تفاوت ماشین مجازی و کانتینرها

اگر با مفاهمیم مجازی سازی آشنا هستید حتما، حتما نام ماشین مجازی سازی یا Virtual Machine همچنین کانتینر به گوش شما خورده است. این دو تکنولوژی علاوه بر تفاوت های متمایزی که با یکدیگر دارند، هر دو کارایی فناوری اطلاعات را بهبود بخشیده و هم قابلیت حمل برنامه‌ها را فراهم می‌کنند. ما در این مقاله قصد داریم تا شما را با مفهوم هر دو تکنولوژی و تفاوت ماشین مجازی و کانتینرها آشنا نماییم.

ماشین های مجازی چیست؟

ماشین های مجازی، Virtual Machine یا VMs یک فناوری برای ساخت محیط های محاسباتی مجازی است که مانند یک کامپیوتر مجازی عمل کرده و بر روی هر سیستم عاملی که دارید کار می‌کند. در واقع VMs یک شبیه ساز از کامپیوتر واقعی است که برنامه ها در آن اجرا می شوند. این تکنولوژی به شما این امکان را می دهد تا بتوانید ماشین های متعددی را با چندین سیستم عامل بر روی یک کامپیوتر یا سرور اجرا کنید.

ماشین های مجازی روی یک کامپیوتر فیزیکی توسط Hypervisor اجرا می شوند. در واقع هایپروایزر به مجموعه نرم افزار، میان افزار و سخت افزاری گفته می شود که VMS ها بر روی آن اجرا می شوند. به زبان ساده Hypervisor به شما امکان اجرا از چندین سیستم عامل که اصطلاحاً guest نامیده می شود را در یک زمان روی یک سیستم که host نامیده می شود را فراهم میکند.

ماشین‌های مجازی بسته‌های نرم‌افزاری سنگینی هستند که دستگاه‌های سخت‌افزاری سطح پایین مانند CPU، هارد دیسک و سایر دستگاه‌های شبکه را ارائه می‌کنند. ماشین‌های مجازی همچنین ممکن است شامل یک پشته نرم‌افزار مکمل برای اجرا بر روی سخت‌افزار شبیه‌سازی شده باشند. این بسته‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری با هم یک عکس فوری کاملاً کاربردی از یک سیستم محاسباتی ایجاد می‌کنند.

به عبارت دیگر این کامپیوتر مجازی می‌تواند همه قابلیت ها و امکاناتی را که در یک سیستم کامپیوتری واقعی وجود دارد به شکل شبیه سازی شده به شما عرضه کند.

مزایای Virtual Machine عبارتند از:

• دسترسی همه منابع سیستم عامل در برنامه ها.
• عملکرد عالی
• دارای ابزارهای مدیریت قوی
• دارای ابزارها و کنترل های امنیتی
• توانایی اجرای سیستم عامل های مختلف بر روی یک ماشین فیزیکی.
• صرفه جویی در هزینه در مقایسه با اجرای ماشین های فیزیکی جداگانه.

محبوب ترین ابزارهای VM شامل:

• VMware Workstation Player
• VirtualBox
• پروژه Xen
• Microsoft Hyper-V

بیشتر بخوانید: معرفی بهترین نرم افزار های مجازی سازی سرور

Containers چیست؟

تاریخچه کانتینرها به ده ها سال پیش بر می گردد. اما اکثرا معتقدند که عصر کانتینر مدرن در سال 2013 با معرفی Docker، که یک پلت فرم منبع باز برای ساخت، استقرار و مدیریت برنامه های کاربردی کانتینری آغاز شده است. آنها مشکل ناهماهنگی محیطی را حل می کنند. توسعه‌دهندگان معمولاً کد را به صورت محلی می‌نویسند، مثلاً روی لپ‌تاپ خود، سپس آن کد را روی سرور مستقر می‌کنند. هر گونه تفاوت بین آن محیط ها، نسخه های نرم افزار، مجوزها، دسترسی به پایگاه داده و غیره منجر به باگ می شود.

