Tárolók vs. virtuális gépek: A különbségek magyarázata [2023]

Még csak most kezdi használni a vizualizációs eszközöket? Vagy feltörheti magát a technológiai beszélgetéseken konténereken és virtuális gépeken.

A virtualizáció magában foglalja azt a folyamatot, amelyben az egyes erőforrások, például a RAM, a CPU, a hálózat és a lemezek „virtualizálhatók”, és több erőforrásnak tekinthetők. A legfontosabb különbség az, hogy a konténerek csak az operációs rendszer szintje fölé épített szoftverrétegeket képesek virtualizálni. Ezzel szemben a virtuális gépek teljes gépeket virtualizálhatnak a hardverrétegekre.

Noha egyértelmű a különbség, van egy lista a konténerek és a virtuális gépek közötti hasonlóságokról, beleértve azt is, hogyan javítják az IT-hatékonyságot, hogyan javítják az alkalmazásokhoz való hordozhatóságot, javítják a DevOps-t és a szoftverfejlesztési életciklust (SDLC). Erről bővebben később.

Ez a bejegyzés lebontja a konténereket és a virtuális gépeket, belemerül mindkettő előnyeibe, és egy megjegyzéssel zárul, hogyan válassza ki a megfelelő eszközt az Ön igényei alapján. Azt is feltételezi, hogy rendelkezik a konténerek és a virtuális gépek előfeltételeivel. Ha még nem, akkor is kiváló kiindulópont.

A virtualizáció története

A konténerek elterjedése előtt a virtuális gépek jelentették az egyetlen megoldást a környezetek fizikai infrastruktúrán belüli elkülönítésére. De a Docker csak 2013-ban adta ki első konténerező szoftverét.

Azóta pedig észrevehette a konténerek iránti kiterjedt érdeklődést, és azt, hogy ezek hogyan alakítják a felhőalapú számítástechnikai környezetet.

Sok fejlesztő felkeltette az érdeklődést, különösen a konténerek által kínált agilis fejlesztés előnyei iránt. Megjegyzendő azonban, hogy a konténerek és a virtuális gépek a meglévő fizikai infrastruktúra erőforrásainak optimalizálására épülnek.

Hogyan működik a virtualizáció

A virtualizáció magában foglalja a szoftverek felhasználását egy absztrakciós réteg létrehozására a számítógépes hardver felett, lehetővé téve, hogy a hardverelemeket, mondjuk különösen egy számítógépről, több számítógépre osztsák fel. Az ilyen szoftvereket hypervisornak nevezik.

A Hypervisor lehetővé teszi különböző operációs rendszerek egyidejű futtatását, megosztva a közös fizikai számítási erőforrásokat. Fizikai számítógépeken vagy adatközpontok szerverein használva lehetővé teszi a fizikai számítógépek számára, hogy elkülönítsék a számítógépes operációs rendszereket (OS) és az alkalmazásokat a hardvertől. Ezt követően több „virtuális gépre” oszthatja fel magát.

Mi az a konténer?

Forrás: docker.com

A konténerek egy könnyű, agilis módszer a virtualizáció kezelésére. És mivel nincs szükségük hipervizorokra, feljogosítják Önt a gyorsabb erőforrás-ellátásra és az új alkalmazások gyors elérhetőségére.

A tárolókat a felügyelt alkalmazásszoftver-alkalmazás végrehajtásához szükséges függőségeket tartalmazó szoftvercsomagokként is megtekintheti.

A függőségek közé tartoznak a rendszerkönyvtárak, a külső (harmadik féltől származó) kódcsomagok és az összes többi operációs rendszer-szintű alkalmazás. A tárolóban található összes függőség az operációs rendszereknél magasabb veremszinteken létezik.

