ما الفرق بين الحاويات والأجهزة الافتراضية؟

الحاويات والآلات الافتراضية هما من تقنيات النشر. في دورة حياة تطوير البرمجيات، يُعد النشر الآلية التي تجعل التطبيق يعمل على خادم أو جهاز ما بكفاءة. يتطلب التطبيق عدة مكونات برمجية إضافية تُسمى التبعيات التي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بنظام التشغيل الأساسي للخادم. يُطلق على جميع الطبقات البرمجية المختلفة هذه التي تتوسط بين التعليمة البرمجية للتطبيق والجهاز المادي بيئة التطبيق.

تحديات نشر البرمجيات

عادةً ما يتعين على المؤسسات نشر التطبيقات في بيئات متعددة - على سبيل المثال، التطوير في بيئة Linux والاختبار على Windows - قبل إصدار ميزات جديدة. يمكن أن يؤدي نقل التطبيق بين البيئات إلى حدوث أخطاء ومشكلات تقنية، ما يؤدي إلى انخفاض الإنتاجية بسبب التبعيات المفقودة. في الوقت نفسه، فإن إنشاء التطبيق واختباره في بيئة واحدة فقط يقلل من فائدته. إليك بعض الأمثلة:

• قد تحتاج إلى تطوير إصدارات مختلفة للمستخدمين الذين لديهم أجهزة تعمل بأنظمة تشغيل مختلفة
• يجب على مسؤولي النظام لديك تحديث جميع البيئات وصيانتها بشكل أكثر اتساقًا، ما يؤدي إلى زيادة تكاليف التطوير
• قد تواجه صعوبة في نقل تطبيقاتك من مراكز البيانات المحلية إلى السحابة أو بين بيئات السحابة المختلفة

الغرض من الآلات الافتراضية

في الماضي، طُورت تقنية الآلة الافتراضية لاستخدام قوة المعالجة وسعة الأجهزة المادية المتزايدة بكفاءة. فإن موارد الأجهزة لا تُستغل على النحو الأمثل عند تشغيل بيئة أحادية التطبيق على خادم مادي واحد. تتيح الآلات الافتراضية للمؤسسات تثبيت أنظمة تشغيل متعددة وإنشاء بيئات متعددة على الجهاز المادي نفسه.

الغرض من الحاويات

أُنشأت الحاويات لوضع التطبيقات في حزم وتشغيلها بطريقة يمكن التنبؤ بها وقابلة للتكرار عبر بيئات متعددة. وبدلاً من إعادة إنشاء البيئة، فإنك تضع التطبيق في حزمة لتشغيله على جميع أنواع البيئات المادية أو الافتراضية. الأمر مشابه لارتداء رائد الفضاء بدلة فضائية بدلاً من إعادة تشكيل الغلاف الجوي للأرض من أجله على كوكب آخر.

تنشئ الحاويات محاكاة افتراضية لنظام التشغيل بحيث يمكن تشغيل التطبيق بشكل مستقل على أي منصة. تتجاوز الآلات الافتراضية ذلك لتحويل الأجهزة المادية إلى آلات افتراضية، حتى تتمكن من استخدام موارد أجهزتك بكفاءة. ونقدم فيما يلي بعض الاختلافات.

آلية عملها

تتضمن تقنية الحاوية إنشاء حزم برمجية مكتفية ذاتيًا تؤدي المهام باستمرار، بغض النظر عن الأجهزة التي تعمل عليها. وينشئ مطورو البرامج وينشرون صور الحاوية، الملفات التي تحتوي على المعلومات الضرورية لتشغيل التطبيق. صور الحاوية للقراءة فقط ولا يمكن تغييرها بواسطة نظام الكمبيوتر.

تنطوي تقنية الآلة الافتراضية على تثبيت برنامج محاكاة افتراضية على جهاز كمبيوتر أو خادم مادي. يُسمى جهاز الكمبيوتر المادي بالكمبيوتر المضيف، والآلة الافتراضية بالجهاز الضيف. يمكنك أيضًا تكوين أنظمة تشغيل الجهاز الضيف وتحديثها حسب الضرورة بدون التأثير في نظام تشغيل الجهاز المضيف.

التقنية الأساسية

تستخدم الآلات الافتراضية الأدوات المُراقِبة للآلات الافتراضية (Hypervisor) التي تتواصل بين نظام التشغيل في جهاز الضيف ونظام التشغيل في جهاز المضيف. ينسِّق مراقب الآلات الافتراضية مشاركة الموارد، بحيث تعمل الآلة الافتراضية في عزلة إلى جانب العديد من الأجهزة الأخرى على الجهاز نفسه.

ومن ناحية أخرى، تستخدم الحاويات محرك حاوية أو وقت تشغيل حاوية. وهو برنامج يعمل كعامل وسيط بين الحاويات ونظام التشغيل، ويوفر موارد النظام التي يحتاج إليها التطبيق ويديرها. يُعد Docker محرك الحاويات مفتوح المصدر الأكثر شهرة.

الحجم

تكون ملفات صور الآلة الافتراضية كبيرة الحجم (عدة جيجابايت) لأنها تحتوي على نظام التشغيل الخاص بها. تعني زيادة الموارد أنه يمكنك مضاعفة الخوادم وقواعد البيانات وأجهزة سطح المكتب والشبكات بأكملها وتقسيمها وتجريدها ومحاكاتها. تتصف ملفات الحاويات بأنها أقل حجمًا، ويمكنك قياسها بالميجابايت. لا تضع الحاويات الموارد في حزم إلا تلك المطلوبة لتشغيل تطبيق واحد.