ورچوئل مشینیں بمقابلہ کنٹینرز: ایک جامع موازنہ

ورچوئل مشینیں اور کنٹینرائزیشن ایک پلیٹ فارم پر ایک سے زیادہ عملدرآمد کے ماحول کو تعینات کرنے کے دو طریقے ہیں۔

یہ دونوں ٹیکنالوجیز ایک ایسا ورچوئل ماحول بنانا آسان بناتی ہیں جو فزیکل انفراسٹرکچر کے بعد بنایا گیا ہے، اور صارف کو وسائل کو بہتر بنانے کے قابل بناتا ہے۔

یہ مضمون ان کی مماثلت اور اختلافات کو تلاش کرتا ہے۔ یہ مختلف استعمال کے معاملات میں ان کے فوائد اور نقصانات کو بھی دیکھتا ہے، تاکہ آپ کو بہتر اندازہ ہو کہ ہر ایک کو کس طرح اور کب استعمال کرنا ہے۔

ہائپر وائزر اور کنٹینر انجن

بہت سی ویب سائٹس اور انٹرنیٹ ایپلی کیشنز نے مشترکہ ہوسٹنگ ماحول میں زندگی کا آغاز کیا – جہاں دو یا زیادہ ایپلی کیشنز نے ایک فزیکل سرور کے تمام وسائل کو شیئر کیا۔ یہ مسائل کے ساتھ آیا، کیونکہ ایک سمجھوتہ کرنے والی ایپلیکیشن سیکیورٹی اور کارکردگی دونوں پر، باقی کو متاثر کر سکتی ہے۔ اس وقت سب سے آسان حل ایک سرشار سرور چلانا تھا، جو افسوسناک طور پر بڑھتے ہوئے اخراجات کے ساتھ آیا۔

ورچوئلائزیشن ان مسائل کو حل کرنے کے لیے آئی۔ سب سے پہلے، ہائپر وائزرز نے ایک فزیکل سرور کو ایک سے زیادہ ورچوئل سرور کی میزبانی کرنے کے قابل بنایا – اس پر منحصر ہے کہ اس میں کتنے CPUs اور RAM ہیں۔ یہ مختلف ایپلی کیشنز، ویب سائٹس، یا کلائنٹس کو اپنے الگ تھلگ ماحول میں کم قیمت پر بغیر کسی وقف شدہ جسمانی سرور کی ضرورت کے چلانے کی اجازت دیتا ہے۔

لاگت کو مزید کم کرنے اور ڈویلپرز کو ورچوئل مشینوں کے ساتھ درپیش بہت سے مسائل کو حل کرنے کے لیے کنٹینرز یکساں طور پر سامنے آئے۔ دونوں ٹیکنالوجیز آج ایک دوسرے کے شانہ بشانہ موجود ہیں، ہر ایک کے مضبوط اور کمزور نکات ہیں۔

ورچوئل مشین کیا ہے؟

ورچوئل مشینیں یا VMs ورچوئلائزڈ کمپیوٹر ایگزیکیوشن ماحول کی ایک شکل ہیں جو جسمانی نظام کی نقل کرتی ہے۔ ایک ورچوئل مشین خصوصی سافٹ ویئر استعمال کرتی ہے جسے a کہا جاتا ہے۔ ہائپر وائزر کسی فزیکل انفراسٹرکچر پر مخصوص وسائل تک رسائی حاصل کرنا جو اسے ایک آزاد آپریٹنگ سسٹم کے طور پر کام کرنے کے قابل بناتا ہے۔

ایک ورچوئل مشین کے آپریٹنگ سسٹم کو گیسٹ OS کہا جاتا ہے، جبکہ فزیکل سرور پر موجود آپریٹنگ سسٹم کو ہوسٹ OS کہا جاتا ہے۔ ایک میزبان OS متعدد مہمان OS مثالوں کی میزبانی کر سکتا ہے، اس بات پر منحصر ہے کہ اس میں کتنی میموری، CPU کور، اور اسٹوریج ہے۔

