快速、大规模地实现应用程序现代化
企业正在通过容器化和虚拟化平台追求更高的应用程序可扩展性、成本效益和标准化。那么，它们有什么区别呢？容器是一种虚拟化技术，允许用户在单个操作系统实例中运行多个操作系统。它们轻量且可移植，非常适合跨不同平台运行应用程序。
虚拟化是指一台物理机器在其硬件内运行多个虚拟机。虽然这两种方案都是为了让开发团队能够更快、更高效地部署软件，但它们的用途不同。在下一篇文章中，我们将更深入地研究容器和虚拟化，以便您决定哪种方案适合您的业务。
什么是虚拟化？
云是一种多租户环境，多个人在同一台服务器硬件上运行服务。为了实现共享环境，云提供商使用虚拟化技术。
虚拟化是使用虚拟机管理程序实现的，虚拟机管理程序将 CPU、RAM 和存储资源分配给多个虚拟机 (VM)。虚拟机管理程序上的每个用户都有自己的操作系统环境。
需要注意的是，各个虚拟机之间不会相互交互，但它们都受益于同一硬件。这意味着 AWS 等云平台可以通过多个租户最大限度地提高每台服务器的资源利用率，通过规模经济降低企业价格。
传统架构与虚拟架构
什么是容器化？
容器化是虚拟化的一种形式。虚拟化旨在在一台服务器上运行多个操作系统实例，而容器化则运行单个操作系统实例，并具有多个用户空间以将进程彼此隔离。这意味着对于计划同时运行多个进程的 AWS 云用户来说，容器化是有意义的。
容器化是通过将软件代码、库、框架和其他依赖项打包在一个称为容器的隔离用户空间中来实现的。此容器是可移植的，可以在任何支持容器技术的环境中的任何基础设施上使用，例如Docker 和 Kubernetes。
容器化和微服务有何关系？
微服务架构涉及将应用程序的主要组件解耦为单个、独立的组件。由于组件可以彼此独立运行，因此可以降低发生错误或服务完全中断的风险。
容器可容纳特定任务的单一功能或微服务。通过将每个单独的应用程序功能拆分到容器中，微服务可提高企业服务的弹性和可扩展性。
容器化还允许单独更新单个应用程序组件，而不会影响其余技术堆栈。这可确保快速应用安全和功能更新，同时最大程度地减少对整体运营的干扰。
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虚拟化与容器化之间的 7 个区别
从技术层面来看，两种环境使用类似的属性，但结果却不同。以下是两种技术之间的主要区别。
1.隔离
虚拟化可实现完全隔离的操作系统和虚拟机实例，而容器化可将主机操作系统机器和容器相互隔离。但是，如果攻击者控制主机，则所有容器都面临风险。
2.不同的操作系统
虚拟化可以托管多个完整的操作系统，每个操作系统都有自己的内核，而容器化在一个操作系统上通过用户模式运行所有容器。
3. 客户支持
虚拟化允许在同一台服务器或机器上使用多种操作系统。另一方面，容器化依赖于主机操作系统，这意味着 Linux 容器无法在 Windows 上运行，反之亦然。
4.部署
虚拟化意味着每个虚拟机都有自己的虚拟机管理程序。通过容器化，可以使用 Docker 部署单个容器，也可以使用 Kubernetes 跨多个系统编排多个容器。
5.持久虚拟存储
虚拟化会为每个虚拟机分配一个虚拟硬盘 (VHD)，如果在多台服务器上使用共享存储，则分配一个服务器消息块 (SMB)。使用容器化时，本地硬盘用于每个节点的存储，SMB 用于在多个节点之间共享存储。
6.虚拟负载平衡
虚拟化意味着使用故障转移群集来运行具有负载平衡支持的虚拟机。由于容器化使用 Docker 或 Kubernetes 进行编排来启动和停止容器，因此可以最大限度地提高资源利用率。但是，当达到可用资源的限制时，就会停止使用容器化进行负载平衡。
7.虚拟化网络
虚拟化使用虚拟网络适配器 (VNA) 来促进联网，通过主网络接口卡 (NIC) 运行。通过容器化，VNA 被分成多个隔离视图，以实现轻量级网络虚拟化。
虚拟化有哪些好处？
虚拟化可以提高应用程序的可扩展性，同时降低费用。以下是虚拟化可以帮助您的企业的另外五种方式：
- 通过硬件上的多租户支持实现更高效的资源利用率。
- 通过立即对虚拟化资源进行缓冲并在处理完成后立即停止使用来实现高可用性。
- 通过复制和备份轻松恢复虚拟实例，实现更高的业务连续性。
- 虚拟机可以快速部署，因为底层操作系统和依赖项已加载到虚拟机管理程序上。
- 由于虚拟化，云的可移植性得到增强，从而使得多云迁移变得更加容易。
虚拟化有哪些缺点？
虽然虚拟化确实提供了在单个物理服务器上运行多个应用程序的能力，但它也会影响性能。在决定虚拟化是否适合你的企业时，还有六个注意事项：
- 虚拟化的投资回报 (ROI) 可能需要数年时间，这意味着前期成本较高，但日常总体成本较低。
- 由于多租户基础设施以及数据或内核泄露给其他用户的可能性，公共云虚拟实例可能存在数据丢失或泄露的风险。
- 对于多个虚拟化实例来说，扩展可能需要很长时间，其中速度是关键。
- 虚拟机管理程序技术总是伴随着性能开销，这意味着在资源数量相同的情况下性能会降低。
- 包含虚拟化实例的虚拟服务器可能会无限扩张，如果不进行监控，将给 IT 部门带来额外的管理负担。
容器化有哪些好处？
容器化的平台无关性使其成为扩展基于云的应用程序的理想解决方案。以下三个优点可帮助您确定容器化是否适合您：
- 容器轻量且部署速度快。与虚拟化相比，每个实例的大小可能为 GB，而容器的大小可能仅为 MB。
- 由于依赖项、库、二进制文件和配置文件捆绑在一起，可以根据需要将容器重新部署到任何平台或环境。
- 集装箱的轻量化特性可显著降低运营和开发成本。
容器化的缺点是什么？
虽然容器化在云中实现应用程序现代化时提供了可扩展性和灵活性，但它也存在一些缺点。以下是容器化的五个缺点：
- 容器化在基于 Linux 的发行版上得到了很好的支持，但 Windows 支持对于企业使用来说并不真正足够。这在大多数情况下将用户限制在 Linux 上。
- 内核漏洞意味着 K8S 集群中的每个容器都可能受到威胁，而不仅仅是少数几个容器。
- 由于每个容器都在一台服务器上运行，因此联网非常困难。这需要网桥或 macvlan 驱动程序（MAC 地址和虚拟局域网的组合）将容器网络接口映射到主机接口。
- 监控包含单独进程的数百个容器比监控单个虚拟机实例上的多个进程更加困难。
- 容器化并不总是有利于工作负载，有时还会导致性能下降。
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