Đâu là sự khác biệt giữa Docker và VM?
Docker và máy ảo (VM) là hai công nghệ được sử dụng trong quá trình triển khai ứng dụng. Trong vòng đời phát triển phần mềm, hoạt động triển khai chuẩn bị mã ứng dụng để chạy cho người dùng cuối của bạn. Docker là một nền tảng nguồn mở mà các nhà phát triển sử dụng để đóng gói phần mềm thành các đơn vị được chuẩn hóa được gọi là bộ chứa. Bộ chứa có cả mã ứng dụng và môi trường của bộ chứa, bao gồm thư viện, công cụ hệ thống và thời gian hoạt động. Sử dụng Docker, bạn có thể triển khai và điều chỉnh quy mô các ứng dụng trên bất kỳ máy nào và đảm bảo mã của bạn chạy nhất quán. Ngược lại, máy ảo là một bản sao kỹ thuật số của máy vật lý. Bạn có thể có nhiều máy ảo với các hệ điều hành riêng chạy trên cùng một hệ điều hành của máy chủ. Các nhà phát triển định cấu hình máy ảo để tạo môi trường của ứng dụng. Các bộ chứa Docker còn có thể chạy trên các máy ảo.
Ảo hóa: Docker so với máy ảo
Ảo hóa cho phép tạo ra một phiên bản ảo của tài nguyên thực, chẳng hạn như máy chủ và mạng. Trong điện toán, ảo hóa cho phép nhiều phiên bản được phân lập của một thành phần ảo hóa hoạt động trên thành phần thực.
Ví dụ: nhiều máy chủ ảo có thể chạy trên một máy chủ vật lý. Bằng cách chia sẻ tài nguyên thực giữa nhiều phiên bản ảo, ta có thể sử dụng máy chủ hiệu quả hơn và tiết kiệm chi phí hơn khi chạy. Ảo hóa là cơ sở của lượng lớn các hoạt động phát triển và triển khai ứng dụng.
Máy ảo
Như chính cái tên của nó, máy ảo (VM) cung cấp khả năng ảo hóa toàn bộ máy (máy chủ). Máy ảo mô phỏng các thành phần phần cứng của máy vật lý, chẳng hạn như CPU, bộ nhớ, card giao diện mạng, bộ điều khiển USB và card âm thanh. Bạn có thể chạy một hệ điều hành khách và nhiều ứng dụng trong môi trường ảo.
Các máy ảo đã biến các công nghệ đám mây trở nên khả thi và trong Amazon Web Services (AWS), một máy ảo được gọi là một phiên bản. Các phiên bản đám mây này do AWS sở hữu và duy trì, có thể sử dụng thông qua API.
Tìm hiểu về phiên bản đám mây »
Docker
VM cho phép bạn chạy một máy ảo trên bất kỳ phần cứng nào. Docker cho phép bạn chạy một ứng dụng trên bất kỳ hệ điều hành nào. Docker sử dụng các phiên bản không gian người dùng phân lập được gọi là bộ chứa.
Bộ chứa Docker có hệ thống tệp, cấu trúc thành phần phụ thuộc, quy trình và khả năng mạng riêng. Ứng dụng có mọi thứ cần thiết bên trong bộ chứa và có thể chạy ở bất cứ đâu. Công nghệ bộ chứa Docker sử dụng trực tiếp các tài nguyên nhân hệ điều hành máy chủ cơ sở.
Đâu là những điểm tương đồng khác giữa Docker và máy ảo?
Là công nghệ ảo hóa, Docker và máy ảo (VM) có những điểm tương đồng nhất định.
Hình ảnh
Các bộ chứa Docker và máy ảo đều được tạo từ hình ảnh. Mỗi hình ảnh đóng vai trò như một kế hoạch chi tiết của môi trường ảo hóa. Hình ảnh cho phép người dùng tạo và chia sẻ môi trường nhất quán mà không cần phải định cấu hình từng lần một.
Một hình ảnh chỉ định tất cả các tài nguyên hệ thống cần thiết để chạy các ứng dụng. Ví dụ: hình ảnh máy ảo tạo bản sao lưu hệ điều hành trong khi hình ảnh bộ chứa Docker tạo bản sao lưu môi trường ứng dụng.