ورچوئل مشینوں کے فوائد اور نقصانات

پیشہ

• تنہائی: ورچوئل مشین ایک انتہائی الگ تھلگ ماحول ہے جسے آپ بہت سے استعمال کے لیے استعمال کر سکتے ہیں۔ اس کے اندر ہونے والی کوئی بھی چیز دوسری ورچوئل مشینوں کو متاثر نہیں کرے گی اور اس کے برعکس۔ وجہ یہ ہے کہ ہر ورچوئل مشین ایک یا زیادہ سرشار CPU تھریڈز پر چلتی ہے۔
• ہارڈ ویئر کی اصلاح: ورچوئل مشینیں صارفین کو ایک ہارڈ ویئر سرور پر بہت سے آپریٹنگ سسٹم چلانے کی اجازت دیتی ہیں۔ یہ صلاحیت لاگت کی بچت کا باعث بنتی ہے۔
• سنیپ شاٹس اور رول بیکس: آپ کسی بھی وقت ورچوئل مشین کی عمل درآمد کی حالت پر قبضہ کر سکتے ہیں۔ اس عمل کو اسنیپ شاٹ کہا جاتا ہے اور رول بیک صرف ایک فنکشن ہے جو ورچوئل مشین کو اس عین عمل کی حالت میں واپس لاتا ہے۔
• لچک: آپ VMs کو اوپر یا نیچے پیمانہ کر سکتے ہیں اور انہیں آسانی سے منتقل کر سکتے ہیں، جس سے وہ ایپلیکیشنز کو تیار کرنے اور جانچنے کے لیے ایک مثالی پلیٹ فارم بنا سکتے ہیں۔

خامیاں

• محدود توسیع پذیری: اگرچہ آپ ورچوئل مشینوں کو پیمانہ کر سکتے ہیں، لیکن وہ کنٹینرز کی طرح پیمانہ کرنا آسان نہیں ہیں۔
• پیچیدگی: ورچوئل مشینوں کو انتظام کرنے کے لیے زیادہ اوور ہیڈ کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے اپ ڈیٹس اور نگرانی، اور یہ بڑے پیمانے پر تعیناتیوں میں مسائل کا باعث بن سکتا ہے۔
• لائسنسنگ: ایک سے زیادہ ورچوئل مشینوں کو چلانے سے لائسنس کے اخراجات برداشت کرنا پڑ سکتے ہیں۔

کنٹینر کیا ہے؟

کنٹینر ایک ورچوئلائزیشن ٹیکنالوجی بھی ہے جو صارف کو سسٹم کے ہائپر وائزر پر انحصار کیے بغیر یا CPU اور دیگر وسائل تک براہ راست رسائی کے بغیر، کسی فزیکل سسٹم پر الگ تھلگ ایگزیکیوشن ماحول بنانے اور برقرار رکھنے کی اجازت دیتی ہے۔

ایک کنٹینر اس وقت بنتا ہے جب ڈیٹا فائل کے مشمولات کو عمل میں لایا جاتا ہے۔ اس فائل کو کنٹینر امیج کہا جاتا ہے اور اس میں وہ تمام لائبریریاں شامل ہیں جنہیں مطلوبہ کنٹینر بنانے کے لیے میزبان آپریٹنگ سسٹم پر انسٹال کرنے کی ضرورت ہے۔

کنٹینرز ہلکے ہوتے ہیں اور ایک مستقل اور پورٹیبل ماحول فراہم کرتے ہیں جو جدید سافٹ ویئر کی ترقی کے لیے انتہائی مفید ہے۔ انہیں ایک ہی فزیکل ہوسٹ پر شانہ بشانہ بھی عمل میں لایا جا سکتا ہے، جتنا کہ ہارڈ ویئر کے چشمے سپورٹ کر سکتے ہیں۔

کنٹینرز کے فوائد اور نقصانات

پیشہ

• مستقل ماحول: ایک کنٹینر کے مواد فکسڈ اور عین مطابق ہیں۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ جب بھی اسے چلایا جائے گا تو یہ ہمیشہ ایک ہی عملدرآمد کا ماحول پیدا کرے گا۔
• وسائل کے ساتھ کارکردگی: کنٹینرز صرف اتنے ہی وسائل استعمال کرتے ہیں جتنی انہیں ضرورت ہوتی ہے۔ آپ کو پہلے سے CPUs کو ترتیب دینے یا میموری مختص کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ یہ مزید کنٹینرز کو ایک ساتھ پیک کرنے کی بھی اجازت دیتا ہے۔
• تیزی سے تعیناتی: کنٹینرز ہلکے اور تعینات کرنے میں جلدی ہوتے ہیں، اکثر کام شروع کرنے میں صرف چند سیکنڈ کی ضرورت ہوتی ہے۔
• تنہائی: ایک کنٹینر ایک الگ تھلگ عملدرآمد ماحول ہے۔ اگرچہ یہ ورچوئل مشینوں کی طرح الگ تھلگ نہیں ہے، لیکن پھر بھی یہ مائیکرو سروسز چلانے کا بہترین حل ہے جو صرف ایک کام کرنے اور اسے اچھی طرح سے کرنے پر توجہ مرکوز کرتی ہے۔

