Mga Virtual Machine Vs Container: Isang komprehensibong paghahambing

Ang mga virtual machine at containerization ay dalawang diskarte sa pag-deploy ng maramihang mga execution environment sa isang platform.

Pinapadali ng dalawang teknolohiyang ito ang paglikha ng isang virtual na kapaligiran na itinulad sa pisikal na imprastraktura, na higit na nagbibigay-daan sa user na mag-optimize ng mga mapagkukunan.

Tinutuklas ng artikulong ito ang kanilang pagkakatulad at pagkakaiba. Tinitingnan din nito ang kanilang mga pakinabang at disadvantage sa iba't ibang mga kaso ng paggamit, upang mabigyan ka ng mas mahusay na ideya kung paano at kailan pinakamahusay na gamitin ang bawat isa.

Mga Hypervisor at Container Engine

Maraming mga website at Internet application ang nagsimula ng buhay sa isang shared hosting environment – ​​kung saan dalawa o higit pang mga application ang nagbahagi ng lahat ng mga mapagkukunan ng isang pisikal na server. Ito ay may mga problema, dahil ang isang nakompromisong aplikasyon ay maaaring makaapekto sa iba, kapwa sa seguridad at pagganap. Ang pinakamadaling solusyon noon ay ang magpatakbo ng isang dedikadong server, na nakalulungkot na dumating na may tumaas na gastos.

Dumating ang virtualization upang malutas ang mga problemang ito. Una, pinagana ng mga hypervisor ang isang pisikal na server na mag-host ng higit sa isang virtual server – depende sa kung gaano karaming mga CPU at RAM ang mayroon ito. Nagbibigay-daan ito sa iba't ibang application, website, o kliyente na tumakbo sa kanilang mga nakahiwalay na kapaligiran sa mas mababang halaga nang hindi nangangailangan ng nakalaang pisikal na server.

Ang mga container ay pantay na lumitaw upang higit pang bawasan ang mga gastos at tugunan ang maraming isyu na kinakaharap ng mga developer sa mga virtual machine. Ang parehong mga teknolohiya ay umiiral sa tabi ng isa't isa ngayon, na ang bawat isa ay may malakas at mahinang mga punto.

Ano ang Virtual Machine?

Ang mga virtual machine o VM ay isang anyo ng virtualized computer execution environment na ginagaya ang isang pisikal na system. Ang isang virtual machine ay gumagamit ng espesyal na software na tinatawag na a hypervisor upang makakuha ng access sa mga partikular na mapagkukunan sa isang pisikal na imprastraktura na nagbibigay-daan dito upang gumana bilang isang independiyenteng operating system.

Ang operating system ng virtual machine ay tinatawag na guest OS, habang ang operating system sa pisikal na server ay tinatawag na host OS. Maaaring mag-host ang isang host OS ng maraming instance ng guest OS, depende sa kung gaano karaming memory, mga core ng CPU, at storage ang mayroon ito.

Mga Kalamangan at Kahinaan ng Mga Virtual Machine

Mga kalamangan

• Paghihiwalay: Ang virtual machine ay isang napakahiwalay na kapaligiran na maaari mong gamitin para sa maraming gamit. Anumang mangyayari sa loob nito ay hindi makakaapekto sa iba pang virtual machine at vice versa. Ang dahilan ay ang bawat virtual machine ay tumatakbo sa isa o higit pang nakalaang mga thread ng CPU.
• Pag-optimize ng Hardware: Binibigyang-daan ng mga virtual machine ang mga user na magpatakbo ng maraming operating system sa isang server ng hardware. Ang kakayahang ito ay humahantong sa pagtitipid sa gastos.
• Mga Snapshot at Rollback: Maaari mong makuha ang estado ng pagpapatupad ng isang virtual machine anumang oras. Ang prosesong ito ay tinatawag na snapshot at ang rollback ay isang function lamang na ibinabalik ang virtual machine sa eksaktong estado ng pagpapatupad.
• flexibility: Magagawa mong i-scale pataas o pababa ang mga VM at madaling i-migrate ang mga ito, na ginagawa itong isang perpektong platform para sa pagbuo at pagsubok ng mga application.

