Container vs. Virtuelle Maschinen (VM): Alles, was Sie wissen müssen

Für Unternehmen, die plattformübergreifende Software-Implementierungen standardisieren, Gemeinkosten einsparen und die Skalierbarkeit verbessern möchten, sind (Server-)Virtualisierung und Containerisierung die beiden wichtigsten Ansätze, die heute zum Einsatz kommen. Sowohl Virtualisierungs- als auch Containerisierungstechnologien verwenden in sich geschlossene virtuelle Pakete und können IT-Administratoren dabei helfen, flexibler zu werden und auf sich verändernde Geschäftsanforderungen zu reagieren. Lesen Sie weiter, um besser zu verstehen, wie diese Technologien funktionieren und welche für die verschiedenen Anwendungsfälle am besten geeignet ist.

Was sind Container?

Container können als Pakete beschrieben werden, die alles enthalten, was zur Ausführung einer einzelnen Anwendung oder eines Mikrodienstes benötigt wird. Dazu gehören ihre Abhängigkeiten und Laufzeitbibliotheken. Mit Containern kann die Anwendung schnell und zuverlässig von jedem Ort aus ausgeführt werden, von Desktop-Computern bis hin zu physischen und virtuellen Servern und sogar in der Cloud.

Der Container ist vom Host-Betriebssystem (OS) abstrahiert. Jeder Container teilt sich den Betriebssystemkern mit anderen Containern, anstatt ein eigenes vollständiges Betriebssystem zu enthalten. Der Zugriff auf resources zugrunde liegenden resources eingeschränkt. Daher kann eine containerisierte Anwendung auf verschiedenen Infrastrukturtypen wie Cloud, virtueller Maschine, Bare Metal usw. ausgeführt werden, ohne dass die Anwendung für jede IT-Umgebung neu gestaltet werden muss.

Da Container in der Regel den Betriebssystemkern des Rechners gemeinsam nutzen und nicht den Overhead eines vollständigen Betriebssystems in jedem Container haben, werden sie oft als "leichtgewichtiger" als virtuelle Maschinen (VMs) angesehen.

Wie funktioniert die Containerisierung?

Containerisierung kann als eine Art der Betriebssystemvirtualisierung definiert werden, bei der Anwendungen in isolierten user (Containern) ausgeführt werden, die alle denselben Betriebssystemkern nutzen. Es handelt sich um die Kapselung einer Anwendung und der für ihre Ausführung erforderlichen Umgebung, sodass sie effizient und konsistent auf mehreren verschiedenen Computerplattformen ausgeführt werden kann.

Die Containerisierung entwickelt sich zum bevorzugten Ansatz für Softwareentwicklung und DevOps-Pipelines. Die Erstellung und Bereitstellung von Anwendungen ist mit Containerisierung schneller und sicherer.

Wenn Code mit herkömmlichen Methoden in einer bestimmten Computerumgebung entwickelt und auf eine andere Computerplattform übertragen wird, kann dies häufig zu Fehlern führen. Mit der Containerisierung wird dieses Problem jedoch wirksam beseitigt, indem der gesamte Anwendungscode zusammen mit den zugehörigen Bibliotheken, Abhängigkeiten und Konfigurationsdateien, die für die Ausführung erforderlich sind, gekapselt wird.

Vor- und Nachteile der ContainerisierungWie jede Technologie auf dem Markt hat auch die Containerisierung ihre Vor- und Nachteile, die Sie berücksichtigen müssen.