Versioning
Cả hình ảnh bộ chứa Docker và hình ảnh máy ảo đều có thể được lập phiên bản để theo dõi các thay đổi cấu hình môi trường theo thời gian.
Lập phiên bản trong Docker đề cập đến khả năng theo dõi và quản lý các thay đổi đối với hình ảnh Docker theo thời gian. Việc này cho phép các nhà phát triển theo dõi các phiên bản khác nhau của ứng dụng, quay trở lại các phiên bản trước nếu cần thiết và triển khai các phiên bản khác nhau của một ứng dụng cùng một lúc.
Tương tự, lập phiên bản trong máy ảo đề cập đến quá trình theo dõi và quản lý các thay đổi đối với hình ảnh máy ảo theo thời gian. Lập phiên bản máy ảo theo dõi các thay đổi, chẳng hạn như các bản cập nhật và bản vá, đối với phần cứng ảo hoặc cấu hình hệ điều hành.
Tính di động
Cả máy ảo và Docker đều được thiết kế để giải quyết những khó khăn khi phải phát triển các cấu hình ứng dụng khác nhau cho các loại kiến trúc cơ sở khác nhau. Mặc dù chúng có các cách tiếp cận khác nhau đối với vấn đề, cả hình ảnh Docker và máy ảo đều có tính di động cao trên các kiến trúc, cho dù tại chỗ hay trên đám mây.
Điểm khác biệt chính giữa Docker và máy ảo
Cả máy ảo (VM) và Docker đều giải quyết các thách thức khi chạy ứng dụng trên các môi trường khác nhau. Nhưng chúng thực hiện điều đó vì những lý do khá khác nhau và với những cách tiếp cận khác nhau.
Mục tiêu
Các máy ảo ban đầu được thiết kế để cho phép nhiều hệ điều hành chạy trên một máy vật lý duy nhất. Mục tiêu là cho phép người dùng tạo ra một môi trường ảo tách biệt với phần cứng cơ sở. Máy ảo trừu tượng hóa chi tiết phần cứng để phần cứng dễ dàng chạy các ứng dụng trên các kiến trúc phần cứng khác nhau và sử dụng tài nguyên phần cứng hiệu quả hơn.
Mặt khác, Docker được thiết kế để cung cấp phương pháp gọn nhẹ và di động để đóng gói và chạy các ứng dụng trong một môi trường biệt lập và có thể tái tạo. Docker trừu tượng hóa các chi tiết hệ điều hành để giải quyết thách thức khi triển khai các ứng dụng trên các môi trường khác nhau, chẳng hạn như phát triển, kiểm thử và sản xuất. Việc quản lý các bản cập nhật môi trường phần mềm và duy trì tính nhất quán của môi trường ở mọi nơi có thể rất khó khăn. Điều này đặc biệt đúng đối với các tổ chức chạy hàng trăm ứng dụng hoặc phân tách ứng dụng thành hàng trăm vi dịch vụ. Docker giải quyết vấn đề này thông qua bộ chứa hóa.
Sản phẩm cuối
Docker là tên của nền tảng bộ chứa nguồn mở do công ty Docker sở hữu và vận hành. Có những nền tảng thay thế như Podman, mặc dù chúng ít phổ biến hơn; Docker đồng nghĩa với bộ chứa hóa. Bộ chứa là tạo tác, phần có thể sử dụng được dành cho người dùng cuối.
Bản thân máy ảo cũng là phần có thể sử dụng được dành cho người dùng cuối. Công nghệ này không liên quan đến một thương hiệu cụ thể. Bạn có thể triển khai máy ảo trong các trung tâm dữ liệu tại chỗ hoặc truy cập máy ảo qua API dưới dạng dịch vụ đám mây được quản lý.
Kiến trúc
Máy ảo chạy hệ điều hành máy chủ và nhân riêng, cùng với các ứng dụng và các thành phần phụ thuộc như thư viện và các tệp nhị phân khác. Phần mềm giám sát máy ảo điều phối giữa phần cứng (máy tính chủ hoặc máy chủ) và máy ảo. Phần mềm này phân bổ các tài nguyên phần cứng vật lý được nêu trong quá trình tạo phiên bản đến máy ảo cho mục đích sử dụng chuyên biệt. Nhiều máy ảo có thể tồn tại trên duy nhất một máy chủ mạnh mẽ, được quản lý bởi một phần mềm giám sát máy ảo duy nhất, với hàng trăm ứng dụng chạy trên mỗi máy ảo.