خامیاں

• لمیٹڈ لیگیسی ایپلی کیشن سپورٹ: اگر آپ کسی ایسی ایپلیکیشن کے ساتھ کام کر رہے ہیں جس کو آپریٹنگ سسٹم یا ہارڈویئر ڈیوائسز سے مخصوص خصوصیات کی ضرورت ہے، تو ایک کنٹینر آپ کا بہترین حل نہیں ہو سکتا۔
• عارضی ڈیٹا: کنٹینرز کے بارے میں ہر چیز تباہ ہو جاتی ہے جب کنٹینر تباہ ہو جاتا ہے اور اس میں ڈیٹا شامل ہوتا ہے۔ اگرچہ کنٹینرز کے ساتھ مستقل ڈیٹا رکھنے کے طریقے موجود ہیں۔
• دانا انحصار: کنٹینر انجن ایک میزبان آپریٹنگ سسٹم پر چلتے ہیں، جو ماحول میں آپ جو کچھ کر سکتے ہیں اسے محدود کرتا ہے۔

ورچوئل مشینوں اور کنٹینرز میں فرق

	مجازی مشینیں	کنٹینر
آرکیٹیکچر	لائبریریوں کے ساتھ آپریٹنگ سسٹم پر مشتمل ہے۔	صرف مطلوبہ لائبریریوں پر مشتمل ہے۔
تصویر کا سائز	10 - 150 جی بی	5 - 600 MB
تنہائی اور سلامتی	نسبتاً الگ تھلگ اور محفوظ	بہت الگ تھلگ اور محفوظ
تعیناتی اور آغاز کا وقت	اوسطاً 1-3 منٹ	اوسطاً 1-3 سیکنڈ
وسائل کا استعمال	اوسط	ہائی
اخراجات	اعلی	لو
آرکیسٹریشن	ٹھیک ہے	انتہائی موثر
مقدمات کا استعمال کریں	تنہائی، میراثی نظام، GUI	مائیکرو سروسز، ڈی او اوپس، اسکیلنگ

• آرکیٹیکچر: ورچوئل مشینیں متعدد آپریٹنگ سسٹمز کو ساتھ ساتھ چلانے کے لیے بنائی گئی ہیں۔ ہر OS مکمل طور پر الگ تھلگ ہے اور وسائل کی ایک مقررہ رقم مختص کی جاتی ہے۔ دوسری طرف کنٹینرز ایک ہی آپریٹنگ سسٹم پر چلتے ہیں لیکن مختلف ورچوئل ماحول میں۔ ہر کنٹینر میں صرف لائبریریاں شامل ہوتی ہیں جن کی اسے ضرورت ہوتی ہے اور دستیاب ہارڈویئر وسائل دوسروں کے ساتھ شیئر کرتے ہیں۔
• تصویر کا سائز: کنٹینر کی سب سے چھوٹی تصویر 4.8MB ڈوکر فائل ہے جو کمپریس ہونے پر 2MB تک آتی ہے۔ زیادہ تر کنٹینر فائلوں کی اوسط چند سو میگا بائٹس ہوتی ہے، جس میں سب سے بڑی 700MB کے قریب ہوتی ہے۔ دوسری طرف ورچوئل مشینیں تقریباً 10 جی بی سے شروع ہوتی ہیں اور سائز میں 150 جی بی تک پہنچ سکتی ہیں۔
• تنہائی اور سلامتی: ورچوئل مشینیں اپنے مخصوص CPU دھاگے پر چلتی ہیں اور فزیکل RAM کے محدود علاقے تک رسائی حاصل کرتی ہیں۔ یہ انہیں اندر سے اور باہر سے حملوں کے لیے کم حساس بناتا ہے۔ دوسری طرف، کنٹینرز آپریٹنگ سسٹم کا اشتراک کرتے ہیں اور یہ انہیں حملوں کے لیے زیادہ حساس بناتا ہے، خواہ ان کے حفاظتی نفاذ سے قطع نظر۔
• تعیناتی اور آغاز کا وقت: لوڈ اور انسٹال کرنے کے لیے زیادہ تر میگا بائٹس ڈیٹا کے ساتھ، اور ڈسکس سے سسٹم کو بوٹ اپ کرنے کی ضرورت نہیں، کنٹینرز ورچوئل مشینوں کو پیچھے چھوڑ دیتے ہیں جب رفتار کی بات آتی ہے۔ عام کنٹینر کو تعینات کرنے میں صرف چند سیکنڈ کی ضرورت ہوتی ہے، جبکہ ایک ورچوئل مشین کو منٹوں کی ضرورت ہوتی ہے۔
• وسائل کا استعمال اور اخراجات: ورچوئل مشینوں میں فی فزیکل سرور کم کثافت ہوتی ہے کیونکہ ہر VM کو مخصوص CPU، RAM اور اسٹوریج کے وسائل کی ضرورت ہوتی ہے۔ سسٹم پر کنٹینرز کی کثافت ان کے مجموعی وسائل کے استعمال پر منحصر ہے۔
• آرکیسٹریشن: دونوں نظاموں کو صحیح ایپلی کیشنز کا استعمال کرتے ہوئے ترتیب دیا جا سکتا ہے۔ Docker Swarm اور Kubernetes کنٹینرز کے لیے مقبول ہیں، جبکہ VMs کو بھی Kubernetes سلوشنز کا استعمال کرتے ہوئے ترتیب دیا جا سکتا ہے۔

