Какие различия между Docker и виртуальными машинами? В этой статье мы сравним различия и предоставим наши идеи, чтобы помочь вам выбрать между ними. Прежде чем мы начнем обсуждать сравнение Docker с виртуальными машинами, давайте сначала объясним основы.
Что такое Docker?
Организации в современном мире надеются преобразовать свой бизнес в цифровом виде, но ограничены разнообразным портфелем приложений, облачной и локальной инфраструктурой. Docker устраняет это препятствие для каждой организации с помощью контейнерной платформы, которая объединяет традиционные приложения и микросервисы на базе Windows, Linux и мэйнфреймов в автоматизированную и безопасную цепочку поставок.
Docker – это инструмент разработки программного обеспечения и технология виртуализации, которая упрощает разработку, развертывание и управление приложениями с использованием контейнеров. Контейнер – это легкий, автономный исполняемый пакет программного обеспечения, который содержит все библиотеки, файлы конфигурации, зависимости и другие необходимые компоненты для работы приложения.
Другими словами, приложения работают одинаково независимо от того, где они находятся и на какой машине работают, потому что контейнер обеспечивает среду на протяжении всего жизненного цикла разработки программного обеспечения приложения. Поскольку контейнеры изолированы, они обеспечивают безопасность, что позволяет одновременно запускать несколько контейнеров на данном хосте. Кроме того, контейнеры легкие, потому что они не требуют дополнительной загрузки гипервизора. Гипервизор – это гостевая операционная система, такая как VMWare или VirtualBox, но вместо этого контейнеры запускаются непосредственно в ядре компьютера хоста.
Контейнеры обеспечивают следующие преимущества:
- Сокращение ИТ-управленческих ресурсов
- Уменьшенный размер снимков
- Более быстрое разворачивание приложений
- Сокращенные и упрощенные обновления для системы безопасности
- Меньше кода для передачи, миграции и загрузки рабочих нагрузок
Что такое виртуальные машины?
Виртуальные машины, создаются для выполнения задач, которые, если иное выполняется непосредственно в среде хоста, могут оказаться рискованными. Виртуальные машины изолированы от остальной части системы; программное обеспечение внутри виртуальной машины не может вмешиваться в хост-компьютер. Поэтому выполнение таких задач, как доступ к зараженным вирусом данным и тестирование операционных систем, осуществляется с использованием виртуальных машин. Мы можем определить виртуальную машину как:
Виртуальная машина – это компьютерный файл или программное обеспечение, обычно называемое гостем, или образ, созданный в компьютерной среде, называемой хостом.
Виртуальная машина способна выполнять такие задачи, как запуск приложений и программ, таких как отдельный компьютер, что делает их идеальными для тестирования других операционных систем, таких как бета-версии, создания резервных копий операционной системы и запуска программного обеспечения и приложений. Хост может иметь несколько виртуальных машин, работающих в определенное время. Лог-файл, файл настроек NVRAM, файл виртуального диска и файл конфигурации являются одними из ключевых файлов, которые составляют виртуальную машину. Другим сектором, где виртуальные машины очень полезны, является виртуализация серверов. В виртуализации серверов физический сервер делится на несколько изолированных и уникальных серверов, что позволяет каждому серверу независимо запускать свою операционную систему. Каждая виртуальная машина предоставляет свое виртуальное оборудование, такое как процессоры, память, сетевые интерфейсы, жесткие диски и другие устройства.
Виртуальные машины в целом делятся на две категории в зависимости от их использования:
- Системные виртуальные машины: платформа, которая позволяет нескольким виртуальным машинам, каждая из которых работает со своей копией операционной системы, совместно использовать физические ресурсы хост-системы. Гипервизор, который также является программным уровнем, обеспечивает технологию виртуализации. Гипервизор работает в верхней части операционной системы или только на оборудовании.
- Виртуальная машина процесса. Обеспечивает независимую от платформы среду программирования. Виртуальная машина процесса предназначена для сокрытия информации об основном оборудовании и операционной системе и позволяет программе одинаково выполняться на каждой данной платформе.
Хотя несколько виртуальных машин, работающих одновременно, могут показаться эффективными, это ведет к нестабильной производительности. Поскольку гостевая ОС будет иметь свое ядро, набор библиотек и зависимостей, это потребует большого количества системных ресурсов.
Другие недостатки включают неэффективный гипервизор и длительное время загрузки. Концепция контейнеризации преодолевает эти недостатки. Docker – одна из таких платформ для контейнеризации.
Сравнение
Ниже приведены существенные различия между Docker и виртуальными машинами.
1. Docker против виртуальных машин: поддержка ОС и архитектура
Основное отличие заключается в их архитектуре, продемонстрированной ниже.
Виртуальные машины имеют хост-ОС и гостевую ОС внутри каждой виртуальной машины. Гостевой ОС может быть любая ОС, например, Linux или Windows, независимо от хост-ОС. Контейнеры Docker, напротив, размещаются на одном физическом сервере с операционной системой хоста, которая разделяет их между собой. Совместное использование ОС хоста между контейнерами делает их легкими и увеличивает время загрузки. Docker-контейнеры считаются подходящими для запуска нескольких приложений на одном ядре ОС; тогда как виртуальные машины необходимы, если приложения или службы требуются для работы в разных ОС.