با کانتینرها، توسعه‌دهندگان می‌توانند یک واحد قابل حمل و بسته‌بندی شده ایجاد کنند که شامل تمام وابستگی‌های مورد نیاز برای اجرای آن واحد در هر محیطی باشد، چه محلی، توسعه، آزمایش یا تولید باشد.معماری‌های میکروسرویس‌ها برای توسعه برنامه‌های کاربردی از این رونق کانتینری تکامل یافته‌اند. با کانتینرها، برنامه‌ها را می‌توان به کوچک‌ترین اجزای خود یا «سرویس‌هایی» تقسیم کرد که یک هدف واحد دارند، و این سرویس‌ها می‌توانند به‌جای یک واحد یکپارچه، مستقل از یکدیگر توسعه و مستقر شوند.

کانتینرها بسته های نرم افزاری سبک وزنی هستند و مانند ماشین های مجازی منابع پردازشی خاص خود را از هاست دریافت می کنند. از آنجایی که کانتینرها از Hypervisor استفاده نمی‌کنند، امکان تأمین سریع‌تر منابع و دسترسی سریع‌تر به برنامه‌های جدید را فراهم می کند.

همچنین حجم کانتینرها خیلی کمتر از ماشین‌های مجازی است و یک سرور به سادگی قادر خواهد بود تعداد کانتینر به مراتب بیشتری نسبت به ماشین مجازی را روی خود میزبانی کند و حجم هر ماشین مجازی ممکن است به چند گیگابایت برسد اما حجم اکثر کانتینرها نهایتاً به چند صد مگابایت خواهد رسید. این در عمل به این معنی است که شما می توانید دو تا سه برابر بیشتر برنامه های کاربردی را روی یک سرور با کانتینر قرار دهید تا با VM. در مقایسه با کانتینرها، VM ها چند دقیقه طول می کشند تا کار کنند و بزرگتر از یک کانتینر هستند که بر حسب گیگابایت در مقابل مگابایت اندازه گیری می شود.

کانتینرها در بالای یک سرور فیزیکی و سیستم عامل میزبان آن معمولاً لینوکس یا ویندوز قرار دارند. هر کانتینر هسته سیستم عامل میزبان و معمولاً باینری ها و کتابخانه ها را نیز به اشتراک می گذارد. به اشتراک گذاری منابع سیستم عامل، مانند کتابخانه ها، نیاز به باز تولید کد سیستم عامل را به طور قابل توجهی کاهش می دهد. یک سرور می تواند بارهای کاری متعددی را با یک نصب سیستم عامل اجرا کند.

مزایای Container عبارتند از:

• کاهش منابع مدیریت فناوری اطلاعات
• چرخش سریعتر
• اندازه کوچکتر به این معنی است که یک ماشین فیزیکی می تواند کانتینرهای زیادی را میزبانی کند.
• به روز رسانی های امنیتی کاهش یافته و ساده
• کد کمتری برای انتقال، انتقال و آپلود بارهای کاری.

ابزار Container شامل:

• Linux Containers (LXC)
• Docker
• Kubernetes

بیشتر بخوانید: سرور مجازی یا VPS چیست؟ کاربرد و مزایای آن

برای آشنایی بیشتر با ماشین مجازی و کانتینر ویدئو زیر را مشاهده کنید:

تفاوت ماشین مجازی و کانتینر:

تفاوت ماشین مجازی و کانتینر در قلب بحث بین معماری سنتی فناوری اطلاعات و شیوه‌های DevOps معاصر قرار می‌گیرد. ماشین‌های مجازی بسیار محبوب و مفید بوده و هستند. در همین حال، کانتینرها، هم بسیار جذاب هستند. هم کانتینرها و هم ماشین های مجازی مزایا و معایبی دارند و تصمیم نهایی به نیازهای خاص شما بستگی دارد.

