Sanal Makineler ve Konteynerler: Kapsamlı bir karşılaştırma

Sanal makineler ve konteynerleştirme, birden çok yürütme ortamını tek bir platformda dağıtmaya yönelik iki yaklaşımdır.

Bu iki teknoloji, fiziksel altyapıya göre modellenen bir sanal ortam oluşturmayı kolaylaştırarak kullanıcının kaynakları optimize etmesine olanak tanır.

Bu makale benzerliklerini ve farklılıklarını araştırıyor. Ayrıca, her birinden en iyi şekilde nasıl ve ne zaman yararlanabileceğiniz konusunda size daha iyi bir fikir vermek için farklı kullanım durumlarındaki avantaj ve dezavantajlarına da bakar.

Hipervizörler ve Konteyner Motorları

Birçok web sitesi ve İnternet uygulaması, iki veya daha fazla uygulamanın fiziksel bir sunucunun tüm kaynaklarını paylaştığı, paylaşılan bir barındırma ortamında hayata başladı. Güvenliği ihlal edilmiş bir uygulama geri kalanını etkileyebileceğinden bu durum sorunlarla birlikte geldi. güvenlik ve performans. O zamanlar en kolay çözüm, özel bir sunucu çalıştırmaktı ve bu da ne yazık ki maliyetlerin artmasına neden oluyordu.

Sanallaştırma bu sorunları çözmek için ortaya çıktı. İlk olarak hipervizörler, fiziksel bir sunucunun sahip olduğu CPU ve RAM sayısına bağlı olarak birden fazla sanal sunucu barındırmasını sağladı. Bu, farklı uygulamaların, web sitelerinin veya istemcilerin, ayrı bir fiziksel sunucuya ihtiyaç duymadan, yalıtılmış ortamlarında daha düşük bir maliyetle çalışmasına olanak tanır.

Maliyetleri daha da azaltmak ve geliştiricilerin sanal makinelerde karşılaştığı birçok sorunu ele almak için aynı şekilde konteynerler ortaya çıktı. Her iki teknoloji de bugün yan yana var oluyor ve her birinin güçlü ve zayıf noktaları var.

Sanal Makine Nedir?

Sanal makineler veya VM'ler, fiziksel bir sistemi taklit eden bir tür sanallaştırılmış bilgisayar yürütme ortamıdır. Sanal makine, adı verilen özel bir yazılım kullanır. hiper yönetici bağımsız bir işletim sistemi olarak işlev görmesini sağlayan fiziksel bir altyapı üzerindeki belirli kaynaklara erişim elde etmek.

Bir sanal makinenin işletim sistemine konuk işletim sistemi, fiziksel sunucudaki işletim sistemine ise ana işletim sistemi denir. Bir ana işletim sistemi, sahip olduğu bellek, CPU çekirdeği ve depolama miktarına bağlı olarak birden çok konuk işletim sistemi örneğini barındırabilir.

Sanal Makinelerin Artıları ve Eksileri

Artılar

• İzolasyon: Sanal makine, birçok kullanım için kullanabileceğiniz yüksek düzeyde yalıtılmış bir ortamdır. İçinde olan hiçbir şey diğer sanal makineleri etkilemez ve bunun tersi de geçerlidir. Bunun nedeni, her sanal makinenin bir veya daha fazla ayrılmış CPU iş parçacığı üzerinde çalışmasıdır.
• Donanım Optimizasyonu: Sanal makineler, kullanıcıların birçok işletim sistemini tek bir donanım sunucusunda çalıştırmasına olanak tanır. Bu yetenek maliyet tasarrufu sağlar.
• Anlık Görüntüler ve Geri Almalar: Bir sanal makinenin yürütme durumunu istediğiniz zaman yakalayabilirsiniz. Bu işleme anlık görüntü adı verilir ve geri alma, basitçe sanal makineyi tam olarak bu yürütme durumuna geri getiren bir işlevdir.
• Esneklik: VM'leri ölçeklendirebilir veya küçültebilir ve kolayca taşıyabilirsiniz, bu da onları uygulama geliştirmek ve test etmek için ideal bir platform haline getirir.

Eksiler

• Sınırlı Ölçeklenebilirlik: Sanal makineleri ölçeklendirebilseniz de kapsayıcılar kadar kolay ölçeklenemezler.
• karmaşa: Sanal makinelerin yönetilmesi, güncellemeler ve izleme gibi daha fazla ek yük gerektirir ve bu, büyük ölçekli dağıtımlarda sorunlara yol açabilir.
• ruhsat verme: Birden çok sanal makinenin çalıştırılması lisans maliyetlerine neden olabilir.

Konteyner Nedir?

Konteyner aynı zamanda bir kullanıcının, sistemin hipervizörüne veya CPU ve diğer kaynaklara doğrudan erişimine ihtiyaç duymadan fiziksel bir sistem üzerinde yalıtılmış yürütme ortamları oluşturmasına ve sürdürmesine olanak tanıyan bir sanallaştırma teknolojisidir.

