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[Docker] 2. 是不是 VM 也可以做到同樣的事? VM vs Container


前言:現在電腦太強大,一次只運作一個 application 太浪費

在早期的時候,一個 application 只能在一個 Server 上,作業系統沒有辦法有效 & 安全的運作多個 application 在一個 Server 上

所以我們要開一個新的 application,我們就必須重新買一個 Server,應用程式沒辦法完全的利用 Server 的全部能力,大約都只有用到 10% 的 Server 能力而已,在一台 Server 上只運作一個 application 是金錢上非常大的浪費


解方一:電腦裡的電腦,Virtual Machine (虛擬機)

所以為了解決上述的問題,就發展出了 Virtual Machine

VM 是一個軟體,它可以模擬一個完整的電腦系統,讓我們可以在上面做任何電腦可以做到的是,就像是電腦裡面還有電腦。 所以,每個 VM 也會有自己的作業系統像是 Linux, Windows, Mac OS 等


Virtual Machine
Virtual Machine explanation


VM 構造簡介

Virtual Machine 會建立在 硬體Hypervisor(管理程序) 上, Hypervisor 讓我們可以把 Hardware 的資源分配到不同的 VM 上,例如

  • 可以分配的 CPU 核心數量
  • 可分配的記憶體大小

Virtual Machine


VM 的缺點

因為有自己的整套的作業系統,而且還獨自佔用硬體資源,像是

  • 佔用很多磁碟空間
  • 佔用很多 RAM 和 CPU

也導致了

  • 啟動很慢
  • 需要不同的證照給每個作業系統


解方二:Container (容器)

Container engine


原本我們的目的只是要讓本機上可以運作多個 application,但是 VM 這個解決方案太過於笨重,所以就有了 Container 這個解決方案太過於笨重, 所以就有了 Container 這個方案,且跟 VM 最大的區別是


它不需要自己的作業系統核心 (OS Kernel)


它是運作在本機的 OS 上的,所以它不需要像是 VM 一樣,佔用很多硬體資源

Container engine


Container 是一個包含一個 app 上運作上需要的所有資源,包括

  • 專案檔案
  • 語言執行環境


而 Docker 是對 Container 進行

  • 創造
  • 產生
  • 管理

最主流的平台


Docker 背後還是用到了 VM

當安裝 Docker 時,你會發現不管在 Windows, Mac OS 或是 Linux,用 Container 啟動的 app 都是使用 Linux 系統的, 這是因為 Docker 在背後幫你起了 Linux VM,所以你的 app 都會是在 Linux 上運作的



Container engine

有了 Container engine,我們就可以根本機的 OS kernel 交互作用,而不需要像是 VM 一樣,需要自己的 OS kernel,其功能包括

  • 解包 container 裏的 files
  • 並把 files 交給作業系統的核心
Container engine


優點

  • 更小的檔案大小
  • 輕量級
  • 超級快
  • 消耗更少的 RAM 和 CPU
  • 攜帶性超高

缺點

  1. Container files 必須運作在跟其被打包時相同的 Operating system 下
Container cons
Container engine


  1. 如果 Server 的 OS 壞了,那 container 就會全部掛掉
Container engine




結論

  1. Container 相較於 VM 來說,不用自己的 OS kernel 和另外分配硬體資源,所以它更輕量級,更快,更省資源
  2. 但 Container 也是有缺點,例如過度本機的 OS kernel,造成 OS 必須統一和本機 OS 壞了,所有 Containers 也都會掛掉


參考資源