  Médialejátszó harmadik féltől származó bővítmények széles skálájával

Előnyök 👍

  • Iterációs sebesség – A konténerek könnyűek, és csak magas szintű szoftvert tartalmaznak; könnyen állíthatóak, és gyorsan ismételgethet rajtuk. A konténerek gyors szoftverszállítást is kínálnak a tesztvezérelt fejlesztésnek és telepítésnek köszönhetően.
  • Robusztus ökoszisztéma – A legtöbb esetben a konténer futásidejű rendszerek az előre elkészített konténerek már üzemeltetett nyilvános tárházát biztosítják. A repository különféle népszerű szoftveralkalmazásokat tartalmaz, mint például az adatbázis és az üzenetküldő rendszerek, amelyek letölthetők és telepíthetők, csökkentve ezzel a fejlesztőcsapatok idejét.
  • Méretezés – A konténereket előnyben részesítik, mert képesek nagy mennyiségű munkaterhelést és forgalmat kezelni. Az információtechnológiai (IT) szakértők konténerekkel kezelhetik és biztosíthatják a felhő-infrastruktúrát erőforrás-hatékonyan, megkönnyítve a rugalmas felhasználást.
  • Mikroszolgáltatások – A konténerek ideálisak, ha több mikroszolgáltatást szeretne telepíteni. A mikroszolgáltatások kisebb komponenseket foglalnak magukban, amelyek az elsődleges alkalmazás vagy szoftver részét képezik. Ha minden mikroszolgáltatást tárolóba csomagol, zökkenőmentes telepítésre, méretezésre és kezelésre jogosult.
  • Hátrányok 👎

  • Megosztott gazdagép kihasználása – Mivel a tárolók egy közös mögöttes hardverrendszeren osztoznak az operációs rendszer rétege alá, fennáll annak a lehetősége, hogy az egyik tárolóban lévő exploit feltörhet és szétterjedhet, ami hatással lesz az alapul szolgáló hardverre. Ezenkívül biztonsági kockázatot jelent az a tény, hogy a legtöbb konténer rendelkezik előre elkészített konténerek nyilvános tárolóival. A kockázat azokban az esetekben valósul meg, amikor egy kompromittált vagy kihasznált nyilvános kép kiberbiztonsági támadásokat veszélyeztető sebezhetőségként működik.
  • Csak egy operációs rendszert futtat – Ha Ön csak egy operációs rendszert használ, a konténerek lehetővé teszik a korábbi verziók futtatását, ami jó dolog. A tárolók azonban nem a legjobb megoldás, ha különböző operációs rendszereket céloz meg.
  • Íme néhány jól ismert konténerszolgáltató:

  • Docker – A Docker a világ legszélesebb körben alkalmazott konténermegoldása. A Docker Hub egy nagy adattár a legnépszerűbb konténeres alkalmazások számára. Letöltheti a tárolókat a Docker Hubról, és telepíthet egy helyi Docker-futási környezetet.
  • Linux Containers (LXC) – A Linux Containers projekt a Linux nyílt forráskódú konténer futtatókörnyezet mögött áll. Az LXC elszigeteli egymástól az operációs rendszer folyamatait. Ha mélyebbre ásunk a Dockerben, felfedezhetjük, hogy a Docker az LXC-t használja az alapul szolgáló architektúrában.
  • Mi az a virtuális gép?

    Forrás: docker.com

    A virtuális gépek (VM-ek) ezzel szemben nagy (nehéz) szoftvercsomagok, amelyek az alacsony szintű hardvereszközök, például a központi feldolgozó egység (CPU), a lemez és a hálózati eszközök teljes emulációját biztosítják.

    A virtuális gépek lehetővé teszik több gép futtatását különböző operációs rendszereken, mégis egyetlen számítógépen. Ahogy korábban említettük, a hipervizorok a virtuális gépek és a fizikai számítógépek közötti interakciót jelentik. A hipervizorok elválasztják egymástól a virtuális gépeket, és erőforrásokat, például memóriát és processzorokat osztanak ki közöttük.

