგრძნობიარეს ხდის თავდასხმების მიმართ, როგორც შიგნიდან, ასევე გარედან. კონტეინერები, მეორეს მხრივ, იზიარებენ ოპერაციულ სისტემას და ეს მათ უფრო მგრძნობიარეს ხდის თავდასხმების მიმართ, მიუხედავად მათი უსაფრთხოების დანერგვისა.
• განლაგების და გაშვების დრო: ძირითადად მეგაბაიტი მონაცემთა ჩატვირთვისა და ინსტალაციის პირობებში და არ არის საჭირო სისტემის დისკებიდან ჩატვირთვა, კონტეინერები აჯობებენ ვირტუალურ მანქანებს, როცა საქმე სიჩქარეს ეხება. ტიპიურ კონტეინერს მხოლოდ რამდენიმე წამი სჭირდება განლაგებისთვის, ხოლო ვირტუალურ მანქანას დასჭირდება წუთები.
• რესურსების გამოყენება და ხარჯები: ვირტუალურ მანქანებს აქვთ უფრო დაბალი სიმკვრივე ფიზიკურ სერვერზე, რადგან თითოეული VM მოითხოვს სპეციფიკურ CPU, RAM და შენახვის რესურსებს. კონტეინერების სიმკვრივე სისტემაზე დამოკიდებულია მათი კუმულაციური რესურსების გამოყენებაზე.
• ორკესტრირება: ორივე სისტემის ორკესტრირება შესაძლებელია სწორი აპლიკაციების გამოყენებით. Docker Swarm და Kubernetes პოპულარულია კონტეინერებისთვის, ხოლო VM-ების ორკესტრირება შესაძლებელია Kubernetes გადაწყვეტილებების გამოყენებით.

რომელი გამოსავალია თქვენთვის სწორი?

კონტეინერებსა და ვირტუალურ მანქანებს შორის განსხვავებების დანახვის შემდეგ, თქვენ უნდა აღიაროთ, რომ თითოეულ სისტემას აქვს სცენარი, როდესაც ის საუკეთესოდ მუშაობს. ასე რომ, ქვემოთ მოცემულია ჩამონათვალი, როდის გამოვიყენოთ კონტეინერები და როდის გამოვიყენოთ VM.

როდის გამოვიყენოთ კონტეინერები

• მიკრო სერვისები: თუ იყენებთ განაწილებული აპლიკაციის არქიტექტურას, სადაც მისი სხვადასხვა ნაწილები შექმნილია დამოუკიდებლად, როგორც მიკროსერვისები, მაშინ კონტეინერი ალბათ საუკეთესო გზაა.
• გარემოს კონტროლი: კონტეინერები ასევე იდეალურია იმ სიტუაციებისთვის, როდესაც თქვენ გჭირდებათ გარემოს აბსოლუტური კონტროლი, რადგან თითოეული კონტეინერის გამოსახულება შეიცავს ზუსტ და 100% განმეორებად გარემოს.
• სწრაფი განლაგება: კონტეინერები შეიძლება ჩაიტვირთოს სულ რაღაც რამდენიმე წამში, რაც მათ იდეალურ ტექნოლოგიად აქცევს აპლიკაციების მოთხოვნით სწრაფად განლაგებისთვის. მათ შორისაა პროგრამული უზრუნველყოფის ტესტირება, ორკესტრირება და წარმოების სისტემების მასშტაბირება.
• რესურსების ეფექტურობა: კონტეინერებს შეუძლიათ უკეთ გაზარდონ აპარატის ტექნიკის რესურსები მათი დიზაინის გამო, რადგან თითოეული კონტეინერი მოქნილია მისი CPU და მეხსიერების გამოყენებით.
• ჰორიზონტალური და ვერტიკალური მასშტაბირება: კონტეინერები კარგად მუშაობს როგორც ჰორიზონტალური, ასევე ვერტიკალური მასშტაბის სიტუაციებისთვის. ჰორიზონტალური სკალირება არის მეტი კონტეინერის მარტივი გაშვება უფრო მაღალი სამუშაო ნაკადების დასამუშავებლად, ხოლო ვერტიკალური სკალირება არის კონკრეტული კონტეინერის ან კონტეინერის ჯგუფის CPU და მეხსიერების გამოყოფის ზრდა.