ماشین های مجازی انتخاب بهتری برای اجرای برنامه هایی هستند که به تمام منابع و عملکرد سیستم عامل نیاز دارند، زمانی که شما نیاز به اجرای چندین برنامه بر روی سرور دارید یا سیستم عامل های متنوعی برای مدیریت دارید. اگر یک برنامه یکپارچه موجود دارید که قصد ندارید یا نیازی به بازسازی آن در ریزسرویس ها ندارید، VM ها به خوبی به کاربرد شما ادامه خواهند داد.

زمانی که بزرگترین اولویت شما به حداکثر رساندن تعداد برنامه ها یا خدماتی است که روی حداقل تعداد سرور اجرا می شوند و زمانی که به حداکثر قابلیت حمل نیاز دارید، کانتینرها انتخاب بهتری هستند. اگر در حال توسعه یک برنامه جدید هستید و می خواهید از معماری میکروسرویس برای مقیاس پذیری و حمل و نقل استفاده کنید، کانتینرها راه حل مناسبی هستند. کانتینرها وقتی صحبت از توسعه اپلیکیشن بومی ابری بر اساس معماری میکروسرویس می شود، می درخشند.

همچنین می‌توانید کانتینرها را بر روی یک ماشین مجازی اجرا کنید، که این سؤال را کمتر به عنوان یک یا یا یا بیشتر تمرینی برای درک این که کدام فناوری برای بار کاری شما منطقی‌تر است، می‌سازد.

به طور خلاصه:

ماشین‌های مجازی به شرکت‌ها کمک می‌کنند تا با افزایش تعداد ماشین‌هایی که می‌توانید از مقدار محدودی سخت‌افزار و نرم‌افزار استفاده کنید، از منابع زیرساختی خود نهایت استفاده را ببرند. کانتینرها به شرکت‌ها کمک می‌کنند تا با فعال کردن میکروسرویس‌ها و شیوه‌های DevOps، بیشترین استفاده را از منابع توسعه ببرند.

انتخاب بین داکر و VMware:

همانطور که تا اینجای مقاله مطالعه کردید و متوجه شدید که داکر و VMware مکمل یکدیگر میباشند و انتخاب بین یکی از این دو کار اشتباهی میباشد و می بایست VMware را در کنار داکر استفاده کنیم. با این حال اگر شما قصد دارید تا یک برنامه منظم و یکپارچه را از هاست (HOST) و به وسیله کانتینر ها انتقال دهید اما هزینه های مالی آن برای شما غیر قابل پرداخت است ماشین VMware بهترین انتخاب برای شما است تا بتوانید این دوفناوری را در کنار یکدیگر استفاده نمایید.

علاوه بر این، اگر تمایل دارید تا برنامه شما فضای کاربری خاص خود را داشته باشد و با isolation در سطح OS از isolation مداوم برخوردار باشد، VMware در این مورد نیز مناسب تر خواهد بود چون VMware با فناوری هایی مانند Intel VT یا AMD-V کار می‌کندودر آخر، اگر فناوری اطلاعات شما نیاز به اجرا و مدیریت چندین سیستم عامل و دسترسی به عملکرد و منابع کامل سیستم عامل داشته باشد، باز هم ماشین های مجازی راه حل ایده آلی برای کسب و کار شما خواهند بود.

از جهت دیگر، برای موقعیت ها و شرایطی که تمرکز روی برنامه است یا سیستم عاملی خاص برای برنامه شما مد نظر نیست، Docker Container ایده آل خواهند بود. اگر شما در حال اجرای معماری توزیع شده با هر برنامه کاربردی به عنوان میکرو سرویس و Docker برای استقرار این نوع برنامه های ایده آل هستید.