Vorteile der Containerisierung

• Einer der Hauptvorteile der Containerisierung besteht darin, dass sie eine schnelle und schlanke Infrastruktur für die Ausführung Ihrer Anwendungen bietet. Die relativ leichtgewichtigen Container sind flexibler, und Sie können sie schneller erstellen und verschieben als VMs.
• Die Containerisierung unterstützt die richtlinienbasierte Optimierung. Sie können eine Automatisierungsebene verwenden, um die beste Plattform zu finden, automatisch zu migrieren und auf ihr auszuführen.
• Die Containerisierung hilft Ihnen bei der Senkung Ihrer Softwareentwicklungs- und Betriebskosten.
• Die Containerisierung bietet auch eine bessere Skalierbarkeit. Im Vergleich zu VMs können viel mehr Container erstellt und auf einem physischen Server ausgeführt werden, da nicht in jedem Container ein vollständiges Betriebssystem enthalten sein muss. Darüber hinaus können monolithische Anwendungen mithilfe von Containern in kleinere Mikrodienste zerlegt werden. Anschließend können Sie die einzelnen Funktionen skalieren und verteilen.

Nachteile der Containerisierung

• Einer der größten Nachteile der Containertechnologie besteht darin, dass sie in einem Unternehmen nur mit erheblichem Aufwand eingerichtet werden kann, damit sie effizient arbeitet.
• Da die Technologie relativ neu ist, sind die erforderliche support die Abhängigkeiten noch unzureichend.
• Es ist schwer, qualifizierte Container-Entwickler zu finden.
• Container teilen sich den Kernel des Host-Betriebssystems. Das heißt, wenn der Kernel anfällig wird, werden auch alle zugehörigen Container anfällig.
• Die Containertechnologie kann in Bezug auf die Kosten für die Anwendungsentwicklung teurer sein.

Welche Probleme lassen sich mit Containern lösen?

Laut einer Prognose von GartnerInc. wird der weltweite Umsatz im Bereich Container-Management von 465,8 Millionen US-Dollar im Jahr 2020 auf 944 Millionen US-Dollar im Jahr 2024 stark ansteigen. Gartner sagt außerdem voraus, dass bis zum Jahr 2022 wahrscheinlich 75 % der Unternehmen weltweit containerisierte Anwendungen in der Produktion einsetzen werden.

Die Containerisierungstechnologie bietet eine enorme Portabilität über verschiedene Computerplattformen und -umgebungen hinweg. Sie ermöglicht es den Entwicklern, die Anwendung einmal zu schreiben und sie dann überall auszuführen.

Container sind eine Schlüsselkomponente der privaten Cloud und entwickeln sich für viele Unternehmen zu einer neuen Herausforderung. Die Private Cloud ist für Unternehmen zum bevorzugten Ansatz geworden, um die erforderliche Flexibilität und Kontrolle zu gewährleisten und gleichzeitig die effiziente Nutzung mehrerer Cloud-Dienste zu ermöglichen.

Was sind virtuelle Maschinen?

Eine virtuelle Maschine (VM) kann als eine virtuelle Umgebung beschrieben werden, in der jede VM ein vollständiger virtueller Computer mit eigenem Gastbetriebssystem, virtuellem Speicher, CPU, Speicher und Netzwerkschnittstelle ist. VMs funktionieren als softwaredefinierte virtuelle Computer, die auf physischen Servern laufen.

Eine VM, die in der Regel als Gast bezeichnet wird, wird innerhalb einer physischen Computerumgebung namens „Host“ erstellt. Mehrere VMs können sich die resources einzelnen Hosts wie Speicher, Netzwerkbandbreite und CPU-Zyklen teilen und gleichzeitig ausgeführt werden. Jede VM verfügt jedoch über ein eigenes Betriebssystem und arbeitet unabhängig von anderen VMs, die sich möglicherweise auf demselben Host befinden.

Wie funktioniert die Virtualisierung?

Als Grundlage des Cloud Computing ermöglicht die Servervirtualisierung eine effizientere Nutzung der physischen Computerhardware. Sie können die volle Kapazität eines physischen Rechners ausnutzen, indem Sie mehrere VMs auf einem einzigen Server ausführen.

