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作者 ｜ Molly Calancy 譯者 ｜ Sambodhi 策劃 ｜ 褚杏娟 虛擬化從根本上改變了數(shù)據(jù)中心的運作方式,，這過去還不是很久,。2002 年，VMware 發(fā)布了首款虛擬機管理程序 ESX Server 1.5,，一定程度上引領了企業(yè)級虛擬機的主流應用,。對于千禧一代來說，這一切都仿佛發(fā)生在昨天,。 這項技術使基礎設施的利用率發(fā)生了革命性的變化,，用戶可以在同一個硬件上運行多個操作系統(tǒng)，使硬件資源的應用最大化,。隨后,，比虛擬機更年輕時尚、Z 世代也更熟悉的容器,，在 2013 年隨著 Docker 的發(fā)布而大放異彩,，也刺激了容器主流應用產(chǎn)品的研發(fā)。容器允許多個孤立的應用程序共享同一個操作系統(tǒng)內(nèi)核,。 雖然虛擬機和容器的工作方式不同,，但這兩種技術非常相似。這也就產(chǎn)生了一個問題：容器會取代虛擬機嗎,？今天,，我們來分析下這個問題。 虛擬機與容器的不同 虛擬機是由軟件定義的計算機,，運行在 Hypervisor（虛擬機監(jiān)視器）之上,，允許多個操作系統(tǒng)共享同一底層的物理硬件,，并在相互隔離的情況下運行。Hypervisor 將底層硬件虛擬化,，每個虛擬機都運行自己的操作系統(tǒng)（OS）,。 在虛擬機之前，一臺服務器僅能支持一個操作系統(tǒng),，用戶無法實現(xiàn)在同一臺服務器上運行不同操作系統(tǒng)下的業(yè)務應用,，或者這些應用在運行時不會互相干涉。每個運行的業(yè)務應用,，比如電子郵件或者 CRM,，都必須擁有自己的（通常配置過高，利用率低）硬件集,。有了虛擬機后,，一臺服務器就能同時支持多個操作系統(tǒng)和多個應用，大大降低了企業(yè)在硬件和硬件管理方面的開支,。 容器同樣是由軟件定義的計算實例,，但是它們在一個共享的主機操作系統(tǒng)上運行。容器將軟件打包成可移植的,、可執(zhí)行的單元,，具有所有必需的依賴關系，能夠在任何地方運行,，包括筆記本計算機,、服務器、云端等,。下表列出了虛擬機和容器的不同之處：  因為無須拖動全部的操作系統(tǒng)代碼,，所以容器更加輕便（兆字節(jié)，相對于虛擬機的千兆字節(jié)）,，啟動速度也比虛擬機更快,。在一臺服務器上，用戶可以使用容器來運行比虛擬機多兩到三倍的應用,。 僅憑這一點,，或許就可以說明容器是未來的趨勢，而虛擬機則是舊聞,。 容器會取代虛擬機嗎,？ 容器是否會取代虛擬機，這個問題看起來簡單,，但并不容易作出預言,。我們可以看一下支持虛擬機和支持容器的人分別都有哪些理由。 支持虛擬機的理由 盡管容器更小、更快,，但容器永遠不會殺死虛擬機,，理由如下： 熟悉度和成熟度。盡管科技行業(yè)對新技術的接受很快,，但虛擬機在許多組織中的應用已經(jīng)非常成熟,。大多數(shù)企業(yè)都有固定的流程、程序和團隊來管理虛擬機的部署,，包括備份和監(jiān)控。雖然“我們一直在用的方式”并不總是繼續(xù)做某件事的最佳理由,，但是還有一個理論是“如果它沒有壞,，就不要去修復”。某個能夠在虛擬機上正常工作的單體應用,，為了保證其能在容器環(huán)境下工作,，用戶就必須對其進行重構，但有時這種努力并不值得,。 擁有完整的操作系統(tǒng)功能,。使用虛擬機與所有操作系統(tǒng)服務一起工作，有時比更協(xié)調(diào)的“Docker Compose”或具有不必要復雜性的 Kubernetes 集群更可取,，特別是對于一些復雜的應用程序,。 異質(zhì)環(huán)境。虛擬機的作用就是可以運行多個操作系統(tǒng),。容器共享同一個操作系統(tǒng)內(nèi)核,，因此需要一個同質(zhì)的環(huán)境。