コンテナ化と仮想化: 7 つの技術的な違い

仮想化とは何ですか?

クラウドは、複数の人が同じサーバー ハードウェア上でサービスを実行するマルチテナント環境です。共有環境を実現するために、クラウド プロバイダーは仮想化テクノロジを使用します。

仮想化はハイパーバイザを使用して実現され、CPU、RAM、ストレージ リソースを複数の仮想マシン (VM) 間で分割します。ハイパーバイザ上の各ユーザーには、独自のオペレーティング システム環境が提供されます。

個々の VM は互いにやり取りしませんが、すべてが同じハードウェアの恩恵を受けることに注意してください。つまり、AWS などのクラウド プラットフォームでは、複数のテナントを持つサーバーあたりのリソース使用率を最大化できるため、規模の経済によって企業の価格を下げることができます。

従来のアーキテクチャと仮想アーキテクチャ

コンテナ化とは何ですか?

コンテナ化は仮想化の一形態です。仮想化は単一のサーバー上で複数の OS インスタンスを実行することを目的としていますが、コンテナ化は複数のユーザー空間を使用してプロセスを互いに分離し、単一の OS インスタンスを実行します。つまり、コンテナ化は、複数のプロセスを同時に実行することを計画している 1 人の AWS クラウド ユーザーにとって意味があるということです。

コンテナ化は、ソフトウェア コード、ライブラリ、フレームワーク、およびその他の依存関係を、コンテナと呼ばれる分離されたユーザー スペースにまとめてパッケージ化することで実現されます。このコンテナは移植可能であり、 Docker や Kubernetes などのコンテナ テクノロジをサポートするあらゆる環境のあらゆるインフラストラクチャで使用できます。

コンテナ化はマイクロサービスとどのように関係していますか?

マイクロサービス アーキテクチャでは、アプリケーションの主要コンポーネントを単一の独立したコンポーネントに分離します。コンポーネントは互いに独立して動作できるため、エラーやサービスの完全な停止のリスクが軽減されます。

コンテナには、特定のタスクまたはマイクロサービスの単一の機能が格納されます。個々のアプリケーション機能をコンテナに分割することで、マイクロサービスはエンタープライズ サービスの回復力とスケーラビリティを向上させます。

コンテナ化により、テクノロジー スタックの残りの部分に影響を与えることなく、単一のアプリケーション コンポーネントを個別に更新することもできます。これにより、セキュリティと機能の更新が迅速に適用され、全体的な運用への影響が最小限に抑えられます。

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仮想化とコンテナ化の 7 つの違い

技術的なレベルでは、どちらの環境も類似したプロパティを使用しますが、結果は異なります。2 つの手法の主な違いは次のとおりです。

仮想化の利点は何ですか?

仮想化により、アプリケーションのスケーラビリティが向上すると同時に、経費も削減されます。仮想化がビジネスに役立つ 5 つの方法をご紹介します。

• ハードウェア上のマルチテナント サポートにより、リソースをより効率的に活用できます。
• 仮想化されたリソースを即座にスプールし、プロセスが完了したら廃止することで、高可用性を実現します。
• 複製とバックアップによる仮想インスタンスの簡単なリカバリにより、ビジネスの継続性が向上します。
• 基盤となる OS と依存関係はすでにハイパーバイザーにロードされているため、仮想マシンを迅速に展開できます。
• 仮想化によりクラウドの移植性が向上し、マルチクラウドへの移行が容易になります。

仮想化の欠点は何ですか?

仮想化により、単一の物理サーバー上で複数のアプリケーションを実行できるようになりますが、パフォーマンスが低下する可能性もあります。仮想化がビジネスに適しているかどうかを判断する際に考慮すべき 6 つの点を以下に示します。

• 仮想化による投資収益率 (ROI) には何年もかかる場合があり、初期コストは高くなりますが、全体的な日常的なコストは低くなります。
• パブリック クラウドの仮想インスタンスでは、マルチテナント インフラストラクチャと、他のユーザーへのデータまたはカーネルの漏洩の可能性があるため、データの損失や侵害のリスクが生じる可能性があります。
• 複数の仮想化インスタンスの場合、スケーリングには長い時間がかかることがありますが、速度が重要です。
• ハイパーバイザー テクノロジには常にパフォーマンスのオーバーヘッドが伴い、同じ数のリソースでもパフォーマンスが低下します。
• 仮想化されたインスタンスを含む仮想サーバーは無制限に拡大する可能性があり、監視されていない場合は IT 部門に追加の管理負担がかかります。

コンテナ化の利点は何ですか?

コンテナ化はプラットフォームに依存しないため、クラウドベースのアプリケーションを拡張するための魅力的なソリューションとなります。コンテナ化が適切かどうかを判断するのに役立つ 3 つの利点を次に示します。

• コンテナは軽量で、展開が高速です。各インスタンスのサイズがギガバイト (GB) になることもある仮想化と比較すると、コンテナのサイズはわずかメガバイト (MB) です。
• 依存関係、ライブラリ、バイナリ、構成ファイルがバンドルされているため、コンテナは必要に応じて任意のプラットフォームまたは環境に再デプロイできます。
• コンテナの軽量性により、運用コストと開発コストを大幅に削減できます。

コンテナ化のデメリットは何ですか?

コンテナ化は、クラウドでアプリケーションを最新化する際にスケーラビリティと俊敏性を提供しますが、いくつかの欠点もあります。コンテナ化の 5 つの欠点は次のとおりです。

• コンテナ化は Linux ベースのディストリビューションでは十分にサポートされていますが、Windows のサポートは企業での使用にはまったく不十分です。そのため、ほとんどのユースケースではユーザーは Linux に制限されます。
• カーネルの脆弱性により、K8S クラスター内の少数のコンテナだけでなく、すべてのコンテナが侵害される可能性があります。
• 各コンテナが単一のサーバー上で実行されるため、ネットワーク化は困難です。コンテナのネットワーク インターフェイスをホスト インターフェイスにマップするには、ネットワーク ブリッジまたは macvlan ドライバー (MAC アドレスと仮想ローカル エリア ネットワークの組み合わせ) が必要になります。
• 個々のプロセスを含む数百のコンテナを監視することは、単一の仮想マシン インスタンス上の複数のプロセスを監視するよりも困難です。
• コンテナ化は必ずしもワークロードにメリットをもたらすわけではなく、場合によってはパフォーマンスの低下を招くこともあります。