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容器与虚拟机:有什么区别?

容器和虚拟机(VM)都是虚拟化解决方案,尽管它们的用途不同,工作方式也略有不同。容器在操作系统内运行,并包含执行它们运行的任何应用程序所需的所有依赖项和库。相比之下,虚拟机在虚拟机管理程序上运行,并为操作系统的整个副本提供运行环境。
容器化基础架构

容器和虚拟机有何相似之处?

容器和虚拟机具有类似的功能,并且在使用方式上有很多重叠部分。它们都提供一种虚拟化形式,是实现快速部署的灵活选项。它们可用于启动一个应用程序(或包含一组应用程序的虚拟机)的多个实例。

容器和虚拟机均可用于共享计算资源。一台功能强大的服务器可以分成若干个虚拟机,或在容器中运行单个软件(如 Web 服务器)的多个副本,因此应用程序相互隔离。

它们有何不同?

虽然虚拟机和容器有许多相似之处,但它们也存在一些关键差异。虚拟机允许一台主机运行多个来宾操作系统,并且这些操作系统可能彼此不同。相比之下,容器在主机操作系统上运行,并且只能用于运行与该操作系统兼容的应用程序。

容器

容器是一种轻量级工具,可对操作系统上方的层进行虚拟化。它不是完整的虚拟机,无法直接与硬件通信。容器引擎创建沙盒环境,用于保存容器内应用程序所需的二进制文件和库。

容器优势:

  • 容器可以快速启动(和关闭)。
  • 容器所需的存储通常比虚拟机低得多。
  • 常用的工具和应用程序有一个丰富的预制容器生态系统。
  • 配置和修改容器相对容易。

容器缺点:

  • 容器只能运行主机操作系统支持的应用程序。
  • 由于容器共享一个主机,因此如果一个容器被利用,则存在权限升级的风险。

一些最流行的容器运行时包括 Docker 和 containerd。其他运行时包括 RKT(也称为 Rocket),这是一个以安全为中心的容器化解决方案,以及 LXC,自 2008 年以来一直在开发的开源解决方案。Kubernetes 等工具还可用于自动化容器的部署、扩展和管理。

您可能在想容器是否优于虚拟机。这取决于您的用例。容器是微服务和任何需要速度和灵活性的情况的不错选择。它们因软件测试和开发功能而广受欢迎,因为人们可以以容器形式下载运行应用程序所需的一切,从而降低了与计算机上的其他软件发生冲突的风险。

与虚拟机相比,容器更为轻量级,这可帮助用户更轻松地备份、还原容器,或按需在不同主机上部署新实例。多亏了像 Kasten 这样的工具,您才能轻松扩展 Kubernetes 托管的容器,并制定数据保护和灾难恢复 (DR) 计划。

虚拟机

虚拟机是一种虚拟化解决方案,其工作级别低于容器。它们允许来宾操作系统共享对主机硬件的访问。虚拟机允许主机运行多个操作系统,这些操作系统可以像普通计算机一样运行多个程序(甚至是运行容器)。

虚拟机优势:

  • 与容器相比,虚拟机具有更高的隔离性(及安全性)。
  • 虚拟机可以运行与主机不同的操作系统。
  • 可以在配置的各个阶段拍摄虚拟机快照,然后还原这些快照或使用该配置启动多个虚拟机。
  • 使用虚拟机是充分利用服务器资源的有效方法。

VM 缺点:

  • 与容器相比,虚拟机对计算资源的要求更高。
  • 如果要配置虚拟机,则需要配置主机操作系统及其所需的任何应用程序,这可能比只为应用程序启动容器花费的时间更长。
  • 与备份容器相比,备份虚拟机需要更多存储空间。
  • 虽然虚拟机支持您更有效地管理资源使用,但其较大的占用空间可能会影响性能。

用于创建和管理虚拟机的常用工具包括纯命令行 QEMU、Oracle VirtualBox 和 VMware ESXi。VMware 和 Oracle 拥有适合家庭和企业用户的工具。计划大量使用虚拟机的组织不仅应考虑如何创建和管理虚拟机,还应考虑如何自动进行备份和恢复

新兴 IT 实践

虚拟机和容器正在成为各种规模组织越来越常用的工具。一些大型组织正在采用混合多云解决方案,将云服务与内部解决方案相结合。例如,他们可能会将用于容器协调的 Kubernetes 与虚拟机一起运行,以在内部解决方案的控制与云带来的灵活性和经济性之间实现平衡。

Kubernetes 管理相对容易,加上容器安全性的改进,使得容器成为需要快速响应计算资源需求变化水平的组织的合理选择。无论是为远程流媒体启动新的联络中心软件实例,还是为 Web 应用程序启动新的微服务,现代企业都不再被迫过度配置单体服务器,这些服务器在其大部分使用寿命中都未得到充分利用。

如何结合使用容器和虚拟机

容器和虚拟机都是有用的工具,它们可以单独使用,也可以相互协同使用。主机服务器可以运行多个虚拟机,其中一些虚拟机可能会运行传统的单体服务器,而另一些则用于 Docker 或 Kubernetes。这种混合搭配的方法可以帮助 IT 团队充分利用他们的计算资源。

何时使用虚拟机与容器

如果您希望能够快速启动无状态应用程序的多个实例,那么您的用例非常适合容器引擎。容器对于 Web 服务和微服务也很有用,还可以封装传统应用程序的依赖项,以便它们可以在现代环境中运行。

相比之下,虚拟机适用于更持久、更繁重的部署。如果需要能够运行一个完整的操作系统,而该操作系统与主机设备上运行的操作系统不同,或者希望能够创建以特定方式配置的计算机并保存该计算机的快照,请考虑使用虚拟机。如果将不同环境的安全性和完全隔离放在首位,则虚拟机也很有用。

入门

虚拟化生态系统正在快速发展,有许多不同的解决方案可供使用。如果您有兴趣试用容器,那么 Docker 是一个可访问的起点,这要归功于其广泛的官方容器映像注册表。Kubernetes 也值得一看,它拥有类似的库,以及用于自动化部署、配置和管理的强大工具。使用注册表可以显著加快容器部署速度并简化备份过程,因为您只需备份配置信息和容器卷即可。

这些容器引擎可以直接在某个操作系统上运行(该操作系统也直接在主机硬件上运行),也可以在 VMware ESXi、Oracle VirtualBox 或其他类型的虚拟机内的操作系统上运行。在决定如何设置应用程序或微服务时,请考虑可用的资源和部署的规模。如果您需要功能强大的管理工具和可扩展性,那么云托管的 Kubernetes 部署对您来说可能是经济高效的解决方案。

如欲详细了解 Veeam 如何帮助您进行虚拟机备份和恢复 ,以及我们的 Kubernetes 原生备份和还原解决方案,请立即联系我们,预约演示。

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