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容器化和虛擬化的區(qū)別

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容器化和虛擬化的區(qū)別

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文章前言



業(yè)務(wù)是基于應(yīng)用運轉(zhuǎn)，技術(shù)的發(fā)展，使得應(yīng)用發(fā)展的同時，其載體也在進步；容器化技術(shù)就是在技術(shù)和思想進步下誕生的寵兒之一。它的出現(xiàn)對傳統(tǒng)應(yīng)用載體產(chǎn)生了不小的沖擊。
根據(jù)2021年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計：京東云擁有全球最大規(guī)模的Docker集群、全球最大規(guī)模的Kubernetes集群，支撐萬億級電商交易，實現(xiàn)京東618購物節(jié)訂單100%云上完成、以及京東物流、京東健康全量上云。歷經(jīng)京東618、11.11、春晚等萬億級流量洪峰考驗，京東云服務(wù)多個視頻、媒體、在線教育、游戲等客戶，服務(wù)最高可用性保證達99.995%。





虛擬化技術(shù)



在容器化技術(shù)問世前，感謝VMware公司為我們帶來VM虛擬機！
通過創(chuàng)建軟件或虛擬表示形式的應(yīng)用、服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)，以減少 IT 開銷，同時提高效率和敏捷性。
而虛擬化技術(shù)可以提高 IT 敏捷性、靈活性和可擴展性，同時大幅節(jié)約成本。更高的工作負載移動性、更高的性能和資源可用性、自動化運維 - 這些都是虛擬化的優(yōu)勢，虛擬化技術(shù)可以使 IT 部門更輕松地進行管理以及降低擁有成本和運維成本。
虛擬計算機系統(tǒng)稱為“虛擬機”(VM)，它是一種嚴密隔離且內(nèi)含操作系統(tǒng)和應(yīng)用的軟件容器。每個自包含虛擬機都是完全獨立的。通過將多臺虛擬機放置在一臺計算機上，可以僅在一臺物理服務(wù)器或“主機”上運行多個操作系統(tǒng)和應(yīng)用；在這過程中，名為“Hypervisor”的精簡軟件層可將虛擬機與主機分離開來，根據(jù)需要為每個虛擬機動態(tài)分配計算資源。
但是問題也是非常明顯：

  • 虛擬服務(wù)器的增長：隨著業(yè)務(wù)的增長，應(yīng)用需要擴展；這就意味著需要增加虛擬機的數(shù)量，而我們知道，隨著虛擬機數(shù)量的增加，IT生態(tài)系統(tǒng)中的其他組件(尤其是存儲和網(wǎng)絡(luò))將受到新增容量的影響。

  • 爭用資源：如果其中一個虛擬機負擔(dān)過重，可能會影響運行在同一物理服務(wù)器上的其他虛擬機。如果對CPU周期、內(nèi)存和帶寬等資源的爭用是一個長期存在的問題，則唯一可行的解決方案就是需要更強大的硬件來同時托管多個虛擬機(VM)。

  • 性能問題：即使有足夠的資源，某些工作負載在虛擬機(VM)上的性能也可能不如在專用硬件服務(wù)器上運行時那樣好。

  • 擴大故障面：如果某個業(yè)務(wù)的虛擬機應(yīng)為應(yīng)用故障影響到虛擬機的系統(tǒng)，比如硬盤損壞，雖然一般情況恢復(fù)出絕大部分文件，但如果碰巧壞的是虛擬機鏡像文件，結(jié)果虛擬機里面的文件全軍覆沒。

  • 移植性較差：虛擬機在不同的虛擬機管理器或者云平臺之間的遷移比較困難。






容器化技術(shù)



縱觀對比容器化和虛擬化的結(jié)構(gòu)模型，我們發(fā)現(xiàn)兩者比較相似，而主要區(qū)別在于，容器的運行并不會獨占操作系統(tǒng)，同一個宿主機上的容器會共享一個操作系統(tǒng)：這樣會節(jié)省大量的系統(tǒng)資源。并且容器具有啟動塊和便于遷移的優(yōu)點。
而有一句話可以很好地總結(jié)了容器化的特點：容器即應(yīng)用。
與虛擬化相比，它有著如下幾點：
  • 啟動快：容器里面的應(yīng)用，直接就是底層系統(tǒng)的一個進程，而不是虛擬機內(nèi)部的進程。啟動容器相當于啟動本機的一個進程，而不是啟動一個操作系統(tǒng)，速度就快很多。
  • 資源占用少：容器只占用需要的資源，不占用那些沒有用到的資源；虛擬機由于是完整的操作系統(tǒng)，不可避免要占用所有資源。另外，多個容器可以共享資源，虛擬機都是獨享資源。
  • 體積小：容器只要包含用到的組件即可，而虛擬機是整個操作系統(tǒng)的打包，所以容器文件比虛擬機文件要小很多。
  • 簡化部署：容器技術(shù)可以將應(yīng)用打包成單一地址訪問的、Registry存儲的、 僅通過一行命令就可以部署完成的組件。
  • 服務(wù)組合：采用容器的方式進行部署，整個系統(tǒng)會變得易于組合，通過容器技術(shù)將不同服務(wù)封裝在對應(yīng)的容器中，之后結(jié)合一些腳本使這些容器按照要求相互協(xié)作，這樣操作不僅可以簡化部署難度還可以降低操作風(fēng)險。
  • 易于遷移：容器技術(shù)最重要的價值就是為在不同主機上運行服務(wù)提供一個輕便的、一致的格式。容器格式的標準化加快交付體驗，允許用戶方便地對工作負載進行遷移，避免局限于單一的平臺提供商。





虛擬化VS容器化優(yōu)缺點



總結(jié)兩者的優(yōu)缺點：

容器化
虛擬化
額外性能損耗
低
高
容器/虛擬機啟動速度
快
慢
移植性
好
差
環(huán)境依賴
輕量級
重量級
第三方支持
好
差


容器：性能好、啟動快、輕量級、低成本、移植性強、環(huán)境一致化標準化、版本控制、對第三方組件支持友好；

虛擬機：性能損耗多、啟動慢、重量級、低成本、移植性弱、高使用靈活性、高安全性。





總  結(jié)



虛擬化的系統(tǒng)分配到的是獨有的一組資源有更強的隔離性，但是更加重了對總資源的占用和依賴程度。
而容器的隔離性更弱，但是它們更加輕量，即使在有限的資源下，也可以毫不費力地啟動上千個容器?；蛟S服務(wù)器虛擬化和容器技術(shù)都不是一種能夠滿足所有虛擬化任務(wù)的完美方案。但從實際應(yīng)用的角度來說，它們通常能在同一個數(shù)據(jù)中心中共存。
因此從目前的發(fā)展倆看，兩者處于合作又競爭的地位，就像智業(yè)云的文章中說的那樣：

我們可以選擇在一個容器中運行一個虛擬機，在一個虛擬機中運行一個或多個容器，這樣就能同時利用它們所帶來的各種便利。同時利用它們所帶來的各種便利。





本文作者：靳沛達

本文來源：IT那活兒（上海新炬王翦團隊）

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