Bir veri dosyasının içeriği yürütüldüğünde bir kapsayıcı oluşturulur. Bu dosya kapsayıcı görüntüsü olarak adlandırılır ve istenen kapsayıcıyı oluşturmak için ana bilgisayar işletim sistemine yüklenmesi gereken tüm kitaplıkları içerir.

Konteynerler hafiftir ve modern uygulamalar için son derece yararlı olan tutarlı ve taşınabilir bir ortam sağlar. yazılım geliştirme. Donanım özelliklerinin destekleyebildiği ölçüde aynı fiziksel ana bilgisayar üzerinde yan yana da çalıştırılabilirler.

Konteynerlerin Artıları ve Eksileri

Artılar

• Tutarlı Ortam: Bir kabın içeriği sabit ve kesindir. Bu, her çalıştırıldığında her zaman aynı yürütme ortamını üreteceği anlamına gelir.
• Kaynaklarla Verimlilik: Kapsayıcılar yalnızca ihtiyaç duydukları kadar kaynak kullanır. CPU'ları ayarlamanıza veya önceden bellek ayırmanıza gerek yoktur. Bu aynı zamanda daha fazla konteynerin birlikte paketlenmesini sağlar.
• Hızlı dağıtım: Konteynerler hafiftir ve devreye alınmaları hızlıdır, genellikle çalışmaya başlamak için yalnızca birkaç saniyeye ihtiyaç duyarlar.
• İzolasyon: Kapsayıcı, yalıtılmış bir yürütme ortamıdır. Sanal makineler kadar izole olmasa da, tek bir işi yapmaya ve onu iyi yapmaya odaklanan mikro hizmetleri çalıştırmak için hala en iyi çözümdür.

Eksiler

• Sınırlı Eski Uygulama Desteği: İşletim sisteminden veya donanım aygıtlarından belirli özelliklere ihtiyaç duyan bir uygulamayla uğraşıyorsanız, kapsayıcı sizin için en iyi çözüm olmayabilir.
• Geçici Veriler: Konteyner yok edildiğinde konteynerlerle ilgili her şey yok olur ve buna veriler de dahildir. Yine de kapsayıcılarla kalıcı verilere sahip olmanın yolları vardır.
• Çekirdek Bağımlılığı: Konteyner motorları, ortamda yapabileceklerinizi sınırlayan bir ana bilgisayar işletim sisteminde çalışır.

Sanal Makineler ve Konteyner Farkları

• mimari: Sanal makineler, birden çok işletim sistemini yan yana çalıştırmak için tasarlanmıştır. Her işletim sistemi tamamen izole edilmiştir ve sabit miktarda kaynak tahsis edilmiştir. Konteynerler ise aynı işletim sisteminde ancak farklı sanal ortamlarda çalışır. Her kapsayıcı, yalnızca ihtiyaç duyduğu kitaplıkları içerir ve mevcut donanım kaynaklarını başkalarıyla paylaşır.
• Görüntü boyutu: En küçük kapsayıcı görüntüsü, sıkıştırıldığında 4.8 MB'a inen 2 MB'lık bir Docker dosyasıdır. Çoğu kapsayıcı dosyası, en büyüğü yaklaşık 700 MB olmak üzere ortalama birkaç yüz megabayttır. Sanal makineler ise yaklaşık 10 GB'tan başlayıp 150 GB'a kadar çıkabiliyor.
• İzolasyon & Güvenlik: Sanal makineler, kendi özel CPU iş parçacıklarında çalışır ve fiziksel RAM'in sınırlı bir alanına erişir. Bu onları hem içeriden hem de dışarıdan gelebilecek saldırılara karşı daha az duyarlı hale getirir. Konteynerler ise bir işletim sistemini paylaşır ve bu, güvenlik uygulamalarından bağımsız olarak onları saldırılara karşı daha duyarlı hale getirir.
• Dağıtım ve Başlangıç ​​Süresi: Yüklemek ve kurmak için çoğunlukla megabaytlarca veriyle ve bir sistemi disklerden başlatmaya gerek olmadan, konteynerler hız söz konusu olduğunda sanal makineleri kesinlikle geride bırakır. Tipik bir kapsayıcının dağıtılması için yalnızca birkaç saniyeye ihtiyacı varken, sanal bir makinenin dakikalara ihtiyacı olacaktır.
• Kaynak Kullanımı ve Maliyetler: Her sanal makine belirli CPU, RAM ve depolama kaynakları gerektirdiğinden, sanal makineler fiziksel sunucu başına daha düşük yoğunluğa sahiptir. Bir sistemdeki kapsayıcıların yoğunluğu, kümülatif kaynak kullanımlarına bağlıdır.
• orkestrasyon: Her iki sistem de doğru uygulamalar kullanılarak yönetilebilir. Docker Swarm ve Kubernetes, kapsayıcılar için popülerdir, VM'ler de Kubernetes çözümleri kullanılarak yönetilebilir.

Hangi Çözüm Size Uygun?

