容器和虚拟机 (VM) 是两种可让应用在隔离环境中运行的基础技术。虽然两者都具有资源管理和可移植性等优势,但在架构、资源利用率和用例方面存在显著差异。选择合适的技术取决于您的具体应用要求和业务目标。让我们来探讨一下容器和虚拟机之间的主要区别,帮助您做出明智的决策。
容器是轻量级、可移植且独立的可执行映像,其中包含软件应用及其依赖项。它们用于在不同的环境(如开发、预演和生产环境)中以一致的方式部署和运行应用。容器通常使用 Kubernetes 等编排平台通过映像进行部署。这些平台提供了一种大规模管理和部署容器的方法。
与传统的虚拟化方法相比,容器具有许多优势。由于容器比虚拟机更轻量化且可移植更强,因此容器支持将单体式应用分解为微服务。与虚拟机相比,容器的管理和部署更加便捷,可以在应用部署过程中节省时间和资金。
虚拟机或客机表示使用 Hypervisor 共存于一台物理机器上的操作系统的实例。每个虚拟机都有自己的操作系统、内存和其他资源,这些资源与同一物理计算机上的其他虚拟机隔离开来。如此一来,多个操作系统便可在相同的物理组件上运行,而不会相互干扰。
虚拟机是使用 Hypervisor 软件创建和管理的。Hypervisor 是管理物理计算机资源并将其分配给虚拟机的软件。
虚拟机通过 Hypervisor 访问物理机器的硬件。Hypervisor 会创建一个抽象层,该层允许虚拟机访问 CPU、内存和存储空间。另一方面,容器表示一个软件包,其中包含可执行文件及其运行所需的依赖项。
这意味着每个容器都与其他容器共用物理机器的硬件和操作系统内核。
因此,虚拟机通常比容器更耗费资源。不过,虚拟机还能提供高度隔离,这对于安全性和合规性而言非常重要。容器比虚拟机更轻量化,可移植性也更强。因此,容器非常适合需要快速轻松地进行部署且必须优化计算的应用。
请参阅对比图表,进一步了解容器和虚拟机之间的区别:
功能 | 容器 | 虚拟机 |
虚拟化级别 | 操作系统级别 | 硬件级别 |
操作系统 | 共用主机操作系统内核 | 客机操作系统(完整操作系统实例) |
大小 | 兆字节 (MB) | 千兆字节 (GB) |
启动时间 | 秒 | 分钟 |
资源使用情况 | 较低 | 较高 |
隔离 | 进程级 | 硬件级 |
可移植性 | 高度可移植 | 可移植性较差 |
管理 | 通常由容器编排工具(例如 Kubernetes)管理 | 由 Hypervisor(例如VMware、KVM)或云管理平台管理 |
使用场景 | 微服务、Web 应用、CI/CD 流水线、云原生应用 | 旧式应用、需要高度隔离的应用、多样化的操作系统要求 |
功能
容器
虚拟机
虚拟化级别
操作系统级别
硬件级别
操作系统
共用主机操作系统内核
客机操作系统(完整操作系统实例)
大小
兆字节 (MB)
千兆字节 (GB)
启动时间
秒
分钟
资源使用情况
较低
较高
隔离
进程级
硬件级
可移植性
高度可移植
可移植性较差
管理
通常由容器编排工具(例如 Kubernetes)管理
由 Hypervisor(例如VMware、KVM)或云管理平台管理
使用场景
微服务、Web 应用、CI/CD 流水线、云原生应用
旧式应用、需要高度隔离的应用、多样化的操作系统要求
要了解容器和虚拟机之间的区别,不妨先看看它们的架构:
虽然容器和虚拟机有不同的用途,但它们并不相互排斥。事实上,它们通常可以结合使用,以创建强大而灵活的基础设施。
容器比虚拟机的占用空间更小。这是因为容器共用主机操作系统的内核,而每个虚拟机都有自己的内核。因此,容器可以更快地启动和关停,使用的资源也更少。此外,虚拟机彼此隔离,这有助于防止攻击在客机之间传播。
以下是一些容器和虚拟机搭配使用的常见方式:
在虚拟机内运行容器可以提供额外的隔离和安全保障。这种方法通常用于高度重视安全性的环境,例如金融服务或医疗保健领域。
在虚拟机上部署 Kubernetes 集群,可提供一个灵活且可扩缩的基础设施来管理容器化应用。这样,您就可以充分利用这两种技术的优势。
在混合云环境中同时使用容器和虚拟机,可让您根据具体需求在本地和云端运行应用。
虚拟机是各种应用场景的热门选择,包括:
虚拟机是可用于各种用途的强大工具。若要在同一台计算机上运行多个操作系统和应用,则这是一种经济高效的方法,还可以使用它们在安全的环境中测试新软件。
选择容器还是虚拟机取决于您的具体要求。以下是一份有关如何做出选择的指南:
应用场景 | 建议 | 企业业务示例 |
微服务应用 | 容器 | 一家电子商务公司使用容器部署基于微服务的平台,实现了独立扩缩和更快的开发周期。 |
旧式应用现代化改造 | 容器 | 一家金融机构将其旧式应用容器化,以将其迁移到云端,从而提高可移植性并降低基础设施成本。 |
持续集成/持续交付 (CI/CD) | 容器 | 一家软件公司使用容器来创建一致且可重现的 CI/CD 流水线,以确保在不同环境中可靠地进行部署。 |
安全敏感型应用 | 虚拟机 | 一家医疗服务提供方使用虚拟机来隔离敏感的患者数据,以满足严格的合规性要求。 |
运行不同的操作系统 | 虚拟机 | 一个软件开发者使用虚拟机同时在不同的操作系统(Windows、Linux、macOS)上测试应用。 |
资源密集型工作负载 | 虚拟机 | 一家媒体公司使用虚拟机来运行视频编码和转码工作负载,充分利用了专用 CPU 和内存资源。 |
应用场景
建议
企业业务示例
微服务应用
容器
一家电子商务公司使用容器部署基于微服务的平台,实现了独立扩缩和更快的开发周期。
旧式应用现代化改造
容器
一家金融机构将其旧式应用容器化,以将其迁移到云端,从而提高可移植性并降低基础设施成本。
持续集成/持续交付 (CI/CD)
容器
一家软件公司使用容器来创建一致且可重现的 CI/CD 流水线,以确保在不同环境中可靠地进行部署。
安全敏感型应用
虚拟机
一家医疗服务提供方使用虚拟机来隔离敏感的患者数据,以满足严格的合规性要求。
运行不同的操作系统
虚拟机
一个软件开发者使用虚拟机同时在不同的操作系统(Windows、Linux、macOS)上测试应用。
资源密集型工作负载
虚拟机
一家媒体公司使用虚拟机来运行视频编码和转码工作负载,充分利用了专用 CPU 和内存资源。