Kontener vs wirtualna maszyna
Wirtualizacja fundamentalnie zmieniła sposób działania IT. Wirtualizacja przełamała tradycyjny (drogi i niewydajny) stosunek sprzętu do systemów operacyjnych, umożliwiając istnienie wielu symulowanych środowisk komputerowych na jednej fizycznej maszynie.
Na początku wirtualizacja zrewolucjonizowała infrastrukturę IT poprzez wirtualne maszyny (VM). Każda VM zachowuje się jak w pełni niezależny komputer, zdolny do obsługi swojego systemu operacyjnego i kodu aplikacji. Pozwala to działom IT skonsolidować wiele nieużywanych fizycznych serwerów na mniejszej liczbie mocniejszych maszyn, znacznie zmniejszając liczbę przeciążeń sprzętowych i koszty energii.
Containers przesunęło koncepcję wirtualizacji o jeden krok dalej. Kontenery, oferujące lżejszą formę wirtualizacji, współdzielą system operacyjny maszyny hosta, izolując określone aplikacje i ich zależności.
Dzięki temu kontenery są niezwykle szybkie do uruchomienia i łatwe w przenoszeniu, co sprawia, że są idealne do zastosowań w chmurze. Ogólnie rzecz biorąc, wirtualizacja umożliwia zespołom IT zoptymalizowanie wykorzystania zasobów, usprawnienie rozwoju, zwiększenie elastyczności w przywracaniu działania po awarii, a w ostatecznym rozrachunku obniżenie kosztów przy jednoczesnym zwiększeniu zwinności.
Poznać zagadnienia związane z wirtualizacją
Wirtualizacja zrewolucjonizowała efektywność działu IT, wprowadzając warstwę oprogramowania pomiędzy sprzętem a systemami operacyjnymi, które na nim działają. Warstwa ta zwana jest hypervisorem i jest kluczem do tworzenia wirtualnych maszyn lub kontenera.
Hypervisor jest menedżerem zasobów, przydzielającym części procesora, pamięci, przestrzeni dyskowej i zasobów sieciowych każdemu wirtualnemu środowisku. Przechwytuje również instrukcje pochodzące z systemów operacyjnych działających wewnątrz maszyn wirtualnych i tłumaczy je na polecenia zrozumiałe dla sprzętu fizycznego.
Nowoczesne procesory często zawierają sprzętowe funkcje wirtualizacji (np. Intel VT-x lub AMD-V). Funkcje te umożliwiają hypervisorowi przenoszenie określonych zadań bezpośrednio na sprzęt, co skutkuje znaczną poprawą wydajności wirtualnych maszyn. Wirtualizacja wspomagana sprzętowo jest korzystna, ale nie jest absolutnie niezbędna. wirtualizacja oparta na oprogramowaniu może nadal działać skutecznie i wydajnie.
Ostatecznie, wirtualizacja tworzy warstwę abstrakcji, która uniezależnia oprogramowanie od sprzętu. Na tym opiera się jego transformacyjny wpływ na zwinność i skuteczność systemów IT.
Co to jest maszyna wirtualna?
Wirtualna maszyna (VM) umożliwia wirtualizację. Jest to emulacja oprogramowania fizycznego systemu komputerowego, wraz z jego wirtualnym procesorem, pamięcią, przestrzenią dyskową i interfejsami sieciowymi. Pomyśl o tym jak o symulowanym komputerze działającym wewnątrz innego komputera.
Maszyny wirtualne mogą być tworzone i zarządzane przy użyciu hypervisora, który działa jak przewodnik, przydzielając zasoby i zapewniając płynne działanie wielu maszyn na jednej maszynie fizycznej. Maszyny wirtualne oferują wszechstronne narzędzie w różnych środowiskach obliczeniowych:
- Komputery osobiste: Osoby fizyczne mogą korzystać z maszyny wirtualnej na komputerze osobistym w celu uruchomienia oprogramowania przeznaczonego dla innego systemu operacyjnego. Na przykład, możesz utworzyć wirtualną maszynę z systemem Windows na swoim komputerze Mac, aby uruchomić określone programy tylko dla systemu Windows.
- Serwery lokalne: Firmy mogą wykorzystać wirtualne maszyny do skonsolidowania wielu fizycznych serwerów na mniejszej liczbie mocniejszych maszyn. Pozwala to obniżyć koszty sprzętu i uprościć zarządzanie serwerami. Działy IT mogą tworzyć wirtualne maszyny do konkretnych zadań, takich jak serwery WWW, bazy danych lub środowiska programistyczne.
