Container vs. Virtuelle Maschinen (VMs): Enthüllung der Hauptunterschiede

Bei der Virtualisierung gibt es zwei "Hauptakteure" - Container und virtuelle Maschinen. Container und virtuelle Maschinen sind zwei Möglichkeiten, um verschiedene Dienste innerhalb einer Plattform bereitzustellen. Im Großen und Ganzen stellen Container und virtuelle Maschinen zwei Tiefen der Virtualisierungstechnologie dar - Software- und Hardwareschichten.

Sie haben einzigartige Funktionen und Eigenschaften, aber auch Unterschiede, die wir in diesem Artikel untersuchen werden.

​Verständnis von Containern

Bei Containern handelt es sich um Technologien, die es ermöglichen, Anwendungen mit ihrer Laufzeitumgebung zu verpacken und zu isolieren, zusammen mit allen Dateien, die sie für den Betrieb des Systems benötigen.

Container sind leicht und schnell zugänglich, wenn es um die Virtualisierung neuer Anwendungen geht. Enthaltene Anwendungen lassen sich leicht über verschiedene Bereiche hinweg verschieben.

Container bestehen in der Regel aus Code, einem Betriebssystem und Abhängigkeiten. Dadurch können Container auf jeder Software oder Hardware betrieben werden. Container sind speziell auf gehosteten Betriebssystemen aufgebaut, was es Containern ermöglicht, Speicher, CPU und andere Parameter zu trennen und zu verwalten.

Container können nicht als neue Technologie betrachtet werden, da sie erstmals 2013 mit der Gründung von Docker auftauchten. Docker wiederum ist eine Open-Source-Plattform für die Erstellung und Verwaltung von Anwendungen in Containern.

Außerdem bieten die meisten Container-Laufzeitsysteme ein gehostetes öffentliches Repository mit vorkonfigurierten Containern, die viele häufig verwendete Anwendungen enthalten.

Ein Nachteil von Containern als Virtualisierungstechnik sind die Shared-Host-Exploits, d. h. die Verwendung eines Hardwaresystems für die mehrschichtige Softwarestruktur. Das ist bedauerlich, denn wenn in einem Container etwas schiefgeht und darüber hinausgeht, kann das gemeinsame Hardwaresystem betroffen sein. Da wir gerade beim Thema sind: Da die Laufzeiten von Containern vorkonfigurierte Container anbieten, kann die Verwendung eines solchen öffentlichen Objekts dazu führen, dass Sie bestimmte Schwachstellen erwerben, die Sie sonst nicht hätten.

Container können verwendet werden, um bestehende Anwendungen in eine Cloud-Architektur zu verlagern, um container-spezifische Anwendungen zu erstellen und für viele weitere Zwecke.

Führende Container-Service-Anbieter

Es gibt einige führende Anbieter von Containerdiensten, die Sie kennen sollten.

Docker

Docker ist die beliebteste und am häufigsten verwendete Container-Laufzeitumgebung. Docker ist eine auf dem Linux-Kernel basierende Plattform, die für die Entwicklung von Containern verwendet wird. Docker verfügt auch über ein öffentliches Repository, das aus vorkonfigurierten Softwareanwendungen besteht und Docker Hub genannt wird. Sie können Container von Docker Hub auf Ihre lokale Docker-Laufzeitumgebung herunterladen.

Linux-Container (LXC)

LXC ist ein Open-Source-Laufzeitsystem für Container. Linux Containers ist eine Alternative zu vielen anderen Container-Laufzeitsystemen, die darauf abzielt, den Benutzern eine zugängliche Erfahrung zu bieten. Linux Containers konzentriert sich auf die Isolierung von Prozessen innerhalb der Containerisierung.

