Docker vs VM: різниця між Docker та віртуальною машиною

Розгортання сучасного програмного забезпечення потребує ефективних інструментів. І Docker, і віртуальні машини використовуються для деплойменту застосунків. Однак їхні підходи до віртуалізації та управління ресурсами значно відрізняються.

Розберемо, які відмінності мають Docker та VM і як вибрати, яку технологію використовувати для свого проєкту.

Що таке Docker

Docker — це інструмент розробки програмного забезпечення, який полегшує розгортання та управління програмами і використовує ізольовані інстанси користувацького простору — контейнери.

Контейнер — це легкий та автономний пакет програмного забезпечення. Він має власну файлову систему, структуру залежностей, процеси та мережеві можливості. Контейнер містить усе необхідне для правильної роботи програми та може працювати на будь-якій операційній системі. Технологія контейнерів Docker використовує ресурси ядра основної операційної системи хоста.

Docker використовується для керування окремим контейнером. Якщо є потреба в управлінні кількома контейнерами, які формують застосунок, тоді треба працювати з Docker Compose.

Що таке віртуальна машина

Віртуальна машина або VM — це емуляція фізичного комп’ютера всередині хоста. VM ізольована від решти системи, і програмне забезпечення всередині віртуальної машини не може втручатися в роботу хоста.

Кожен інстанс VM має власну гостьову операційну систему, тому програми працюють у цьому ізольованому середовищі. На одному хост-комп’ютері можна мати кілька віртуальних машин, кожна з яких запускає окрему програму в іншій операційній системі.

Основні відмінності між Docker та VM

Хоча обидві технології розв’язують проблему деплойменту застосунків у різних середовищах, вони використовують для цього різні підходи.

Архітектура

Всередині кожної VM є гостьова операційна система. Вона може бути будь-якою і відрізнятися від основної ОС, встановленої на хост-комп’ютері. Це робить VM доволі важкими.

На противагу цьому контейнери Docker розміщуються на одному сервері з ОС хоста і ділять її між собою. Тому контейнери Docker є набагато легшими за VM.

Принцип віртуалізації

Docker і VM створюють ізольоване середовище для запуску застосунків, але суттєва відмінність полягає у тому, як саме ці технології ізолюють простір.

Віртуальна машина має власну гостьову операційну систему, отже VM віртуалізує як ядро ОС, так і прикладний рівень програмного забезпечення. Docker своєю чергою віртуалізує лише прикладний рівень і працює поверх основної ОС хоста.

Використання ресурсів

І VM, і Docker використовують ресурси системи, які розподіляються між інстансами. VM завчасно роблять запит на використання певної кількості ресурсів і блокують їх від інших програм протягом всієї роботи VM.

На противагу VM контейнери Docker не блокують певний обсяг апаратних ресурсів, вони просто роблять запит на те, що їм потрібно, в одного ядра операційної системи.

Портативність

Контейнери Docker легко перенести з одного девайса на інший, бо вони є самодостатніми та не мають окремих операційних систем. Через це їх можна запустити та зупинити на будь-якій ОС майже моментально.

Як вже пояснювалось вище, VM мають гостьову ОС, що робить сам файл важчим. VM програє контейнерам через розмір інстанса, бо запуск віртуальної машини може зайняти декілька хвилин. Також через ймовірні проблеми з сумісністю перенести VM з пристрою на пристрій буде складніше, ніж під час роботи з контейнерами.

Безпека

VM не використовують основну операційну систему, а мають свої ізольовані ядра ОС. Контейнери мають більше ризиків для безпеки через спільне ядро хоста. Тому VM є більш безпечними у порівнянні з Docker.

Якщо є потреба у запуску саме контейнерів Docker, щоб зробити цей процес трохи безпечнішим, не рекомендується надавати root-доступ до застосунків або запускати їх через користувача з адміністративними правами.

Продуктивність

Контейнери Docker є легшими та потребують менше ресурсів, ніж VM. Внаслідок цього контейнер запускається в рази швидше. Масштабувати та дублювати Docker-контейнери простіше, адже для них не потрібно встановлювати операційну систему.

Запуск VM можна порівняти з запуском окремої автономної системи, яка потребує більше часу. Для віртуальних машин також необхідно постійно розподіляти ресурси між контейнерами у разі зміни навантаження чи трафіку.

Як вибрати між Docker та VM

Кожна з цих технологій має свої переваги та недоліки, які варто враховувати. Тому вибір між використанням VM або платформи Docker залежить від вимог проєкту.

Коли варто обрати Docker:

проєкт постійно оновлюється
потрібно запустити декілька програм на одному ядрі ОС
на проєкті використовується мікросервісна архітектура
продукт потрібно тестувати на різних платформах
для проєкту використовується розподілене середовище фізичної інфраструктури, включно з хмарними серверами

Коли варто обрати VM:

продукт є статичним і не має регулярних оновлень
програми або сервери мають працювати на різних ОС
продукт вимагає значної кількості апаратних ресурсів
на проєкті впроваджено суворі обмеження з безпеки через конфіденційні дані
необхідно встановлювати різні елементи керування в операційних системах

Важливо врахувати всі особливості Docker та VM перед вибором технології та визначити, що саме може закрити потреби проєкту. Проте компанії здебільшого використовують гібридний підхід та працюють з обома технологіями. VM та Docker доповнюють одне одного, кожен інструмент підходить для різних робочих навантажень і способів використання.

Якщо потреби твого проєкту може закрити Docker, але ти не маєш достатньо компетенцій у контейнеризації, рекомендуємо пройти наш курс «Адміністрування Docker. Практикум». Навчимо працювати з контейнерами на практиці, щоб через 3 тижні ти міг застосувати отримані скіли у своїй роботі.