      A Skype telepítése Linuxra

    Előnyök 👍

  • Teljes elkülönítési biztonság – A virtuális gépek elszigetelten, teljesen önálló rendszerekként működnek, immunisak a más virtuális gépek kihasználásaira és megszakításaira. Ha egy támadást indítanak egy egyedi virtuális gépen, az elszigetelődik, így lehetetlenné teszi a szomszédos virtuális gépek beszennyezését.
  • Interaktív fejlesztés – A tárolók gyakran a tároló futtatásához szükséges várható függőségek és konfigurációk statikus meghatározásai. A virtuális gépek dinamikusak, lehetővé téve az interaktív fejlesztést. Miután meghatározta a hardverigényeket, tekintse a virtuális gépet csupasz számítógépnek. A szoftvert manuálisan telepítheti, és a virtuális gép segítségével rögzítheti az aktuális állapotkonfigurációt. A virtuális gép pillanatképei használhatók verziószabályozásként, és szükség esetén a virtuális gép visszaállítására egy adott időszoftverre vagy további gépek felpörgetésére a szükséges konfigurációval.
  • Hátrányok 👎

  • Iterációs sebesség – A virtuális gépek full-stack szoftverek, ezért felépítésük időt vesz igénybe. A virtuálisgép-pillanatkép módosításainak megismétlése és ellenőrzése időbe telhet, hogy a legutóbbi frissítések a várt módon működnek-e.
  • Tárhelyméret költsége – Abból a tényből kiindulva, hogy a virtuális gépek ismét full-stack szoftverek, valószínűleg jelentősnek számítanak. Igen, sok tárhelyet foglalnak el, és gyorsan gigabájtokra nőnek. Ennek következménye a virtuális gépeket kiszolgáló gépen a helyhiány.
  • Íme néhány népszerű virtuálisgép-szállító:

  • Virtualbox – A Virtualbox az egyik legismertebb virtuálisgép-platform. A Virtualbox ökoszisztéma további eszközökkel rendelkezik a virtuális gépképek fejlesztéséhez és terjesztéséhez. Ez egy ingyenes és nyílt forráskódú architektúra emulációs rendszer, amely az Oracle tulajdonában van.
  • VMware – A VMware az x86 architektúrájú hardverre épül, és nyilvánosan jegyzett vállalat. Ez a megoldás egy hypervisorral érkezik a virtuális gépek üzembe helyezéséhez és kezeléséhez. A virtuális gépek kezelésére szolgáló robusztus felhasználói felület (UI) és a támogatási funkciókat kínáló hatékony vállalati eszköz miatt előnyben részesítik.
  • Konténerek vs. Virtuális gépek

    Bár a virtuális gépek már régóta léteznek, ezeket a hasonló célú konténerek váltják fel. Látta mindkét technológiai csomag előnyeit és hátrányait. Itt vannak az elsődleges különbségek.

    FeatureContainers Virtuális gépekNagy és kevésbé hordozható, minden egyes virtuális gépnek megvan a maga operációs rendszere. A virtuális gépek nagy helyet foglalnak el, gigabájtban mérve.
    A virtuális gépek nem hordozhatóak.Nem rendelkeznek saját operációs rendszerrel.Saját operációs rendszerrel rendelkeznek, és így extra feladatokat hajtanak végre, beleértve; a gazdagép operációs rendszerrel nem kompatibilis programok futtatása, több program különböző operációs rendszereken, és olyan alkalmazások futtatása, amelyek nem tudják megosztani az operációs rendszer erőforrásait és funkcióit.Méret és hordozhatóságKis és hordozható díjak a megosztó operációs rendszernek. A konténerek megabájtban mérve foglalnak helyet.
    A tárolók különböző számítógépeken mozgathatók. A tárolók gyorsabban futnak, mint a virtuális gépek a már futó operációs rendszerük miatt. A futás másodpercekig tart. A rendszerindítási sebességű virtuális gépek lassúak, mivel először a saját operációs rendszerüket kell indítaniuk. A rendszerindítás több percet vesz igénybe.A virtuális gépek ára viszonylag magasabb – a nagy erőforrásigény és a bonyolultsági szintek, valamint a magas költségek.Hozzáférés az erőforrásokhoz A konténerek hozzáférhetnek a gazdagépen lévő összes erőforráshoz.A virtuális gépek a számukra kijelölt erőforrásokat használják a hypervisor által.Biztonság Kevésbé biztonságos. A megosztott gazdagép operációs szoftveren futó tárolók sebezhetőek, ha a gazdagép operációs rendszere veszélybe kerül.Összetett telepítés; a virtuális gépek bonyolultsági szintje azt jelzi, hogy több időre van szükségük a fejlesztéshez. Az üzembe helyezés nem különbözik egymástól.BevezetésEgyszerű telepítés; Ez a természetéből adódóan „önálló”, és enyhén könnyen telepíthető, mozgatható vagy frissíthető. A virtuális gépek ára viszonylag magasabb. A nagy erőforrásigény és a komplexitási szintek ezzel együtt magas költséget jelentenek. KöltségA konténerek ára viszonylag alacsonyabb, mert kevesebb követelmény van, mint a virtuális gépeknél. A virtuális gépek ára viszonylag magasabb – a nagy erőforrásigény és a komplexitás szintek, ezzel együtt a magas költségek.