- Cloud computing Dostawcy usług w chmurze oferują opcję "wirtualne maszyny jako usługa" (IaaS), która zapewnia wyjątkową skalowalność i elastyczność. Firmy mogą łatwo dostarczać maszyny z żądanymi zasobami na żądanie, eliminując konieczność dokonywania inwestycji w sprzęt. W zależności od rozwoju obciążenia mogą również skalować swoje wirtualne maszyny w górę lub w dół.
W skrócie, wirtualne maszyny zapewniają izolowane środowiska obliczeniowe, które zachowują się jak niezależne komputery.
Dzięki temu mogą uruchamiać różne systemy operacyjne i aplikacje na tej samej maszynie fizycznej, niezależnie od lokalizacji (Twój komputer, serwer firmowy lub chmura). Ta elastyczność i skuteczność sprawiają, że wirtualizacja jest kluczową technologią we współczesnym świecie IT.
Co to jest kontener?
Podczas gdy maszyny wirtualne przodują w emulowaniu całych komputerów, kontenery oferują lżejszą i szybszą alternatywę. W przeciwieństwie do w pełni zwirtualizowanych maszyn, kontenery nie symulują ich sprzętu. W zamian dzielą jądro systemu operacyjnego hosta, ale izolują określoną aplikację, jej biblioteki i zależności potrzebne do uruchomienia. Zazwyczaj zarządzanie kontenerami odbywa się za pomocą Kubernetesa lub Dockera.
Dzięki temu kontener jest znacznie szybszy podczas uruchamiania, a aplikacje zużywają mniej zasobów niż wirtualne maszyny. Kontenery są idealne do zastosowań, takich jak:
Architektura mikrousług:
Nowoczesne aplikacje są często budowane jako zbiory małych, niezależnych usług. Kontenery doskonale spakują te mikrousługi, umożliwiając ich niezależne rozwijanie, wdrażanie i skalowanie.
Programowanie w chmurze:
W środowiskach chmurowych również świecą kontenery. Dzięki mobilności i krótkiemu czasowi uruchomienia są one idealne do wdrażania aplikacji i zarządzania nimi na platformach chmurowych.
Ciągła integracja i dostawa (CI/CD):
Kontenery usprawniają potoki CI/CD. Deweloperzy mogą tworzyć spójne środowiska do testowania i wdrażania, niezależnie od infrastruktury podstawowej.
Standaryzacja i izolacja:
Kontenery zapewniają spójne działanie aplikacji w różnych środowiskach przez łączenie wszystkich ich zależności. Ta izolacja zapobiega również konfliktom między aplikacjami współużytkującymi ten sam host.
Obliczenia o wysokiej wydajności
Kontenery są w stanie wydajnie zarządzać i skalować równoległe obciążenia w ramach systemów obliczeniowych o wysokiej wydajności.
Kontenery są lekkie i wydajne, ich używanie może być skomplikowane, a zarządzanie wieloma z nich, zwłaszcza na dużą skalę. Rozwiązania do orkiestracji, takie jak Docker, automatyzują wdrażanie, skalowanie i funkcje sieciowe w wielu kontenerach.
Krótko mówiąc, orkiestracja ułatwia zarządzanie wieloma kontenerami i zapewnia płynne działanie programów. Kubernetes jest jednym z przykładów orkiestracji kontenerów i zarządzanego Kubernetesa, a zarządzany Rancher jest powszechnie wykorzystywany, aby pomóc firmom w zarządzaniu złożonymi zasobami technologicznymi, które zależą od kontenerów.
Ogólnie rzecz biorąc, kontenery zapewniają szybsze, bardziej zwinne podejście do wirtualizacji niż wirtualne maszyny. Lekkość pracy i koncentracja na izolowanym kodzie sprawiają, że są one idealne do nowoczesnego programowania i wdrażania, zwłaszcza w środowiskach chmurowych.
Podobieństwo i różnica
Wirtualne maszyny i kontenery to potężne narzędzia do wirtualizacji, ale różnią się podejściem i wynikającymi z tego kompromisami. Maszyny wirtualne emulują system komputerowy, w tym wirtualne procesory, pamięć, pamięć masową i interfejsy sieciowe.
Każda VM posiada kompletny system operacyjny. Dzięki temu wirtualne maszyny są w wysokim stopniu odizolowane, co sprawia, że są idealne do zastosowań, w których konieczne jest uruchomienie wielu systemów operacyjnych na tym samym sprzęcie, obsługa starszych aplikacji powiązanych z określonymi wersjami systemu operacyjnego lub wymaganie rygorystycznych ograniczeń bezpieczeństwa. Cała ta emulacja systemu niesie jednak ze sobą narzut; VM są bardziej widoczne, uruchamiają się wolniej i zużywają więcej zasobów.