Kahinaan

• Limitadong Scalability: Bagama't maaari mong sukatin ang mga virtual machine, hindi kasingdali ng mga lalagyan ang mga ito.
• kaguluhan: Ang mga virtual machine ay nangangailangan ng higit pang overhead upang pamahalaan, tulad ng mga update at pagsubaybay, at ito ay maaaring humantong sa mga isyu sa malakihang pag-deploy.
• licensing: Ang pagpapatakbo ng maraming virtual machine ay maaaring magkaroon ng mga gastos sa paglilisensya.

Ano ang Isang Lalagyan?

Ang container ay isa ring virtualization technology na nagbibigay-daan sa isang user na lumikha at magpanatili ng mga nakahiwalay na execution environment sa isang pisikal na system, nang hindi umaasa sa hypervisor ng system o direktang access sa CPU at iba pang mapagkukunan.

Ang isang lalagyan ay nilikha kapag ang mga nilalaman ng isang file ng data ay naisakatuparan. Ang file na ito ay tinatawag na imahe ng lalagyan at kasama ang lahat ng mga aklatan na kailangang i-install sa host operating system upang magawa ang nais na lalagyan.

Ang mga container ay magaan at nagbibigay ng pare-pareho at portable na kapaligiran na lubhang kapaki-pakinabang para sa modernong software development. Maaari din silang isagawa nang magkatabi sa parehong pisikal na host, hangga't kaya ng mga spec ng hardware.

Mga kalamangan at kahinaan ng mga lalagyan

Mga kalamangan

• Pare-parehong Kapaligiran: Ang mga nilalaman ng isang lalagyan ay naayos at eksakto. Nangangahulugan ito na palagi itong gagawa ng parehong kapaligiran ng pagpapatupad sa tuwing ito ay tatakbo.
• Kahusayan sa Mga Mapagkukunan: Gumagamit lang ang mga container ng maraming mapagkukunan hangga't kailangan nila. Hindi mo kailangang magtakda ng mga CPU o maglaan ng memorya nang maaga. Nagbibigay-daan din ito para sa mas maraming lalagyan na magkakasama.
• Mabilis na Pag-deploy: Ang mga container ay magaan at mabilis na i-deploy, kadalasang nangangailangan lamang ng ilang segundo upang magsimulang gumana.
• Paghihiwalay: Ang lalagyan ay isang nakahiwalay na kapaligiran ng pagpapatupad. Bagama't hindi ito nakahiwalay gaya ng mga virtual machine, ito pa rin ang pinakamahusay na solusyon para sa pagpapatakbo ng mga micro-service na nakatuon sa paggawa lamang ng isang trabaho at paggawa nito ng maayos.

Kahinaan

• Suporta sa Limitadong Legacy na Application: Kung nakikipag-usap ka sa isang application na nangangailangan ng mga partikular na feature mula sa operating system o mga hardware device, maaaring hindi isang container ang iyong pinakamahusay na solusyon.
• Ephemeral na Data: Ang lahat ng tungkol sa mga lalagyan ay nasisira kapag ang lalagyan ay nawasak at kabilang dito ang data. May mga paraan para magkaroon ng patuloy na data sa mga container.
• Dependency ng Kernel: Ang mga container engine ay tumatakbo sa isang host operating system, na naglilimita sa kung ano ang maaari mong gawin sa kapaligiran.