როდის გამოვიყენოთ ვირტუალური მანქანები

• აპლიკაციის ძლიერი იზოლაცია: ვირტუალური მანქანა კარგი გამოსავალია, როდესაც გჭირდებათ კოდის შესრულება სხვა პროცესებისგან სრულიად იზოლირებულ გარემოში. ამის მაგალითი იქნება პროგრამული უზრუნველყოფის გაშვება, რომელიც სავარაუდოდ ინფიცირებულია მავნე პროგრამით.
• GUI: ვირტუალური მანქანა შეიძლება იყოს სწორი გამოსავალი, როდესაც გჭირდებათ აპლიკაციის გაშვება, რომელიც ურთიერთქმედებს მომხმარებლის გრაფიკული ინტერფეისით.
• ვერტიკალური მასშტაბირება: თქვენ შეგიძლიათ მარტივად გააფართოვოთ VM აპლიკაციები ვერტიკალურად მათი CPU და მეხსიერების განაწილების გაზრდით ვირტუალიზაციის პროგრამული უზრუნველყოფით.
• ტექნიკის დონის წვდომა: ვირტუალური აპარატები ასევე შესანიშნავია აპლიკაციებისთვის, რომლებიც რესურსზე ინტენსიურია ან რომლებსაც ესაჭიროებათ პირდაპირი წვდომა CPU-ზე ან სპეციფიკურ აპარატურულ კონფიგურაციებზე.
• მემკვიდრეობითი აპლიკაციები: ზოგიერთი აპლიკაცია დამოკიდებულია კონკრეტულ ბიბლიოთეკებზე ან ოპერაციული სისტემის რესურსებზე. ასე რომ, ისინი საუკეთესოდ შესრულებულია ზუსტად იმ გარემოში, რომელიც მათ სჭირდებათ.

ვირტუალური მანქანებისა და კონტეინერიზაციის ხელსაწყოების სია

არსებობს უამრავი ინსტრუმენტი და გამოსავალი ვირტუალური მანქანებისა და კონტეინერების შესაქმნელად და მართვისთვის. ასე რომ, აქ არის ყველაზე პოპულარული ყველაზე სწრაფი სია.

• Oracle VirtualBox: უფასო და ღია კოდის ვირტუალური მანქანის მენეჯერი
• docker: ღია კოდის კონტეინერების შექმნა და მართვა
• კუბერნეტები: ღია კოდის კონტეინერების ორკესტრირების სისტემა
• კონტეინერი: კონტეინერის გაშვების დრო მოწინავე მომხმარებლებისთვის
• VMware Workstation: გაუშვით ვირტუალური მანქანები Linux-ზე და Windows-ზე
• Microsoft Hyper V: გაუშვით ვირტუალური მანქანები Windows-ზე
• RedHat Openshift: საწარმოს დონის ვირტუალიზაცია და ღრუბლოვანი მართვის პლატფორმა
• Nomad: ორკესტრის მენეჯმენტისთვის
• აპაჩი მეზოსი: ღია წყაროს კლასტერის მენეჯერი
• Rancher: მრავალი Kubernetes კლასტერების მართვისთვის
• Google Cloud: Google-ის Kubernetes ძრავა
• AWS: ამაზონის ვებ სერვისები, მათ შორის სერვერის გარეშე ფარგეიტი კონტეინერის მენეჯერი

ხშირად დასმული შეკითხვები

აქ არის რამოდენიმე ხშირად დასმული შეკითხვა ღრუბელ ვირტუალურ მანქანებთან და კონტეინერულ აპლიკაციებთან დაკავშირებით.

დასკვნა

ჩვენ მივედით ამ ღრუბლოვანი ვირტუალური მანქანებისა და კონტეინერების შედარების დასასრულს. და როგორც ხედავთ, ორივე ტექნოლოგია ღირებულია ღრუბელში აპლიკაციების განლაგებისა და მართვისთვის.

თქვენი არჩევანი ამ ორს შორის ყოველთვის იქნება დამოკიდებული თქვენს საჭიროებებზე. ნებისმიერ დროს, თქვენ უკეთესად შეგეძლოთ ვირტუალური მანქანით, კონტეინერიზაციის მიდგომით ან ორივე ერთად.