Container versus virtual machine

In eerste instantie bracht virtualisatie een revolutie in IT teweeg door virtual machines (VM's). Elke VM gedraagt zich als een volledig onafhankelijke computer, die zijn besturingssysteem en applicatiecode kan draaien. Hierdoor kunnen IT-afdelingen veel onderbezette fysieke servers op een kleiner aantal krachtigere machines bijeenbrengen. Dit voorkomt een wildgroei aan hardware en de energiekosten worden aanzienlijk verminderd.

Met containers heeft het virtualisatieconcept een stap vooruit gedaan. Containers bieden een lichtgewicht vorm van virtualisatie: ze delen het besturingssysteem van de hostmachine, maar schermen de specifieke applicaties en hun afhankelijkheden af.

Hierdoor kunnen containers ongelooflijk snel opstarten en zijn ze gemakkelijk te verplaatsen. Hierdoor zijn ze ideaal voor gebruik in de cloud. Alles overziend kunnen IT-teams dankzij virtualisatie het gebruik van resources optimaliseren, ontwikkeling stroomlijnen, flexibiliteit voor noodherstel vergroten en uiteindelijk de kosten terugdringen, terwijl de reactiviteit toeneemt.

Virtualisatie begrijpen

Virtualisatie heeft een revolutie in IT-efficiëntie teweeggebracht door een softwarelaag te introduceren tussen de hardware en de besturingssystemen die erop draaien. Deze laag staat bekend als de hypervisor en is de sleutel tot het maken van virtuele machines of een container.

De hypervisor is een resourcemanager die delen van de CPU, het geheugen, de opslag en het netwerk van de hardware toewijst aan elke virtuele omgeving. Hij onderschept ook instructies van de besturingssystemen die in VM's worden uitgevoerd en vertaalt deze naar opdrachten die de fysieke hardware kan begrijpen.

Moderne processors hebben vaak al virtualisatiefuncties die door de hardware ondersteund worden (zoals Intel VT-x of AMD-V). Door deze functies kan de hypervisor specifieke taken direct aan de hardware overdragen. Dit resulteert in significant betere VM-prestaties. Hoewel in hardware ondersteunde virtualisatie voordelen oplevert, is het niet strikt noodzakelijk; virtualisatie op basis van software kan nog steeds effectief en efficiënt werken.

Uiteindelijk creëert virtualisatie een abstractielaag die software onafhankelijk maakt van de onderliggende hardware. Dit vormt de basis van de transformatieve impact op de reactiviteit en efficiëntie van IT.

Wat is een virtual machine?

Een virtual machine (VM) maakt virtualisatie mogelijk. Het is een software-emulatie van een fysiek computersysteem, compleet met zijn virtuele CPU, geheugen, opslag en netwerkinterfaces.  Beschouw het als een gesimuleerde computer die binnen een andere computer draait.
 

Virtuele machines kunnen worden gemaakt en beheerd met behulp van een hypervisor. Die werkt als een dirigent, die resources toewijst en voor een soepele werking van meerdere machines op één fysieke machine zorgt. VM's vormen een veelzijdig hulpmiddel voor uiteenlopende computeromgevingen:

• Personal computers (pc's):  Particulieren kunnen een virtuele machine op een pc gebruiken om software uit te voeren die voor een ander besturingssysteem is ontworpen. U kunt bijvoorbeeld een VM met Windows op uw Mac maken om programma's uit te voeren die alleen voor Windows bestaan.
   
• On-premises servers:  Bedrijven kunnen VM's benutten om meerdere fysieke servers op een kleiner aantal krachtigere machines te consolideren. Dit reduceert hardwarekosten en vereenvoudigt serverbeheer. IT-afdelingen kunnen VM's maken voor specifieke taken, zoals webservers, databases of ontwikkelomgevingen.
   
• Cloudcomputing: Cloudproviders bieden virtual machines-as-a-service (IaaS). Dit levert ongelooflijke schaalbaarheid en flexibiliteit op. Bedrijven kunnen machines eenvoudig op aanvraag inplannen met de gewenste resources. Hierdoor hoeft er niet meer vooraf in hardware te worden geïnvesteerd. Ze kunnen hun VM's ook opschalen of inkrimpen op basis van veranderende workloads.

In essentie bieden VM's afgeschermde computeromgevingen die zich als onafhankelijke computers gedragen.

Door deze afscherming kunnen ze verschillende besturingssystemen en applicaties draaien op dezelfde fysieke machine, ongeacht de locatie (uw pc, een bedrijfsserver of de cloud). Deze flexibiliteit en efficiëntie maken virtualisatie tot een basistechnologie in het hedendaagse IT-landschap.

Containers zijn licht en efficiënt, maar het kan complex zijn om er veel te gebruiken en te beheren, vooral op grote schaal. Orkestratieoplossingen zoals Docker automatiseren het implementeren, opschalen en aan netwerken koppelen voor meerdere containers. 

Kortom, dankzij orkestratie kunnen veel containers worden beheerd en kunnen programma's soepel blijven werken. Kubernetes is een voorbeeld van containerorkestratie. Managed Kubernetes en Managed Rancher worden vaak door bedrijven gebruikt om complexe technologie-omgevingen te managen die op containers berusten.

In het algemeen bieden containers een snellere, flexibelere benadering van virtualisatie dan VM's. Doordat ze lichtgewicht zijn en op afgeschermde code focussen, zijn ze perfect voor moderne ontwikkel- en implementatieworkflows, vooral in omgevingen op basis van de cloud.

Overeenkomsten en verschillen

Virtual machines en containers zijn krachtige virtualisatietools, maar hun aanpak en de resulterende compromissen verschillen. VM's emuleren een computersysteem, inclusief een virtuele CPU, geheugen, opslag en netwerkinterfaces.

Elke VM draait een compleet besturingssysteem. Dit biedt een hoge mate van afscherming, waardoor VM's ideaal zijn voor scenario's waarbij u meerdere besturingssystemen op dezelfde hardware moet uitvoeren, oudere, aan specifieke besturingssysteemversies gebonden applicaties moet ondersteunen of strikte beveiligingsgrenzen nodig heeft. Deze emulatie van een heel systeem brengt echter overhead met zich mee; VM's zijn omvangrijker, starten trager op en gebruiken meer resources.

Containers zijn daarentegen eerder lichtgewicht van aard. Ze delen de kernel van het besturingssysteem van de hostmachine, maar bundelen de specifieke applicatie samen met alle noodzakelijke bibliotheken en afhankelijkheden. Hierdoor kan een container ongelooflijk snel opstarten (vaak binnen enkele seconden) en is deze zeer overdraagbaar.

Hun kleinere afmetingen zorgen ook voor grotere efficiëntie — u kunt veel meer containers dan VM's op één host gebruiken. Containers zijn zeer geschikt voor cloud-native workloads, microservices-architecturen en elke situatie waar snelheid, overdraagbaarheid en resource-efficiëntie van cruciaal belang zijn. Tegelijkertijd bieden containers een goede afscherming, maar ze zijn niet zo sterk als VM's vanwege de gedeelde kernel van het besturingssysteem.