RKT

RKT (oder "Rocket") ist ein auf Sicherheit ausgerichtetes Container-Laufzeitsystem. Mit RKT erstellte Container unterstützen keine unsicheren Funktionen, es sei denn, der Benutzer schaltet bestimmte Einstellungen manuell aus. RKT-Container adressieren die Lücke auf dem Markt in Form eines Fokus auf Sicherheit, den andere Lösungen oft zu übersehen scheinen.

CRI-O

CRI-O ist ein Container Runtime Interface, das die Integration von OCI-kompatiblen Laufzeiten unterstützt. CRI-O gilt als eine leichtgewichtige Alternative zu Docker.

Virtuelle Maschinen erforschen

Virtuelle Maschinen sind eine emulierte Darstellung eines physischen Computers. Die Virtualisierung ermöglicht es virtuellen Maschinen, ihre Anwendungen zu hosten und Betriebssysteme auszuführen, während sie gleichzeitig mit einem physischen Computer interagieren. Um mit einem Computer interagieren zu können, benötigen virtuelle Maschinen eine Hypervisor-Software, die dazu beiträgt, die Interaktion zwischen den Computern und den virtuellen Maschinen auszugleichen. Der Hypervisor legt fest, wie viele Systemressourcen die virtuellen Maschinen erhalten (wie viel Arbeitsspeicher, Speicherplatz usw.). Er hilft auch dabei, virtuelle Maschinen getrennt zu halten, damit sie sich nicht gegenseitig in ihrer Funktion beeinträchtigen.

Virtuelle Maschinen verfügen über Softwarepakete, die Hardwareparametern wie der CPU ähneln. Virtuelle Maschinen verfügen auch über zusätzliche Softwarepakete für den Betrieb auf emulierter Hardware. Die Software- und Hardwarepakete erstellen einen voll funktionsfähigen Snapshot eines voll funktionsfähigen Systems. Diese Snapshots können die virtuelle Maschine in einem bestimmten Zustand wiederherstellen.

Virtuelle Maschinen werden in der Regel in zwei Haupttypen unterteilt: Prozess und System. Virtuelle Prozessmaschinen fördern die Isolierung einzelner Methoden. Im Gegensatz dazu tragen virtuelle Systemmaschinen dazu bei, Anwendungen von Betriebssystemen und physischen Computern zu isolieren, die wiederum von Hypervisoren abhängen, die den Softwarezugriff auf Hardwareressourcen ermöglichen. Die Hypervisoren unterstützen auch getrennte virtuelle Hardwareplattformen, so dass virtuelle Maschinen auf Windows- oder Linux-Betriebssystemen laufen können.

Zu den bekanntesten Hypervisoren gehören Xen, VMware (ESX/ESXi), Microsoft (Hyper-V) und Oracle.

Im Gegensatz zu Containern bieten virtuelle Maschinen den Benutzern Zugang zu zusätzlichen Systemressourcen. Daher sind virtuelle Maschinen die erste Wahl für Aufgaben mit großem Dateivolumen. Virtuelle Maschinen werden auch häufig für die Entwicklung und das Testen von Anwendungen verwendet.

Virtuelle Maschinen sind auch gleichgültig gegenüber jeglichen Angriffen, da sie als isolierte Systeme gekennzeichnet sind.

Bekannte Anbieter von virtuellen Maschinen

Zu den bekanntesten Anbietern virtueller Maschinen gehören die folgenden:

VMware

VMware ist eine öffentliche Handelsorganisation, die eine der führenden Virtualisierungstechnologien entwickelt hat. VMware verfügt auch über einen Hypervisor, der die Verwaltung virtueller Maschinen unterstützt. VMware gilt als eine Unternehmenslösung für virtuelle Maschinen.

QEMU

QEMU ist eine Lösung, die eine leistungsstarke virtuelle Maschine in Form von emulierter Hardware bietet. QEMU bietet jedoch keine grafische Benutzeroberfläche.