Natomiast w przypadku kontenerów stosowane jest podejście lżejsze. Współdzielą one jądro systemu operacyjnego hosta, ale spakują określoną aplikację wraz ze wszystkimi niezbędnymi bibliotekami i zależnościami. Dzięki temu kontener jest niezwykle szybki do uruchomienia (często w ciągu kilku sekund) i bardzo przenośny.
Mniejsze wymiary zapewniają większą wydajność: na jednym hoście można używać znacznie większej liczby kontenerów niż na wirtualnych maszynach. Kontenery są odpowiednio dopasowane do obsługi obciążeń chmurowych, architektur mikrousług oraz sytuacji, w których szybkość, przenośność i wydajność zasobów mają kluczowe znaczenie. Jednocześnie kontenery zapewniają dobrą izolację, ale nie są tak silne jak wirtualne maszyny ze względu na system operacyjny wspólnego kernela.
Która opcja jest lepsza?
Wirtualne maszyny mają wydajną izolację, ale wymagają dużych zasobów. Ponieważ jednak każda wirtualna maszyna ma zainstalowany kompletny i osobny system operacyjny, izolacja zapewniona jest przez wirtualne maszyny. Chroni to kod przed konfliktami i zapewnia bezpieczeństwo wrażliwych obciążeń oraz aplikacji wymagających zachowania zgodności z przepisami. Z drugiej strony, kontenery mogą zwiększyć wydajność, oferując lekką wersję.
Zalety i wady maszyn wirtualnych
Maszyny wirtualne to sprawdzona technologia, która oferuje wiele narzędzi do zarządzania, opcje pomocy technicznej i historię niezawodnej wydajności. Dzięki temu są łatwiejsze w adaptacji do tradycyjnych środowisk IT.
Symulacja całego systemu komputerowego w każdej wirtualnej maszynie zużywa znaczne zasoby procesora, pamięci i pamięci. Może to ograniczyć liczbę maszyn, które mogą działać na fizycznej maszynie, zwiększając koszty.
Uruchomienie w pełni zwirtualizowanego systemu operacyjnego powoduje znaczny narzut w porównaniu do kontenerów. W związku z tym wirtualne maszyny są mniej odpowiednie w sytuacjach wymagających szybkiego wdrożenia i skalowania usług w górę lub w dół.
Dla porównania, kontenery współdzielą jądro systemu operacyjnego hosta, co sprawia, że są one wyjątkowo szybkie do uruchomienia (w ciągu zaledwie paru sekund) i znacznie mniejsze od maszyn wirtualnych. Zmniejszony narzut przekłada się na niższe koszty zasobów i większą wydajność.
Porównanie z kontenerami
Kontenery są bardzo przenośne i posiadają wszystkie niezbędne zależności. Pozwala im to na spójne działanie w różnych systemach, upraszczając projektowanie, testowanie i wdrażanie w chmurze.
Lekkość kontenerów umożliwia szybkie skalowanie aplikacji. Inicjowanie obsługi administracyjnej lub usuwanie kontenerów jest znacznie szybsze niż w przypadku maszyny wirtualnej, co sprawia, że są one idealne do obsługi zmiennych obciążeń.
Z drugiej strony, współdzielenie jądra systemu operacyjnego hosta oznacza, że kontenery zapewniają mniejszą izolację niż wirtualna maszyna. Chociaż środki bezpieczeństwa już istnieją, nie są one jednak odpowiednie do obsługi bardzo wrażliwych obciążeń z wieloma dzierżawcami i ścisłymi granicami zgodności.
Kontenery są zazwyczaj zależne od bazowego systemu operacyjnego hosta, co ogranicza typy systemów operacyjnych, które mogą działać wewnętrznie. Są dzięki temu mniej elastyczne niż wirtualne maszyny w starszych aplikacjach.
Technologia kontenerów jest nowsza od technologii maszyn wirtualnych i wciąż szybko się rozwija. Narzędzia do orkiestracji i najlepsze praktyki są nadal dojrzałe, a zarządzanie kontenerami może być bardziej złożone niż tradycyjne zarządzanie maszynami wirtualnymi.
