För att förstå Dockers metod för applikationsisolering måste du först känna till hur virtuella maskiner (VMs) fungerar.

• Virtuella maskiner är mjukvarubaserade emuleringar av fysiska datorer;
• Varje VM kör sitt eget kompletta operativsystem (OS), tillsammans med alla nödvändiga binärer, bibliotek och applikationskod;
• Hypervisorn (såsom VMware ESXi eller Microsoft Hyper-V) sitter mellan hårdvaran och VMs;
• Hypervisorn tilldelar hårdvaruresurser—såsom CPU, minne och lagring—till varje VM, vilket möjliggör att flera VMs kan köras på en enda fysisk server;
• Denna design ger stark isolering mellan applikationer, vilket gör det möjligt att köra olika operativsystem och mjukvarustackar på samma hårdvara;
• Dock är VMs resurskrävande eftersom varje kräver ett fullständigt OS, vilket leder till högre minnes- och lagringsanvändning.

Typiska användningsområden för VMs:

• Köra äldre applikationer som kräver specifika operativsystem;
• Vara värd för flera operativsystem på samma hårdvara;
• Tillhandahålla starka säkerhetsgränser i företagsmiljöer.

Containers: Lättviktsisolering och delad OS-kärna

Containers använder en annan metod för applikationsisolering:

• Ingen fullständig maskinemulering: Istället för att emulera hela maskiner paketerar containers en applikation med dess beroenden;
• Delad operativsystemkärna: Containers delar värdsystemets OS-kärna, vilket minskar resursåtgången;
• Processisolering: Varje container körs som en isolerad process i användarutrymmet, med hjälp av OS-funktioner som namespaces och control groups för separation;
• Minimal resursanvändning: Containers kräver inte ett fullständigt OS för varje instans, vilket gör dem betydligt mer lättviktiga än virtuella maskiner;
• Snabb uppstart och hög densitet: Containers startar nästan omedelbart, förbrukar mindre minne och diskutrymme, och gör det möjligt att köra tusentals instanser på samma hårdvara där endast ett fåtal VMs skulle få plats;
• Idealiskt för moderna arbetsflöden: Denna lättviktsisolering är perfekt för mikrotjänster, kontinuerlig integration/kontinuerlig leverans (CI/CD)-pipelines och miljöer som kräver snabb skalning och hög portabilitet;
• Konsistens mellan miljöer: Genom att dela OS-kärnan blir det enklare att upprätthålla konsistens mellan utvecklings-, test- och produktionsmiljöer.

Containers vs. Virtuella Maskiner: Jämförelse sida vid sida

Att jämföra containers och virtuella maskiner (VMs) sida vid sida belyser deras viktigaste skillnader och styrkor:

Prestanda

• Containers undviker överbelastningen av att köra flera operativsystem;
• Containers erbjuder snabbare uppstartstider och lägre resursförbrukning;
• VMs kräver ett fullständigt OS för varje instans, vilket leder till högre resursanvändning.

Portabilitet

• Containers utmärker sig i portabilitet; containerbilder flyttas enkelt mellan miljöer;
• Applikationer i containers beter sig likadant överallt;
• VMs är mindre portabla på grund av beroende av specifika hypervisorer och större bildstorlekar.

Skalbarhet

• Containers gör det möjligt att köra många fler instanser på samma hårdvara;
• Containers skalar applikationer upp eller ner snabbt baserat på efterfrågan;
• VMs är mindre effektiva för snabb skalning.

Isolering och säkerhet

• VMs ger starkare isolering, vilket gör dem föredragna för att köra olika operativsystem eller applikationer med strikta säkerhetskrav;
• Containers erbjuder lättviktsisolering, lämplig för de flesta moderna applikationsscenarier.

Att förstå dessa skillnader hjälper dig att välja rätt verktyg för dina behov när du arbetar med Docker.