آپ کے لیے کون سا حل صحیح ہے؟

کنٹینرز اور ورچوئل مشینوں کے درمیان فرق کو دیکھنے کے بعد، آپ کو یکساں طور پر تسلیم کرنا چاہیے کہ جب ہر سسٹم بہترین کام کرتا ہے تو اس کے منظرنامے ہوتے ہیں۔ لہذا، مندرجہ ذیل ایک فہرست ہے کہ کنٹینرز کو کب استعمال کرنا ہے اور کب VMs کا استعمال کرنا ہے۔

کنٹینرز کب استعمال کریں۔

• مائیکرو سروسز: اگر آپ تقسیم شدہ ایپلیکیشن آرکیٹیکچر استعمال کر رہے ہیں، جہاں اس کے مختلف حصوں کو آزادانہ طور پر مائیکرو سروسز کے طور پر چلانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، تو ایک کنٹینر شاید جانے کا بہترین طریقہ ہے۔
• ماحولیات کا کنٹرول: کنٹینرز ایسے حالات کے لیے بھی مثالی ہیں جہاں آپ کو ماحول پر مکمل کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے، کیونکہ ہر کنٹینر کی تصویر ایک درست اور 100% نقل کرنے کے قابل ماحول رکھتی ہے۔
• تیزی سے تعیناتی: کنٹینرز صرف چند سیکنڈوں میں تیزی سے لوڈ ہو سکتے ہیں، جس سے وہ درخواست کے مطابق تیزی سے ایپلی کیشنز کی تعیناتی کے لیے مثالی ٹیکنالوجی بن جاتے ہیں۔ ان میں سافٹ ویئر ٹیسٹنگ، آرکیسٹریشن، اور پروڈکشن سسٹم کی اسکیلنگ شامل ہے۔
• وسائل کی کارکردگی: کنٹینرز اپنے ڈیزائن کی وجہ سے مشین کے ہارڈویئر وسائل کو بہتر طریقے سے بڑھا سکتے ہیں، کیونکہ ہر کنٹینر اپنے CPU اور میموری کے استعمال کے ساتھ لچکدار ہوتا ہے۔
• افقی اور عمودی اسکیلنگ: کنٹینرز افقی اور عمودی دونوں صورتوں کے لیے اچھی طرح کام کرتے ہیں۔ افقی اسکیلنگ زیادہ کام کے بہاؤ کو سنبھالنے کے لیے زیادہ کنٹینرز کی سادہ لانچنگ ہے، جبکہ عمودی اسکیلنگ خاص کنٹینر یا کنٹینر گروپ کے CPU اور میموری مختص میں اضافہ ہے۔