2. Docker против виртуальных машин: безопасность
Виртуальные машины автономны со своим ядром и функциями безопасности. Поэтому приложения, которым требуются дополнительные привилегии и безопасность, работают на виртуальных машинах.
С другой стороны, предоставление корневого доступа к приложениям и запуск их из административных помещений не рекомендуется в случае контейнеров Docker, поскольку контейнеры совместно используют ядро хоста. Контейнерная технология имеет доступ к подсистемам ядра; в результате одно зараженное приложение способно взломать всю хост-систему.
3. Docker против виртуальных машин: мобильность
Виртуальные машины изолированы от их ОС, поэтому они не переносятся на несколько платформ без проблем с совместимостью. На уровне разработки, если приложение должно тестироваться на разных платформах, необходимо учитывать контейнеры Docker.
Пакеты Docker-контейнеров являются автономными и могут запускать приложения в любой среде, и, поскольку им не требуется гостевая ОС, их можно легко перенести на разные платформы. Контейнеры Docker могут быть легко развернуты на серверах, поскольку легковесные контейнеры можно запускать и останавливать за очень короткое время по сравнению с виртуальными машинами.
4. Docker против виртуальных машин: производительность
Виртуальные машины более ресурсоемки, чем контейнеры Docker, поскольку виртуальные машины должны загружать всю ОС для запуска. Облегченная архитектура контейнеров Docker менее ресурсоемка, чем виртуальные машины.
В случае виртуальных машин такие ресурсы, как ЦП, память и ввод-вывод, могут не выделяться для контейнеров постоянно – в отличие от контейнеров, где использование ресурсов связано с нагрузкой или трафиком.
Простое и удобное масштабирование и дублирование контейнеров по сравнению с виртуальными машинами, поскольку в них нет необходимости устанавливать операционную систему.
Помимо основных различий, некоторые другие различия суммированы ниже:
| Docker | Виртуальные машины (ВМ) | |
| Время загрузки | Загрузка через несколько секунд. | Загрузка виртуальных машин занимает несколько минут. |
| Работает на | Docker используют механизм исполнения. | ВМ используют гипервизор. |
| Эффективность памяти | Для виртуализации не требуется места, а значит, и меньше памяти. | Требуется загрузка всей ОС перед запуском поверхности, поэтому она менее эффективна. |
| Изоляция | Склонен к невзгодам, так как нет условий для систем изоляции. | Возможность вмешательства минимальна из-за эффективного механизма изоляции. |
| Развертывание | Развертывание легко, так как только одно изображение в контейнере может использоваться на всех платформах. | Развертывание сравнительно длительное, поскольку за выполнение отвечают отдельные экземпляры. |
| Использование | Docker имеет сложный механизм использования, состоящий из сторонних и управляемых Docker инструментов. | Инструменты просты в использовании и с ними проще работать. |
Какой вариант лучше?
Будет несправедливо сравнивать Docker и виртуальные машины, поскольку они предназначены для различного использования. Docker, без сомнения, набирает сейчас обороты, но нельзя сказать, что они заменяют виртуальные машины. Несмотря на завоевание популярности Docker, виртуальная машина в некоторых случаях является лучшим выбором. Виртуальные машины считаются подходящим выбором в производственной среде, а не в контейнерах Docker, поскольку они работают на своих собственных ОС, не создавая угрозы для главного компьютера. Но если приложения должны быть протестированы, то стоит выбрать именно Docker, поскольку Docker предоставляет различные платформы ОС для тщательного тестирования программного обеспечения или приложения.
Кроме того, Docker-контейнеры используют docker-engine вместо гипервизора, как в виртуальных машинах. Поскольку ядро хоста не используется совместно, использование docker-engine делает контейнеры небольшими, изолированными, совместимыми, высокопроизводительными и быстро реагирующими. Контейнеры Docker имеют сравнительно низкие накладные расходы, поскольку они совместимы для совместного использования библиотек одного ядра и приложений. Организации используют гибридный подход главным образом, поскольку выбор между виртуальными машинами и контейнерами Docker зависит от предлагаемой рабочей нагрузки.
Кроме того, не многие компании, занимающиеся цифровыми операциями, полагаются на виртуальные машины в качестве своего основного выбора и предпочитают переходить на использование контейнеров, поскольку развертывание сравнительно длительное, а использование микросервисов также является одной из основных проблем, с которыми оно сталкивается. Тем не менее, они все еще являются некоторыми фирмами, которые предпочитают виртуальные машины, а не докеры, тогда как компании, которые заинтересованы в безопасности корпоративного уровня для своей инфраструктуры, предпочитают использовать докеры.
Наконец, контейнеры и Docker не конфликтуют с виртуальными машинами, они оба являются дополнительными инструментами для различной рабочей нагрузки и использования. Виртуальные машины созданы для приложений, которые обычно статичны и меняются не очень часто. Принимая во внимание, что платформа Docker имеет более гибкий подход, позволяющий легко и часто обновлять контейнеры.
Итак, Docker – это просто шумиха или революция – или он заменяет виртуальные машины? Прокомментируйте свои мысли ниже или дайте дальнейшие предложения.