      Az aláhúzott hiperhivatkozások eltávolítása a PowerPointban

    Konténerek és virtuális gépek egyidejű használata

    Ha azon töprengett, hogy lehetséges-e a konténerek és a virtuális gépek együttes használata, a válasz igen. Bár a gyakorlati esetek korlátozottak. Létrehozhat virtuális gépet bizonyos hardverkonfigurációk emulálásához és operációs rendszer telepítéséhez.

    Miután a virtuális gép elindítja az operációs rendszert, és teljesen működőképes, most fel van szerelve egy emulált számítási rendszerrel, amely speciális hardverrel rendelkezik, amelyre tárolókat telepíthet.

    Egy jó példa ennek a konfigurációnak a szemléltetésére a chipek telepítésére szolgáló rendszerrel való kísérletezés. A chipen belüli számítási eszközök néhány népszerű módszere, például a BeagleBone fejlesztői kártyák és a Raspberry Pi virtuális gépként emulálható, hogy működő (futó) konténerekkel kísérletezzenek, mielőtt tényleges hardveren tesztelnék.

    A konténerek és virtuális gépek egyesítésének másik előnye a biztonság növelése. Például telepíthet tárolókat a virtuális gépeken. Tekintsünk egy példát, ahol tíz konténer van telepítve egy számítógépen annak bemutatására, hogy ez mennyire hasznos.

    Ha a számítógép veszélybe kerül, fennáll a veszélye, hogy a tíz tárolót érinti. A megoldás a tíz konténer tíz virtuális gépen való elosztásával érhető el. Ha az egyik virtuális gépet feltörik, a rendszeralkalmazás többi része általában továbbra is működik.

    Végső szavak

    Ha pontos hardverspecifikációi vannak a projekthez, vagy az egyik hardveren fejleszt, de továbbra is egy másikat céloz meg, mint például a Windows vagy a MacOS, akkor a legjobb virtuális gépek használata. Más esetekben, amikor a követelmények „csak szoftverre vonatkoznak”, a legjobb megoldás a konténerek használata.

    A legtöbb esetben az Ön igényeit bármelyik választása kielégíti. A legjobb kiválasztásához ismerje meg erőforrásigényét és a kapcsolódó kompromisszumokat. A megfelelő eszköz tehát a projekttől függ.

    Ha gyors és hatékony telepítésre van szüksége, a konténerek a legjobb választás. Ha szervezetének egy teljes operációs rendszert kell virtualizálnia hardveren, a virtuális gépek a legjobbak. Ha pedig a biztonság maximalizálására törekszik, a kettő kombinációja lenne a legjobb; ennek azonban járulékos költsége van.

    Végül a konténerek és a virtuális gépek is érvényes megoldások. Mindazonáltal az Ön specifikációinak kell a döntő tényezőnek lennie. Ha továbbra is további útmutatásra és mélyreható megértésre van szüksége, azt javaslom, hogy lépjen a Docker vs. virtuális géphez.