有一種觀點認為,，企業(yè)數(shù)據(jù)中心正朝著更加同質(zhì)化的環(huán)境發(fā)展,，以實現(xiàn)標準化，從而提高運營效率,。但這種情況尚未大規(guī)模發(fā)生,，許多企業(yè)仍然需要運行多個操作系統(tǒng)，并且在可預見的將來也會如此,。 安全性,。容器的安全性經(jīng)常被虛擬機擁躉者攻擊。虛擬機支持者認為,，容器共享主機操作系統(tǒng)資源而更容易受到攻擊,，虛擬機則在其虛擬墻內(nèi)包含操作系統(tǒng)。如果一個容器被攻擊了,，它可能會感染其他共享主機操作系統(tǒng)的容器,。如果一個虛擬機被攻擊，虛擬機、主機服務器和其他虛擬機之間則會形成一道額外的屏障,。 兩者不是非此即彼的,，企業(yè)可以兼而有之。用戶可以在虛擬機上運行容器,，這樣就可以讓已經(jīng)擁有虛擬機的企業(yè)能夠采用容器,。他們可以在不必完全放棄虛擬機的情況下，充分利用容器的速度和敏捷性,。 支持容器的理由 容器也有很多優(yōu)勢,，是什么讓它們成為取代虛擬機的競爭者？容器的支持者通常持以下觀點： 速度和可移植性,。容器啟動只需幾秒鐘,，而虛擬機則需要幾分鐘，但容器帶來的速度優(yōu)勢并不限于啟動時間,。容器解決了環(huán)境一致性問題,，開發(fā)人員在配置環(huán)境和處理錯誤上花費的時間少很多。像 Docker 這樣的容器引擎也有容器鏡像庫,，加快了開發(fā)者們的工作,，而像開放容器標準（Open Container Initiative，OCI）這樣的項目已經(jīng)制定了容器的標準,，從而簡化了部署,。 可擴展性。通過 Kubernetes 或 Cycle.io 等容器編排器,，容器可以根據(jù)流量需求自動擴展,，并在需要的時候復制容器鏡像，不需要的時候?qū)⑵潢P閉,。容器的小尺寸和啟動速度意味著其擴展速度比虛擬機更快,。 模塊化。容器徹底改變了應用開發(fā),，使應用可以作為單獨的微服務松散地耦合在一起進行開發(fā),。DevOps 和 CI/CD 實踐大大加快了應用程序的交付速度。正如一位高級軟件工程師所說,，整個環(huán)境像樂高那樣堆疊起來,，這樣的能力很強大。容器的小尺寸和可移植性意味著應用程序可以在小的組件中構建,，這些部分可以堆疊在一起,，構建一個完整的應用程序。 易于更新,。為容器中微服務而構建的應用程序中的更新和重新部署,，要比具有更新和停機需求的全功能操作系統(tǒng)更容易管理,。抽象的操作系統(tǒng)。由于容器對操作系統(tǒng)進行了抽象,，所以在處理虛擬機化問題上,，容器要比虛擬機簡單得多。在 Mac OS 和 M1 操作系統(tǒng)中,，虛擬化非常棘手,，但是容器可以使虛擬環(huán)境在它們上面輕松運行。 定 論 容器會在開發(fā)環(huán)境中取代虛擬機嗎,？似乎已經(jīng)有定論了,。但是容器會全面取代虛擬機嗎？事實可能并非如此,。 開發(fā)者不會再像以前那樣構建一個單一的應用,。通過使用容器，他們能夠從以前環(huán)境的不一致中解脫出來,，更多地關注在代碼構建、創(chuàng)建更好的軟件以及更快速地編寫代碼,。容器在開發(fā)者中已經(jīng)成為了一種主流的虛擬化技術,。 但是，容器究竟是應用程序的傳遞還是基礎結(jié)構,，兩者有很大的區(qū)別,。虛擬機運行緩慢,、可移植性較差而且很重,，但在部署企業(yè)的基礎設施和運行傳統(tǒng)單體應用時，虛擬機依然是優(yōu)先考慮的技術,。比如,，盡管容器是應用程序開發(fā)的首選技術,，但其他領域的 IT 團隊,，比如教育行業(yè),，不大會愿意花時間來將其定制化的學生信息系統(tǒng)重構為微服務架構,，這些企業(yè)也無法用一個容器來取代其為學生提供的數(shù)以千計的虛擬機,。 最終答案是什么？在當今的數(shù)據(jù)中心里,，容器和虛擬機器都占有一席之地,。
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