Чем отличается контейнеризация от виртуализации
Сегодня существует много подходов к управлению и развертыванию приложений, два наиболее широко используемых из них — это виртуализация и контейнеризация. Обе технологии обеспечивают абстракцию физического оборудования, но отличаются с точки зрения ее (абстракции) уровня, степени изоляции, безопасности, потребления ресурсов и в других аспектах. Вопреки распространенному мнению, контейнеризация и виртуализация не являются взаимоисключающими методами. У них есть свои особенности, но их вполне можно использовать в связке. В статье мы рассказываем, в чем разница между виртуализацией и контейнеризацией: даем краткий обзор для каждой технологии и отдельно говорим об их отличиях.
Что такое контейнеризация: обзор технологии
Контейнеризацией называется технология, которая позволяет упаковывать и запускать приложения со всеми их зависимостями в изолированных средах (контейнерах). Контейнеры представляют собой легковесные и переносимые программные пакеты, содержащие все необходимое для работы автономного приложения: сторонний код, библиотеки, системные службы, настройки. Главным отличием контейнеризации от виртуализации считается то, что создаваемые единицы развертывания (контейнеры) функционируют на базе уже установленной операционной системы. То есть они все работают на одном ядре ОС и — изолированно — используют только необходимую часть ее ресурсов для корректной работы приложения.
Одной из самых популярных контейнерных сред выполнения является Docker. Подобные платформы позволяют создавать контейнеры с высоким уровнем изоляции и безопасности, которые работают в своем собственном окружении, отделенном от остальных приложений. Кроме того, их достаточно просто переносить, что полезно при разработке приложений, нуждающихся в запуске на операционных системах разных версий, но с единым ядром. Разница между такими средами и виртуальными машинами (ВМ) состоит в уровне их абстракции.
Что такое виртуализация: обзор технологии
В свою очередь, виртуализация — это технология, позволяющая создавать виртуальные экземпляры аппаратного обеспечения и операционных систем на одном физическом сервере. Она основана на концепции гипервизора — программно-аппаратного средства, которое отвечает за абстракцию ресурсов физических устройств: центральных процессоров, оперативной памяти, жестких дисков, сетевых карт и пр. Таким образом, результатом развертывания при виртуализации становится виртуальная машина, эмулирующая работу отдельного компьютера.
Каждая ВМ имеет свой набор вычислительных ресурсов, составляющих часть той мощности, что фактически имеется на «железе». У нее свое хранилище, свои ЦП и объем оперативной памяти. Различие между ВМ и контейнером заключается, главным образом, в том, что первая имитирует полностью функциональную ОС, внутри которой при необходимости можно развернуть и запустить второй. К популярным гипервизорам относят VMware, KVM, Hyper-V, OpenVZ. В зависимости от выбранного вида виртуализации виртуальная машина будет предоставлять разный доступ к системному ядру, но основные функции управления и доступа сохранятся. ВМ легко перемещаются между серверами в кластере для балансировки нагрузки — в отличие от контейнеров, которые нужно сворачивать и разворачивать заново с помощью платформ оркестрации.
Разница между виртуализацией и контейнеризацией
Контейнеризация отличается от виртуализации тем, что предоставляет более легкий уровень абстракции, т. е. виртуализирует только программные уровни выше операционной системы. Виртуальная машина эмулирует работу аппаратного обеспечения, включая процессоры и устройства ввода-вывода, тогда как контейнер просто обеспечивает изолированное выполнение приложения и его зависимостей. Эта разница играет важную роль, когда требуется выбрать технологию абстракции ресурсов. В сценариях, где необходима максимальная изоляция и безопасность, предпочтительнее будет именно виртуализация. Поскольку она позволяет запускать несколько полностью независимых экземпляров ОС на одном физическом сервере. Это особенно полезно в случае, когда различные приложения или клиенты требуют разных версий операционной системы или имеют конфликтующие зависимости.
С другой стороны, контейнеризация идеально подходит для ситуаций, где предпочтение отдается гибкости, переносимости и скорости развертывания приложений. Каждый контейнер содержит свои собственные файлы, библиотеки и зависимости, а также уникальное пользовательское пространство, что обеспечивает легковесную и быструю изоляцию. Контейнеры могут быть запущены и остановлены очень быстро, и они потребляют мало ресурсов — в отличие от виртуальных машин.
С этими особенностями связана и разница в механизмах развертывания, хранения данных, в процессах обновления и взаимодействия с ОС и пр.
Заключение
Контейнеризация и виртуализация предоставляют различные подходы к управлению приложениями и абстракции ресурсов в целом. Основное отличие между ними заключается в том, как и какие компоненты вычислительной системы виртуализируются. В связи с этим существует и разница в уровне изоляции, безопасности и скорости запуска ПО. Выбор между этими подходами зависит от конкретных требований и целей проекта, и в некоторых случаях может быть полезным комбинировать оба подхода для достижения оптимальных результатов.
