Contêiner x VM: Qual é a diferença?

Contêineres e máquinas virtuais (VMs) são soluções de virtualização, embora sirvam a propósitos diferentes e funcionem de maneiras ligeiramente diferentes. Os contêineres são executados dentro de um sistema operacional e contêm todas as dependências e bibliotecas necessárias para executar qualquer aplicação neles contida. Por outro lado, as VMs são executadas em um hipervisor e fornecem um ambiente para que uma cópia inteira de um sistema operacional seja executada.

Como contêineres e VMs são similares?

Contêineres e VMs têm funções similares e há muitas sobreposições na forma como são usados. Ambos oferecem uma forma de virtualização e são opções flexíveis para implementação rápida. Eles podem ser usados para gerar várias instâncias de uma aplicação (ou uma VM que contém uma coleção de aplicações).

Tanto contêineres quanto VMs podem ser usados para compartilhar recursos de computação. Um servidor poderoso pode ser dividido em várias VMs ou executar várias cópias de um único software (como um servidor Web) em contêineres, de forma que as aplicações fiquem isoladas umas das outras.

Como eles são diferentes?

Apesar de todas as suas semelhanças, existem algumas diferenças importantes entre VMs e contêineres. As VMs permitem que uma máquina host execute vários sistemas operacionais convidados, e esses sistemas operacionais podem ser diferentes entre si. Por outro lado, os contêineres são executados sobre um sistema operacional host e só podem ser usados para executar aplicações compatíveis com esse sistema operacional.

Contêineres

Um contêiner é uma ferramenta leve que virtualiza as camadas acima do sistema operacional. Ele não é uma VM completa e não pode se comunicar diretamente com o hardware. O mecanismo de contêiner cria ambientes em sandbox que contêm os binários e bibliotecas necessários para as aplicações dentro desse contêiner.

Benefícios do contêiner:

• Os contêineres podem ser lançados (e desligados) rapidamente.
• O storage necessário para contêineres geralmente é muito inferior ao das VMs.
• Há um rico ecossistema de contêineres pré-fabricados disponíveis para ferramentas e aplicações populares.
• É relativamente fácil configurar e modificar contêineres.

Desvantagens dos contêineres:

• Os contêineres só podem executar aplicações compatíveis com o sistema operacional host.
• Como os contêineres compartilham um host, se um contêiner for explorado, há algum risco de escalonamento de privilégios.

Alguns dos ambientes de execução de contêiner mais populares incluem o Docker e o containerd. Outros ambientes de execução incluem o RKT (também conhecido como Rocket), que é uma solução de conteinerização focada em segurança, e o LXC, a solução de código aberto que está sendo desenvolvida desde 2008. Ferramentas como o Kubernetes também podem ser usadas para automatizar a implantação, o dimensionamento e o gerenciamento de contêineres.

Você pode estar se perguntando se contêineres são melhores que VMs. Isso depende do seu caso de uso. Os contêineres são uma boa opção para microsserviços e qualquer situação em que a velocidade e a flexibilidade sejam desejadas. Eles são populares para testes e desenvolvimento de software porque as pessoas podem fazer o download de tudo o que precisam para executar uma aplicação em um formato conteinerizado, o que reduz o risco de conflitos com outros softwares na máquina.

Os contêineres são leves em comparação com as VMs, e isso facilita fazer o backup, restaurá-los ou criar novas instâncias em hosts diferentes, conforme for necessário. Graças a ferramentas como o Kasten, é fácil escalar contêineres gerenciados pelo Kubernetes e ter um plano de proteção de dados e recuperação de desastres (DR) em vigor.

VMs

As VMs são uma solução de virtualização que funciona em um nível inferior aos dos contêineres. Eles permitem que o sistema operacional convidado compartilhe o acesso ao hardware da máquina host. As VMs permitem que uma máquina host execute vários sistemas operacionais, e esses sistemas operacionais podem executar vários programas (ou até contêineres) por conta própria da mesma forma que um computador normal.

Benefícios da VM:

• As VMs oferecem maior isolamento (e, portanto, segurança) em comparação aos contêineres.
• Uma VM pode rodar um sistema operacional diferente do host.
• É possível fazer snapshots de VMs em vários estágios de configuração e restaurar esses snapshots ou ativar várias VMs com essa configuração.
• O uso de VMs pode ser uma forma eficaz de utilizar totalmente os recursos do servidor.