هر برنامه در کانتینر جداگانه‌ی مخصوص خود اجرا می شود، و سیستم عامل هایی مانند Kubernetes به شما در مدیریت بخش های container که ممکن است روی سرورهای بیشماری در ابر مدیریت شوند، کمک می‌کنند.صرف نظر از این که از چه ابزاری استفاده می‌کنید، Docker و VMware می‌توانند استفاده و کارآیی سرور و هزینه استقرار کلی را به کلی کاهش دهند.

تفاوت بین VMware و Docker چیست؟

VMware میتواند سخت افزار های یک دستگاه را شبیه سازی میکند اما داکر وظیفه دارد سیستم عاملی که در برنامه شما وجود دارد را شبیه سازی کند. به طور کلی داکر یک فناوری بروز مجازی سازی سبک است چرا که به منابع سخت افزاری سرور نیازی نخواهد داشت. تمرکز داکر بیشتر بر روی جز برنامه می باشد تا سرور فیزیکی VMware، مانند سخت افزار واقعی ماشین مجازی به شما این امکان را بدهد تا سیستم عامل ها و سایر کارهایی را که به یک سرور کامل نیاز دارند، نصب کنید.

VMware و داکر را می‌توانیم به عنوان فناوری های مجازی سازی در یک دسته بندی قرار بدهیم، اما موارد استفاده برای هر یک می‌تواند کاملاً متفاوت است. برای مثال، VMware سخت افزار مجازی را شبیه سازی می‌کند و باید کلیه موارد اساسی و بسیار مهم سیستم را تجزیه تحلیل کند اما تصویرهای ماشین مجازی به طور قابل توجهی بزرگتر از کانتینرها نیز هستند. قابلیت اجرای بسیاری از سیستم عامل های هوشمند به صورت موازی بر روی یک host با VMware وجود خواهد داشت.

از آنجایی که کانتینر داکر به وسیله موتور Docker (برخلاف Hypervisor) اجرا می شوند، به طور کلی جدا و مستقل نیستند. با این حال برخلاف VMware، داکر سیستم عامل مجازی ایجاد نمی‌كند. در عوض، تمام اجزای مورد نیاز كه روی دستگاه میزبان كار نمی‌كنند در داخل کانتینر با برنامه پکیج می‌شوند.

هسته host در میان کانتینر داکر به اشتراک گذاشته میشود و برنامه ها با استفاده از قابلیت portable فقط آن قسمت را که برای اجرا نیاز دارند با خود حمل می‌کنند نه بیشتر از حد توان خود نه کمتر. این کار باعث می‌شود برنامه های داکر آسان تر و سبک تر شوند و خیلی سریع و آسان تر این برنامه ها راه اندازی شوند.

استفاده از کانتینرها و ماشین های مجازی با هم:

استفاده از کانتینرها و ماشین های مجازی به طور همزمان امکان پذیر است، اگر چه موارد استفاده عملی ممکن است محدود باشد. شما می توانید یک ماشین مجازی را ایجاد کنید که پیکربندی سخت‌افزاری منحصربه‌فردی را شبیه‌سازی کند. سپس می توان یک سیستم عامل را در سخت افزار این ماشین مجازی نصب کرد. هنگامی که ماشین مجازی کار می کند و سیستم عامل را بوت می کند، می توان یک Container Runtime بر روی سیستم عامل نصب کرد. در این مرحله ما یک سیستم محاسباتی کاربردی با سخت افزار شبیه سازی شده داریم که می توانیم کانتینرها را روی آن نصب کنیم.

یکی از کاربردهای عملی این پیکربندی، آزمایش برای استقرار سیستم بر روی تراشه است. اما اکثر اوقات، نیازهای شما احتمالاً توسط یکی از این دو برآورده می شود. کلید تصمیم گیری بین کانتینرها یا ماشین های مجازی برای نیازهای مجازی سازی شما، درک نیازهای منابع شما و مبادلاتی است که مایل به انجام آن هستید.