Một bộ chứa Docker chỉ chứa các thành phần phụ thuộc của nó. Phần mềm Docker Engine hỗ trợ ảo hóa trong Docker. Phần mềm này cung cấp khả năng điều phối giữa các bộ chứa đang chạy và hệ điều hành cơ sở, cho dù đó là máy vật lý hay máy ảo.
Để quản lý ảo hóa nâng cao hơn với Docker, hãy sử dụng Kubernetes. Để biết thêm thông tin, hãy đọc Đâu là sự khác biệt giữa Kubernetes và Docker?
Chia sẻ tài nguyên
Cả máy ảo và bộ chứa Docker đều sử dụng tính năng ghép kênh tài nguyên hoặc chia sẻ tài nguyên giữa các phiên bản ảo hóa.
Các máy ảo yêu cầu một lượng tài nguyên cụ thể từ phần cứng ngay từ đầu và tiếp tục sử dụng số lượng đó một cách ổn định, miễn là máy ảo đang chạy.
Còn các bộ chứa Docker thì sử dụng tài nguyên theo nhu cầu. Thay vì yêu cầu một lượng tài nguyên phần cứng vật lý cụ thể như các máy ảo, bộ chứa Docker chỉ yêu cầu số lượng chúng cần từ nhân hệ điều hành duy nhất. Nhiều bộ chứa chia sẻ cùng một hệ điều hành. Bộ chứa Docker chỉ đạo việc chia sẻ tài nguyên theo hướng dẫn của nhân và có thể sử dụng ít tài nguyên hệ thống hơn so với máy ảo.
Bảo mật
Bởi vì các bộ chứa Docker chia sẻ nhân với hệ điều hành máy chủ để giảm tiêu thụ tài nguyên, chúng sẽ gặp nguy hiểm nếu có lỗ hổng trong nhân. Tuy nhiên, Docker cũng cung cấp nhiều biện pháp kiểm soát bảo mật nâng cao.
Ngược lại, khi một máy ảo chạy toàn bộ hệ điều hành, ta có thêm một tầng cách ly nữa khi chạy các ứng dụng. Máy ảo cung cấp khả năng bảo mật cao hơn, miễn là hệ điều hành đã có các biện pháp bảo mật nghiêm ngặt.
So sánh về trường hợp nên sử dụng Docker hay máy ảo
Các bộ chứa Docker chạy trên kiến trúc Linux và yêu cầu các tính năng dành riêng cho nhân Linux như chỗ điền tên và nhóm kiểm soát (cgroup). Các nhà phát triển thường chạy nền tảng Docker trên các máy ảo dựa trên Linux. Docker đóng gói mã ứng dụng vào các bộ chứa có thể chạy ở bất cứ đâu. Bạn chỉ cần thực hiện cập nhật môi trường một lần trong bộ chứa. Bạn không cần phải cập nhật môi trường ứng dụng của mình.
Ví dụ: bạn có thể thiết lập một phiên bản trong AWS và tải ngay phiên bản đó bằng Hình ảnh máy Amazon (AMI) được cấu hình sẵn bằng Docker.
Tuy nhiên, nếu bạn đang cân nhắc cụ thể nên sử dụng máy ảo (VM) hay Docker để triển khai các ứng dụng, quyết định sẽ phụ thuộc vào yêu cầu chạy của ứng dụng.