Mga Pagkakaiba ng Virtual Machine at Container

	Mga Virtual Machine	Lalagyan
Arkitektura	May kasamang operating system na may mga aklatan	Kasama lamang ang mga kinakailangang aklatan
Sukat ng Imahe	10 - 150 GB	5 - 600 MB
Paghihiwalay at Seguridad	Medyo nakahiwalay at secure	Napakahiwalay at ligtas
Deployment at Startup Time	1-3 minuto sa karaniwan	1-3 segundo sa karaniwan
Mapagkukunan paggamit	karaniwan	Mataas
Mga Gastos	Mas mataas	Mababa
Orkestrasyon	Okey	Lubhang mabisa
Gumamit ng mga Kaso	Paghihiwalay, legacy system, GUI	Mga micro-service, DevOps, scaling

• Arkitektura: Ang mga virtual machine ay idinisenyo upang magpatakbo ng maraming operating system na magkatabi. Ang bawat OS ay ganap na nakahiwalay at naglalaan ng isang nakapirming halaga ng mga mapagkukunan. Ang mga lalagyan, sa kabilang banda, ay tumatakbo sa parehong operating system ngunit sa iba't ibang mga virtual na kapaligiran. Ang bawat lalagyan ay naglalaman lamang ng mga aklatan na kailangan nito at nagbabahagi ng mga available na mapagkukunan ng hardware sa iba.
• Sukat ng Imahe: Ang pinakamaliit na larawan ng lalagyan ay isang 4.8MB Docker file na bumababa sa 2MB kapag na-compress. Karamihan sa mga container file ay may average na ilang daang Megabytes, na may pinakamalaki sa paligid ng 700MB. Ang mga virtual machine, sa kabilang banda, ay nagsisimula mula sa humigit-kumulang 10 GB at maaaring umabot sa 150 GB ang laki.
• Paghihiwalay at Seguridad: Ang mga virtual machine ay tumatakbo sa kanilang eksklusibong (mga) thread ng CPU at nag-a-access sa isang pinaghihigpitang lugar ng pisikal na RAM. Dahil dito, hindi sila madaling kapitan ng mga pag-atake, parehong mula sa loob at labas. Ang mga container, sa kabilang banda, ay nagbabahagi ng isang operating system at ito ay nagiging mas madaling kapitan sa mga pag-atake, anuman ang kanilang mga pagpapatupad sa seguridad.
• Deployment at Startup Time: Sa karamihan ng mga megabytes ng data upang i-load at i-install, at hindi na kailangang mag-boot up ng isang system mula sa mga disc, ang mga lalagyan ay natalo ang mga virtual machine nang hands-down pagdating sa bilis. Ang karaniwang container ay nangangailangan lamang ng ilang segundo upang i-deploy, habang ang isang virtual machine ay mangangailangan ng ilang minuto.
• Paggamit at Mga Gastos ng Resource: Ang mga virtual machine ay may mas mababang density sa bawat pisikal na server dahil ang bawat VM ay nangangailangan ng partikular na CPU, RAM, at mga mapagkukunan ng storage. Ang density ng mga container sa isang system ay depende sa kanilang pinagsama-samang paggamit ng mapagkukunan.
• Orkestrasyon: Ang parehong mga sistema ay maaaring orchestrated gamit ang mga tamang application. Ang Docker Swarm at Kubernetes ay sikat para sa mga container, habang ang mga VM ay maaari ding i-orkestra gamit ang mga solusyon sa Kubernetes.

Aling Solusyon ang Tama para sa Iyo?

Nang makita ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga container at virtual machine, dapat mong pantay na kilalanin na ang bawat system ay may mga sitwasyon kung kailan ito pinakamahusay na gumagana. Kaya, ang sumusunod ay isang listahan ng kung kailan gagamit ng mga container at kung kailan gagamit ng mga VM.