Sprawdzanie aplikacji w celu najlepszego dopasowania
Te wymagania dotyczące mocy obliczeniowej są najbardziej odpowiednie dla maszyn wirtualnych:
Konsolidacja starszych aplikacji:
Wiele starszych aplikacji jest tworzonych przy użyciu założeń dotyczących określonej wersji systemu operacyjnego lub zasobów sprzętowych. Maszyny Wirtualne tworzą odizolowane środowiska, w których te zależności są spełnione, co pozwala na uruchamianie starszych aplikacji na nowoczesnym sprzęcie i wydłuża ich czas życia.
Środowiska z wieloma dzierżawcami:
W przypadku obsługi wielu klientów, z których każdy ma własne wymagania dotyczące danych i aplikacji, najważniejsza jest ochrona zapewniana przez maszyny wirtualne. VM zapewniają każdemu klientowi oddzielne "ogrody otoczone murami", gwarantując segregację danych i procesów, podnosząc bezpieczeństwo i spełniając standardy zgodności.
Testy i rozwój:
Umożliwia programistom szybkie uruchamianie środowisk testowych imitujących różne systemy operacyjne, konfiguracje sieciowe lub wersje oprogramowania. Ułatwia to eksperymentowanie ze zmianami kodu, izolowanie testów od systemów produkcyjnych i zapewnienie niezawodności działania oprogramowania na wielu platformach docelowych.
Przywracanie działania po awarii:
Zdolność do replikowania całej VM z aplikacjami i danymi zapewnia niezawodne narzędzie Disaster Recovery. Wirtualne maszyny w trybie czuwania mogą być aktywowane na różnych urządzeniach lub w różnych lokalizacjach geograficznych, co minimalizuje czas przestojów i zapewnia ciągłość działania w przypadku awarii podstawowej lokalizacji.
Natomiast kontenery są bardziej odpowiednie do:
Architektura mikrousług:
Nowoczesne programy często obejmują małe, luźno sprzężone komponenty (mikrousługi), z których każdy zajmuje się konkretnym zadaniem. Kontenery doskonale integrują te mikrousługi z ich niezbędnymi zależnościami, promując skalowanie i aktualizacje. Jest to zgodne z praktykami zwinnych programów.
Potoki CI/CD:
Kontenery zapewniają spójność od konfiguracji przez testowanie do wdrożenia. Kod jest raz zapakowany w kontener, a następnie przechodzi przez różne etapy potoku z nienaruszonymi wszystkimi jego zależnościami, eliminując konflikty konfiguracji, które często pojawiają się podczas wdrażania na różnych maszynach.
Aplikacje cloud native
Kontenery zbudowane z myślą o mobilności są płynnie przenoszone między platformami w chmurze. Umożliwiają szybkie skalowanie, szybkie uruchamianie i zatrzymywanie, a aplikacje automatycznie dostosowują się do zmieniających się potrzeb w zakresie obciążenia. Efektywność wykorzystania zasobów ma kluczowe znaczenie dla maksymalizacji korzyści, jakie przynosi chmura obliczeniowa.
Wdrożenia o dużej gęstości:
"Lekkość kontenerów" oznacza, że jeden serwer fizyczny może obsłużyć znacznie więcej aplikacji niż instalacja VM. Dzięki temu kontenery są idealne, gdy priorytetem jest maksymalizacja wykorzystania sprzętu, co pozwala na wykorzystanie istniejącej infrastruktury w większym stopniu.
Produkty OVHcloud
Uproszczone i scentralizowane zarządzanie klastrami Kubernetes
Upraszczaj wdrażanie aplikacji skonteneryzowanych w środowisku Kubernetes, zarządzanie nimi oraz ciągłe ulepszanie. Usługa ta upraszcza zarządzanie wieloma klastrami w Kubernetes, szczególnie gdy korzystasz ze środowisk multicloud lub hybrydowych.
Pozwala to zaoszczędzić czas i pieniądze, pozwalając Tobie i Twojemu zespołowi skupić się na rozwoju skonteneryzowanych aplikacji.
Bezpłatna usługa Kubernetes® do orkiestracji kontenerów
Kubernetes to platforma do orkiestracji kontenerów przeznaczona dla małych, średnich i dużych firm. Używany jest przez firmy każdej wielkości. Ułatwia wdrożenie aplikacji i zapewnia ich dostępność oraz skalowalność, nawet w infrastrukturach hybrydowych lub multicloud.
Service Managed Kubernetes® bazuje na instancjach Public Cloud od OVHcloud. Dzięki mechanizmowi równoważenia ruchu oraz dodatkowym dyskom możesz hostować wymagające aplikacje i zapewnić ich całkowitą odwracalność na przyszłość.