ورچوئل مشینیں کب استعمال کریں۔

• مضبوط ایپلیکیشن تنہائی: ایک ورچوئل مشین ایک اچھا حل ہے جب بھی آپ کو کسی ایسے ماحول میں کوڈ پر عمل کرنے کی ضرورت ہو جو دوسرے عمل سے بالکل الگ تھلگ ہو۔ ایک مثال چل رہا سافٹ ویئر ہے جو شاید میلویئر سے متاثر ہے۔
• GUI: ایک ورچوئل مشین صحیح حل ہو سکتی ہے جب آپ کو ایسی ایپلی کیشن چلانے کی ضرورت ہو جو گرافیکل یوزر انٹرفیس کے ذریعے تعامل کرے۔
• عمودی اسکیلنگ: آپ VM ایپلیکیشنز کو ورچوئلائزیشن سافٹ ویئر سے ان کے CPU اور میموری مختص میں اضافہ کر کے عمودی طور پر آسانی سے سکیل کر سکتے ہیں۔
• ہارڈ ویئر کی سطح تک رسائی: ورچوئل مشینیں ان ایپلی کیشنز کے لیے بھی بہت اچھی ہیں جو وسائل سے بھرپور ہیں یا جنہیں CPU یا مخصوص ہارڈویئر کنفیگریشنز تک براہ راست رسائی کی ضرورت ہے۔
• لیگیسی ایپلی کیشنز: کچھ ایپلیکیشنز کا انحصار مخصوص لائبریریوں یا آپریٹنگ سسٹم کے وسائل پر ہوتا ہے۔ لہذا، ان کی ضرورت کے عین مطابق ماحول میں انہیں بہترین طریقے سے انجام دیا جاتا ہے۔

ورچوئل مشین اور کنٹینرائزیشن ٹولز کی فہرست

ورچوئل مشینیں اور کنٹینرز بنانے اور ان کا انتظام کرنے کے لیے بہت سارے ٹولز اور حل موجود ہیں۔ لہذا، یہاں سب سے زیادہ مقبول لوگوں کی ایک فوری فہرست ہے.

• اوریکل VirtualBox: مفت اور اوپن سورس ورچوئل مشین مینیجر
• میں Docker: اوپن سورس کنٹینر کی تخلیق اور انتظام
• Kubernetes: اوپن سورس کنٹینر آرکیسٹریشن سسٹم
• کنٹینرڈ: اعلی درجے کے صارفین کے لیے کنٹینر رن ٹائم
• وی ایم ویئر ورک اسٹیشن۔: لینکس اور ونڈوز پر ورچوئل مشینیں چلائیں۔
• مائیکروسافٹ ہائپر- V: ونڈوز پر ورچوئل مشینیں چلائیں۔
• ریڈ ہیٹ اوپن شفٹ: انٹرپرائز گریڈ ورچوئلائزیشن اور کلاؤڈ مینجمنٹ پلیٹ فارم
• گھمککڑ: آرکیسٹریشن کے انتظام کے لیے
• اپاچی میسوس۔: اوپن سورس کلسٹر مینیجر
• rancher کے: متعدد Kubernetes کلسٹرز کے انتظام کے لیے
• گوگل کلاؤڈ: گوگل کا کوبرنیٹس انجن
• AWS: Amazon ویب سروسز بشمول سرور کے بغیر فارگیٹ کنٹینر مینیجر

اکثر پوچھے گئے سوالات

یہاں کلاؤڈ ورچوئل مشینوں اور کنٹینرائزڈ ایپلی کیشنز کے بارے میں اکثر پوچھے جانے والے سوالات ہیں۔

نتیجہ

ہم اس کلاؤڈ ورچوئل مشینوں اور کنٹینرز کے موازنہ کے اختتام پر پہنچ چکے ہیں۔ اور جیسا کہ آپ نے دیکھا ہے، دونوں ٹیکنالوجیز کلاؤڈ میں ایپلیکیشنز کی تعیناتی اور انتظام کرنے کے لیے قابل قدر ہیں۔

دونوں کے درمیان آپ کا انتخاب ہمیشہ آپ کی ضروریات پر منحصر ہوگا۔ کسی بھی وقت، آپ ورچوئل مشین، کنٹینرائزیشن اپروچ، یا دونوں کے ساتھ بہتر کام کر سکتے ہیں۔