Kailan Gamitin ang mga Container

• Mga micro-service: Kung gumagamit ka ng isang distributed application architecture, kung saan ang iba't ibang bahagi nito ay idinisenyo upang tumakbo nang hiwalay bilang mga micro-service, kung gayon ang isang lalagyan ay marahil ang pinakamahusay na paraan upang pumunta.
• Kontrol ng Kapaligiran: Tamang-tama rin ang mga container para sa mga sitwasyon kung saan kailangan mo ng ganap na kontrol sa kapaligiran, dahil ang bawat larawan ng container ay mayroong eksaktong at 100% na replicable execution environment.
• Mabilis na Pag-deploy: Ang mga container ay maaaring mag-load nang kasing bilis ng ilang segundo lamang, na ginagawa itong perpektong teknolohiya para sa mabilis na pag-deploy ng mga application on demand. Kabilang dito ang pagsubok ng software, orkestrasyon, at pag-scale ng mga sistema ng produksyon.
• Kahusayan ng Mapagkukunan: Mas mahusay na ma-maximize ng mga container ang mga mapagkukunan ng hardware ng isang makina dahil sa kanilang disenyo, dahil ang bawat container ay flexible sa paggamit ng CPU at memory nito.
• Pahalang at Vertical Scaling: Ang mga container ay gumagana nang maayos para sa parehong pahalang at patayong scaling na mga sitwasyon. Ang pahalang na pag-scale ay ang simpleng paglulunsad ng mas maraming container para pangasiwaan ang mas matataas na workflow, habang ang vertical scaling ay ang pagtaas ng CPU at memory allocations ng partikular na container o container group.

Kailan Gumamit ng Mga Virtual Machine

• Malakas na Paghihiwalay ng Application: Ang isang virtual machine ay isang magandang solusyon sa tuwing kailangan mong magsagawa ng code sa isang kapaligiran na ganap na nakahiwalay sa iba pang mga proseso. Ang isang halimbawa ay ang pagpapatakbo ng software na malamang na nahawaan ng malware.
• GUI: Ang isang virtual machine ay maaaring ang tamang solusyon kapag kailangan mong magpatakbo ng isang application na nakikipag-ugnayan sa pamamagitan ng isang graphical na user interface.
• Vertical Scaling: Madali mong masusukat ang mga aplikasyon ng VM nang patayo sa pamamagitan ng pagtaas ng kanilang paglalaan ng CPU at memorya mula sa software ng virtualization.
• Access sa antas ng hardware: Ang mga virtual machine ay mahusay din para sa mga application na masinsinang mapagkukunan o nangangailangan ng direktang access sa CPU o mga partikular na configuration ng hardware.
• Mga Legacy na Application: Nakadepende ang ilang application sa mga partikular na library o mapagkukunan ng operating system. Kaya, ang mga ito ay pinakamahusay na naisakatuparan sa eksaktong kapaligiran na kailangan nila.

Listahan ng Virtual Machine at Containerization Tools

Mayroong maraming mga tool at solusyon doon para sa paggawa at pamamahala ng mga virtual machine at container. Kaya, narito ang isang mabilis na listahan ng mga pinakasikat.

• Oracle VirtualBox: Libre at open-source na virtual machine manager
• Manggagawa sa pantalan: Paglikha at pamamahala ng lalagyan ng open-source
• Kubernetes: Open-source na container orchestration system
• Containerd: Container runtime para sa mga advanced na user
• Workstation ng VMware: Magpatakbo ng mga virtual machine sa Linux at Windows
• Microsoft Hyper-V: Magpatakbo ng mga virtual machine sa Windows
• RedHat Openshift: Enterprise-grade virtualization at cloud management platform
• Pagala: Para sa pamamahala ng orkestrasyon
• Apache Mesos: Open-source na cluster manager
• rantsero: Para sa maraming Kubernetes clusters' management
• Google Cloud: Kubernetes engine ng Google
• AWS: Mga serbisyo sa web ng Amazon, kabilang ang walang server Fargate tagapamahala ng lalagyan

Mga Madalas Itanong

Narito ang ilang mga madalas itanong tungkol sa mga cloud virtual machine at mga containerized na application.

Konklusyon

Naabot na namin ang dulo ng paghahambing ng cloud virtual machine at container na ito. At tulad ng nakita mo, ang parehong mga teknolohiya ay mahalaga para sa pag-deploy at pamamahala ng mga application sa cloud.

Ang iyong pagpili sa pagitan ng dalawa ay palaging nakasalalay sa iyong mga pangangailangan. Sa anumang oras, maaari kang gumawa ng mas mahusay sa isang virtual machine, isang diskarte sa containerization, o pareho.