Virtualbox

Virtualbox ist eine der populärsten Lösungen für virtuelle Maschinen, mit einigen zusätzlichen Tools für die weitere Verbreitung von virtuellen Maschinen. Oracle ist Eigentümer des kostenlosen Architektur-Emulationssystems Virtualbox.

​Die Wahl der richtigen Lösung für Ihre Bedürfnisse

Container und virtuelle Maschinen ähneln sich in ihrer Hauptfunktion: Sie ermöglichen die Isolierung von Anwendungen und deren Betrieb in verschiedenen Umgebungen.

Damit Sie leichter erkennen können, welche Lösung für Sie die richtige ist, haben wir den Vergleich von Containern und virtuellen Maschinen abgeschlossen.

Essenz

• Container sind Software-Code-Pakete.
• Virtuelle Maschinen sind Simulationen physischer Maschinen mit dem Ziel, letztere in mehrere digitale Umgebungen zu unterteilen.

Technologie der Virtualisierung

• Bei Containern erfolgt die Virtualisierung in erster Linie innerhalb des Betriebssystems.
• Bei virtuellen Maschinen erfolgt die Virtualisierung innerhalb des physischen Geräts.

Größe

• Container gelten als eher leichtgewichtig.
• Virtuelle Maschinen gelten als schwergewichtiger.

Innere Funktionsweise

• Container arbeiten mit dem Betriebssystem zusammen, um dessen Ressourcen zu nutzen.
• Virtuelle Maschinen verwenden Hypervisoren als Brücke zwischen der Hardware und dem Betriebssystem und nutzen die damit verbundenen Ressourcen.

Flexibilität

• Container sind flexibler, da sie die Cloud als Vermittler für einen schnelleren Datenaustausch nutzen.
• Virtuelle Maschinen gelten als weniger flexibel und sind mit Herausforderungen bei der Datenmigration verbunden.

Skalierbarkeit

• Container gelten als hoch skalierbar.
• Bei virtuellen Maschinen ist eine Skalierung möglich, kann aber in bestimmten Fällen recht teuer sein.

Verwaltung

• Container bieten den Benutzern weniger Kontrolle über die externe Umgebung.
• Virtuelle Maschinen geben den Nutzern mehr Kontrolle über die gesamte Umgebung.

Insgesamt verbrauchen virtuelle Maschinen erhebliche Mengen an Speicherplatz und benötigen mehr Hardware als Container. Aus dieser Perspektive sind Container besser skalierbar. Die Datenmigration über die Cloud, die mit Containern verbunden ist, birgt jedoch auch ihre Herausforderungen.

Virtuelle Maschinen sind schwieriger zu ändern, da sie als vollwertige Systeme geliefert werden. Container sind einfacher zu verwalten, wenn es um die Entwicklung und das Testen von Anwendungen geht.

​Nutzen Sie die Leistung von Containern und virtuellen Maschinen im Tandem

Was wäre, wenn Sie sich weder für das eine noch für das andere entscheiden müssten? Ein solches Szenario ist möglich, auch wenn es schwierig sein mag, eine praktische Anwendung für Container und virtuelle Maschinen zu finden.

Zum Beispiel kann eine virtuelle Maschine als emulierte Hardwareversion erstellt werden. Dann kann das Betriebssystem innerhalb der Hardware der virtuellen Maschine installiert werden. Sobald das Betriebssystem einsatzbereit ist, kann eine Container-Laufzeitumgebung darüber installiert werden, auf der wir Container installieren können.

Ein weiterer Anwendungsfall für die Kombination von Containern und virtuellen Maschinen ist die Erstellung einer CI/CD-Pipeline. Wenn mehrere Entwickler Code zu einem Programm beitragen, könnten viele Probleme vermieden werden, wenn identische Schreibumgebungen verwendet würden. Container können in virtuellen Maschinen eingesetzt werden, um ähnliche Umgebungen zu schaffen und gleichzeitig die Ressourcen unterhalb der Betriebssystemebene zu kontrollieren.