Kapsayıcılar ve sanal makineler arasındaki farkları gördükten sonra, her sistemin en iyi çalıştığında senaryoları olduğunu da aynı şekilde kabul etmelisiniz. Bu nedenle, aşağıda kapların ne zaman kullanılacağı ve VM'lerin ne zaman kullanılacağının bir listesi bulunmaktadır.

Konteynerler Ne Zaman Kullanılmalı?

• Mikro hizmetler: Farklı parçalarının bağımsız olarak mikro hizmetler olarak çalışacak şekilde tasarlandığı dağıtılmış bir uygulama mimarisi kullanıyorsanız, bir kapsayıcı muhtemelen en iyi yoldur.
• Çevrenin Kontrolü: Her bir kapsayıcı görüntüsü kesin ve %100 yinelenebilir bir yürütme ortamına sahip olduğundan, kapsayıcılar ortamın mutlak kontrolüne ihtiyaç duyduğunuz durumlar için de idealdir.
• Hızlı dağıtım: Konteynerler yalnızca birkaç saniye gibi kısa bir sürede yüklenebilir, bu da onları talep üzerine uygulamaları hızla dağıtmak için ideal bir teknoloji haline getirir. Bunlar arasında yazılım testi, orkestrasyon ve üretim sistemlerinin ölçeklendirilmesi yer alır.
• Kaynak Verimliliği: Her bir kap, CPU ve bellek kullanımı konusunda esnek olduğundan, kapsayıcılar, tasarımları nedeniyle bir makinenin donanım kaynaklarını daha iyi en üst düzeye çıkarabilir.
• Yatay ve Dikey Ölçeklendirme: Konteynerler hem yatay hem de dikey ölçeklendirme durumlarında iyi çalışır. Yatay ölçeklendirme, daha yüksek iş akışlarını işlemek için daha fazla kapsayıcının basit bir şekilde başlatılmasıdır, dikey ölçeklendirme ise belirli bir kapsayıcı veya kapsayıcı grubunun CPU ve bellek tahsislerindeki artıştır.

Sanal Makineler Ne Zaman Kullanılmalı?

• Güçlü Uygulama İzolasyonu: Diğer işlemlerden tamamen yalıtılmış bir ortamda kod yürütmeniz gerektiğinde sanal makine iyi bir çözümdür. Bir örnek, muhtemelen kötü amaçlı yazılım bulaşmış bir yazılımı çalıştırmak olabilir.
• GUI: Bir grafik kullanıcı arabirimi aracılığıyla etkileşim kuran bir uygulama çalıştırmanız gerektiğinde sanal bir makine doğru çözüm olabilir.
• Dikey Ölçekleme: VM uygulamalarını, sanallaştırma yazılımından CPU ve bellek tahsisini artırarak kolayca dikey olarak ölçeklendirebilirsiniz.
• Donanım Düzeyinde Erişim: Sanal makineler, yoğun kaynak kullanan veya CPU'ya veya belirli donanım yapılandırmalarına doğrudan erişime ihtiyaç duyan uygulamalar için de harikadır.
• Miras başvuruları: Bazı uygulamalar, belirli kitaplıklara veya işletim sistemi kaynaklarına bağımlıdır. Bu nedenle, tam olarak ihtiyaç duydukları ortamda en iyi şekilde yürütülürler.

Sanal Makine ve Konteynerleştirme Araçları Listesi

Sanal makineler ve konteynerler oluşturmak ve yönetmek için birçok araç ve çözüm var. İşte en popüler olanların hızlı bir listesi.

• Oracle VirtualBox: Ücretsiz ve açık kaynak sanal makine yöneticisi
• liman işçisi: Açık kaynaklı konteyner oluşturma ve yönetimi
• Kubernetes: Açık kaynaklı konteyner düzenleme sistemi
• kaplanmış: Gelişmiş kullanıcılar için kapsayıcı çalışma zamanı
• VMware Workstation: Linux ve Windows üzerinde sanal makineler çalıştırın
• Microsoft Hyper V: Windows'ta sanal makineler çalıştırın
• RedHat Açık Vardiya: Kurumsal düzeyde sanallaştırma ve bulut yönetimi platformu
• Göçebe: Düzenleme yönetimi için
• Apaçi Mesos: Açık kaynak küme yöneticisi
• Çiftlik sahibi: Birden fazla Kubernetes kümesinin yönetimi için
• Google Bulut: Google'ın Kubernetes motoru
• AWS: Sunucusuz dahil olmak üzere Amazon web hizmetleri far kapısı konteyner yöneticisi

Sıkça Sorulan Sorular

Bulut sanal makineleri ve kapsayıcılı uygulamalarla ilgili bazı sık sorulan soruları burada bulabilirsiniz.

Sonuç

Bu bulut sanal makine ve kapsayıcı karşılaştırmasının sonuna geldik. Gördüğünüz gibi, her iki teknoloji de uygulamaları bulutta dağıtmak ve yönetmek için değerlidir.

İkisi arasındaki seçiminiz her zaman ihtiyaçlarınıza bağlı olacaktır. İstediğiniz zaman bir sanal makine, kapsayıcıya alma yaklaşımı veya her ikisiyle daha iyisini yapabilirsiniz.