Desvantagens da VM:

• As VMs são mais exigentes que os contêineres em termos de recursos de computação.
• Configurar uma VM requer a configuração do sistema operacional do host e também de quaisquer aplicações necessárias para isso, o que pode levar mais tempo do que simplesmente ativar um contêiner para uma aplicação.
• Fazer backup de uma VM requer mais espaço de armazenamento do que fazer backup de um contêiner.
• Embora as VMs permitam que você gerencie o uso de recursos com mais eficiência, o espaço maior ocupado por elas pode prejudicar o desempenho.

As ferramentas populares para criar e gerenciar VMs incluem a ferramenta somente de linha de comando QEMU, o Oracle VirtualBox e o VMware ESXi. VMware e Oracle têm ferramentas que atendem usuários domésticos e corporativos. As organizações que planejam fazer uso extensivo de VMs devem considerar não apenas como elas serão criadas e gerenciadas, mas também como automatizar backups e recuperação.

Práticas de TI Emergentes

VMs e contêineres estão se tornando ferramentas cada vez mais comuns para empresas de todos os tamanhos. Algumas organizações maiores estão adotando soluções híbridas de múltiplas nuvens, que combinam serviços de nuvem com soluções internas. Por exemplo, eles podem executar o Kubernetes para orquestração de contêineres junto com VMs, a fim de fornecer um equilíbrio entre o controle de soluções internas e a flexibilidade e a economia trazidas pela nuvem.

A relativa facilidade de gerenciamento do Kubernetes e as melhorias na segurança de contêineres tornam os contêineres uma escolha lógica para organizações que precisam responder rapidamente a mudanças nos níveis de demanda em recursos de computação. Seja criando novas instâncias de software de contact center para streaming remoto ou novos microsserviços para uma aplicação Web, as empresas modernas não são mais forçadas a provisionar excessivamente servidores monolíticos que ficarão subutilizados durante a maior parte de sua vida útil.

Como usar contêineres e VMs juntos

Contêineres e VMs são ferramentas úteis e podem ser usadas isoladamente ou entre si. É possível que um servidor host execute várias VMs, algumas das quais podem executar servidores monolíticos tradicionais, enquanto outras são usadas para o Docker ou Kubernetes. Essa abordagem mista pode ajudar as equipes de TI a usar ao máximo seus recursos de computação.

Quando usar máquinas virtuais em vez de contêineres

Se você quer gerar rapidamente várias instâncias de uma aplicação sem estado, seu caso de uso se encaixa perfeitamente nos mecanismos de contêineres. Os contêineres também são úteis para serviços Web e microsserviços, ou para encapsular as dependências de aplicações legadas para que elas possam ser executadas em ambientes modernos.

Em contraste, as VMs são destinadas a implantações mais permanentes e pesadas. Considere o uso de uma VM se você precisar ser capaz de executar um sistema operacional completo diferente daquele que é executado no dispositivo host ou se quiser ser capaz de criar uma máquina configurada de maneira específica e salvar um snapshot dessa máquina. As VMs também podem ser úteis se a segurança e o isolamento total de diferentes ambientes forem uma prioridade.

Introdução

O ecossistema de virtualização está evoluindo rapidamente e há muitas soluções diferentes disponíveis. Se você estiver interessado em experimentar contêineres, o Docker é um ponto de partida acessível, graças ao seu extenso registro oficial de imagens de contêineres. Também vale a pena conferir o Kubernetes, que tem uma biblioteca semelhante, além de ferramentas avançadas para implantação, configuração e gerenciamento automatizados. O uso do registro pode acelerar muito a implantação do contêiner e simplificar o processo de backup, pois você só precisa fazer o backup das informações de configuração e dos volumes dos contêineres.

Esses mecanismos de contêiner podem ser executados diretamente em um sistema operacional que também é executado diretamente no hardware host ou podem ser executados em um sistema operacional que esteja dentro de uma VMware ESXi, Oracle VirtualBox ou outro tipo de VM. Ao decidir como configurar suas aplicações ou microsserviços, considere os recursos disponíveis e a escala de sua implantação. Se você precisa de ferramentas poderosas de gerenciamento e escalabilidade, as implantações do Kubernetes hospedadas na nuvem podem ser uma solução econômica para você.

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