Trường hợp nên sử dụng máy ảo
Bạn nên sử dụng máy ảo nếu bạn đang chạy các ứng dụng với những yêu cầu sau:
- Các thành phần phụ thuộc cụ thể vào hệ điều hành
- Yêu cầu đáng kể về tài nguyên phần cứng
- Nhu cầu thiết lập các biện pháp kiểm soát khác nhau trong các hệ điều hành
- Các ứng dụng cũ không còn chạy trên các hệ điều hành hiện đại
- Các yêu cầu hệ điều hành khác nhau có cùng một cơ sở hạ tầng vật lý cơ bản duy nhất sẵn có
Thời điểm nên sử dụng Docker
Tốt nhất là sử dụng Docker khi bạn đang chạy các ứng dụng với các yêu cầu sau:
- Yêu cầu tài nguyên gọn nhẹ hoặc kiến trúc vi dịch vụ
- Môi trường cơ sở hạ tầng vật lý phân tán, bao gồm các máy chủ trên nền tảng đám mây
- Chu kỳ triển khai nhanh (vì Dockerfile dễ quản lý hơn cấu hình máy ảo)
- Yêu cầu khả năng điều chỉnh quy mô nhanh chóng
Tóm tắt điểm khác biệt giữa Docker và VM
| Bộ chứa Docker |
VM |
|
| Đó là gì? |
Docker là một nền tảng phần mềm để tạo và chạy các bộ chứa Docker. Bộ chứa Docker là một mô phỏng phiên bản không gian người dùng, một phần trong hệ điều hành mà các quy trình người dùng chạy tại đó. |
Một mô phỏng máy vật lý – bao gồm cả phần cứng ảo hóa – chạy hệ điều hành. |
| Ảo hóa |
Bộ chứa tóm tắt chi tiết hệ điều hành từ mã ứng dụng. |
VM tóm tắt chi tiết phần cứng từ mã ứng dụng. |
| Mục tiêu |
Tóm tắt chi tiết phần cứng và tăng cường mức khai thác phần cứng. |
Cải thiện việc quản lý môi trường ứng dụng và mang lại sự nhất quán trên nhiều môi trường. |
| Công cụ quản lý |
Docker Engine điều phối giữa hệ điều hành và các bộ chứa Docker. |
Phần mềm giám sát máy ảo điều phối giữa phần cứng vật lý của máy và máy ảo. |
| Kiến trúc |
Chia sẻ tài nguyên với nhân máy chủ cơ bản. |
Chạy nhân và hệ điều hành riêng. |
| Chia sẻ tài nguyên |
Theo nhu cầu. |
Một lượng cố định, được ấn định trong yêu cầu về cấu hình của hình ảnh máy ảo. |
AWS có thể hỗ trợ các yêu cầu về triển khai ứng dụng của bạn như thế nào?
Amazon Web Services (AWS) có một loạt các dịch vụ được thiết kế dành riêng cho máy ảo (VM) và quản lý Docker:
- Đám mây điện toán linh hoạt của Amazon (Amazon EC2) cung cấp hơn 600 loại phiên bản bảo mật, đáng tin cậy và có quy mô linh hoạt khác nhau. Bằng cách tải mẫu Hình ảnh máy Amazon (AMI), bạn có thể có một máy chủ phát triển, kiểm thử hoặc môi trường sản xuất được chỉ định đầy đủ sẵn sàng hoạt động trong vài phút.
- Dịch vụ bộ chứa linh hoạt của Amazon (Amazon ECS) là một dịch vụ điều phối bộ chứa được quản lý toàn phần, giúp bạn dễ dàng triển khai và điều chỉnh quy mô các ứng dụng có trong bộ chứa. Khách hàng có thể cấu hình các phiên bản bộ chứa của mình để truy cập sổ đăng ký hình ảnh Docker riêng trong đám mây riêng ảo (VPC) hoặc sổ đăng ký có thể truy cập bên ngoài VPC.
- Sổ đăng ký bộ chứa linh hoạt của Amazon (Amazon ECR) cho phép bạn dễ dàng lưu trữ, chia sẻ và triển khai các bộ chứa của mình ở bất cứ đâu. Amazon ECR tích hợp với giao diện dòng lệnh (CLI) Docker để đơn giản hóa quy trình làm việc phát triển và sản xuất của bạn. Ví dụ: bạn có thể đẩy hình ảnh bộ chứa của mình lên Amazon ECR bằng cách sử dụng Docker CLI từ máy phát triển của bạn. Và các trình điều phối bộ chứa Amazon có thể lấy trực tiếp từ đó để phục vụ hoạt động triển khai sản xuất.
- AWS Fargate là một dịch vụ phi máy chủ cho phép bạn triển khai và quản lý các bộ chứa mà không cần quản lý một máy chủ vật lý hoặc các máy ảo.
Bắt đầu phát triển ứng dụng trên AWS bằng cách tạo tài khoản ngay hôm nay.