Die Servervirtualisierung wird durch die Ausführung einer virtuellen Instanz eines Computersystems innerhalb einer Ebene durchgeführt, die als Hypervisor bezeichnet wird und von der tatsächlichen Hardware abstrahiert ist. Der Hypervisor weist jeder VM resources wie CPUs, Arbeitsspeicher und Speicherplatz zu. Die Servervirtualisierung ermöglicht die gleichzeitige Ausführung mehrerer Betriebssysteme auf einem einzigen Computersystem.

Es wird geschätzt, dass der globale Markt für Virtualisierungssoftware in den nächsten zwei Jahren eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von fast 30 % aufweisen wird.

Es gibt vier Arten der Virtualisierung:

• Servervirtualisierung - Die Servervirtualisierung ist mit über 90 % der Unternehmen in Europa und Nordamerika die am weitesten verbreitete Art der Virtualisierung: Bei der Servervirtualisierung wird ein physischer Server in mehrere isolierte virtuelle Serverinstanzen aufgeteilt, wie oben beschrieben.
• Netzwerkvirtualisierung – Die Netzwerkvirtualisierung ermöglicht die Erstellung abstrakter Versionen physischer resources, darunter firewalls, Router und switches, innerhalb separater Schichten des virtuellen Netzwerks.
• Speichervirtualisierung – Die Speichervirtualisierung abstrahiert, aggregiert und verwaltet mehrere physische resources sie wie ein einziger, zentralisierter Speicherpool erscheinen. Die resources von verschiedenen Anbietern und Netzwerken stammen.
• Desktop-Virtualisierung - Erstellt eine virtuelle Version des Arbeitsplatzes mitsamt Betriebssystem, auf die aus der Ferne zugegriffen werden kann.

Vor- und Nachteile der Virtualisierung

Lassen Sie uns einige der wichtigsten Vor- und Nachteile der Virtualisierung erörtern.

Vorteile der Virtualisierung

• Einer der wichtigsten Vorteile der Virtualisierungstechnologie besteht darin, dass sie eine effiziente Nutzung der Hardware ermöglicht. Sie können mehrere virtuelle Instanzen auf derselben Hardware erstellen und so die Hardwarekosten senken.
• Ein weiterer Vorteil der Virtualisierung ist die erhöhte Betriebszeit und Verfügbarkeit. Mit Funktionen wie Fehlertoleranz, Speichermigration, Live-Migration, verteilter Ressourcenplanung und hoher Verfügbarkeit ermöglichen VMs der IT-Abteilung eine schnelle Wiederherstellung nach unvorhergesehenen Ausfällen.
• Virtualisierung trägt zur Senkung der IT-Betriebskosten bei, da weniger Hardware-Server und zugehörige resources erforderlich sind, resources das gleiche Maß an Skalierbarkeit, Verfügbarkeit und Leistung zu erreichen. Das bedeutet weniger Zeitaufwand für die Verwaltung und Wartung von resources.
• Backup, Duplizierung und recovery mit Virtualisierung relativ einfacher und schneller. Dank Backup -Spiegelung sind Datenverluste vernachlässigbar und recovery zuletzt gespeicherten Zustand, der auf einer separaten virtuellen Instanz gespiegelt wurde, erfolgt schnell.

Nachteile der Virtualisierung

• Da die anfänglichen Einrichtungskosten für Speicher und Server höher sind als üblich, ist die hohe Anfangsinvestition einer der größten Nachteile der Virtualisierung.
• Um eine virtualisierte Umgebung zu implementieren und zu verwalten, müssen Sie Ihre IT-Mitarbeiter schulen oder Experten einstellen, die sich mit Virtualisierungstechnologien auskennen.
• Tests sind entscheidend, um sicherzustellen, dass Ihre Systeme in einer virtualisierten Umgebung einwandfrei funktionieren.

Welche Probleme lassen sich mit virtuellen Maschinen lösen?

Heutzutage benötigen Unternehmen oft viele Server an verschiedenen physischen Standorten, die jeweils mit maximaler Kapazität betrieben werden, um die Effizienz und den ROI zu steigern. Daher ist es mittlerweile Standard, Virtualisierung einzusetzen, um die Auslastung der resources zu erhöhen. Der Grundgedanke hinter der Virtualisierung war es, die Effizienz von IT-Systemen zu steigern.

Virtualisierung trägt dazu bei, die Skalierbarkeit, Flexibilität und Agilität der IT zu steigern und gleichzeitig die Betriebskosten zu senken. Darüber hinaus sind die Verfügbarkeit von resources, eine höhere Leistung, automatisierte Abläufe und die Mobilität von Workloads einige der Gründe, warum Virtualisierung in der IT-Branche zum Mainstream geworden ist.

Der Bericht " 2020 State of Virtualization Technology" prognostiziert, dass die Rate, mit der Unternehmen die Virtualisierungstechnologie übernehmen, bis 2021 deutlich steigen wird. Während 75 % der Unternehmen wahrscheinlich die Anwendungsvirtualisierung übernehmen werden, wird erwartet, dass fast 69 % mit der Desktop-Virtualisierung beginnen werden.

Container vs. Virtuelle Maschinen: Was ist der Unterschied?

In diesem Abschnitt werden wir die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale zwischen den beiden Technologien erörtern. Das nachstehende Diagramm zeigt, dass VMs jeweils ihr eigenes "Gast"-Betriebssystem haben und auf der Hypervisor-Schicht liegen. Jede VM hat ihre eigenen Binärdateien und Bibliotheksdateien. Container hingegen können Binärdateien und Bibliotheken gemeinsam nutzen und enthalten kein eigenes Betriebssystem. Anstelle des Hypervisors ist eine Container-Engine vorhanden.

Hier ist eine Vergleichstabelle:

Wann sollten Sie Container verwenden?

Container könnten die richtige Wahl sein, wenn Sie kurzfristige Anwendungsanforderungen erfüllen möchten. Da Container portabel sind und schnell eingerichtet und gestartet werden können, können sie Ihnen dabei helfen, Ihre Anwendungen flexibel an die Nachfrage anzupassen. Beispiele hierfür sind ereignisgesteuertes Video-Streaming, die Bereitstellung von Webdiensten, Versicherungsansprüche oder die Abwicklung von Online-Bestellungen.Sie sollten sich für die Containerisierung entscheiden, wenn Ihre Priorität darin besteht, die Anzahl der Anwendungen, die Sie auf einer minimalen Anzahl von Servern ausführen, zu maximieren. Container haben jedoch die Einschränkung, dass sie nicht von dedizierten resources Verarbeitungs- und Betriebssystemen unterstützt werden. Container eignen sich gut für die Paketierung von Microservices und die Erstellung von Cloud-nativen Anwendungen.

Wann sollten Sie virtuelle Maschinen verwenden?

VMs sind die beste Option für Unternehmen, die mehrere Anwendungen ausführen müssen, die die umfassende Funktionalität und support dedizierten Betriebssystems erfordern. VMs eignen sich am besten für Anwendungen, die Sie über einen längeren Zeitraum nutzen müssen und die in einer virtualisierten Umgebung ausgeführt werden, die vielseitiger und sicherer ist.

Virtualisierung eignet sich besser für die Unterbringung traditioneller, älterer, monolithischer Workloads, die Bereitstellung resources, die Ausführung eines Betriebssystems innerhalb eines anderen und die Isolierung riskanter Entwicklungszyklen.

Überwachung Ihrer virtuellen Umgebung

Wenn es um die Überwachung und Verwaltung Ihrer virtuellen Server geht, sollten Sie sicherstellen, dass Ihr Endpunktmanagement-Tool vollständige Transparenz in Ihrer virtuellen Umgebung bietet, damit Sie Probleme schnell erkennen und beheben können.

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