容器與虛擬機(jī)，正在互相替代還是逐漸融合？

最近一兩年來，以容器為代表的云原生技術(shù)一直是IT行業(yè)最為熱門的話題。隨著云原生技術(shù)的崛起，有企業(yè)甚至跳過了IaaS層直接在物理機(jī)上部署容器。容器的風(fēng)頭幾乎蓋過云計(jì)算，甚至引發(fā)了OpenStack的未來堪憂的說法，容器與虛擬化誰將會是市場主流的話題時(shí)常被提起。有不少人認(rèn)為，容器的普及對虛擬機(jī)形成了沖擊，于是就有了早些年的容器與虛擬機(jī)之爭。
事實(shí)上，雖然許多企業(yè)正在將基于虛擬機(jī)的應(yīng)用程序遷移到容器，但事實(shí)上虛擬機(jī)在數(shù)據(jù)中心和公有云中仍然普遍存在。一方面，容器并沒有完全替代虛擬機(jī)，另一方面虛擬機(jī)也在積極支持容器，兩者共存的情形反而越來越普遍。
虛擬機(jī)和容器各有優(yōu)勢
虛擬機(jī)和容器誕生的初衷，都是為了更好的提高資源利用率，但兩者的區(qū)別在于：虛擬機(jī)是操作系統(tǒng)級別的資源隔離，而容器本質(zhì)上是進(jìn)程級的資源隔離。
虛擬機(jī)(Virtual Machine)，是指通過軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運(yùn)行在一個完全隔離環(huán)境中的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。每個虛擬機(jī)都有獨(dú)立的CMOS、硬盤和操作系統(tǒng)，可以像使用實(shí)體機(jī)一樣對虛擬機(jī)進(jìn)行操作。
虛擬機(jī)的出現(xiàn)，解決了早期在物理服務(wù)器上部署應(yīng)用但無法為其應(yīng)用程序定義資源邊界而導(dǎo)致的資源分配問題。
但是在使用虛擬化一段時(shí)間后，會發(fā)現(xiàn)它存在一些問題，例如：虛擬機(jī)的系統(tǒng)層會占用比較多物理機(jī)的資源，需要更進(jìn)一步提高服務(wù)器的資源利用率;當(dāng)需要遷移虛擬機(jī)服務(wù)程序時(shí)，需要遷移整個虛擬機(jī)，遷移流程復(fù)雜。
為了解決這些問題，容器就出現(xiàn)了。
容器技術(shù)，可以理解為操作系統(tǒng)虛擬化技術(shù)，它是一種輕量級的虛擬化技術(shù)。通過內(nèi)核創(chuàng)建多個虛擬的操作系統(tǒng)實(shí)例(內(nèi)核和庫)，來隔離不同的進(jìn)程(容器)，不同的實(shí)例相互隔離，相互之間完全無感知。可以簡單地理解為容器就是一個進(jìn)程沙盒，來提供進(jìn)程級的隔離。
相比于虛擬機(jī)，容器沒有自己的操作系統(tǒng)，而是通過容器引擎來實(shí)現(xiàn)共享宿主機(jī)操作系統(tǒng)內(nèi)核，從而減少需要運(yùn)行多個操作系統(tǒng)的開銷。
總的來說，容器和虛擬機(jī)具有相似的資源隔離和分配優(yōu)勢，但功能不同。容器虛擬化的是操作系統(tǒng)而不是硬件，因此容器更加輕便高效。但是如果用戶需要使用在不同操作系統(tǒng)上運(yùn)行的不同應(yīng)用程序，虛擬機(jī)就能提供可靠的解決方案和更好的安全性。
因此，如今最有效和最常用的策略是，擁有一臺具有多個虛擬機(jī)的物理機(jī)，每個虛擬機(jī)都有多個容器。容器和虛擬機(jī)一起使用，為部署和管理應(yīng)用提供了極大的靈活性。
容器與虛擬機(jī)之爭根本不存在
容器和虛擬機(jī)有著各自的優(yōu)勢，雖然在應(yīng)用場景上有一些重疊，但主要應(yīng)用場景還是有區(qū)別的，未來這種兩種技術(shù)會長期共存，甚至走向融合。
比如，虛擬機(jī)更適合當(dāng)應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)需要所有操作系統(tǒng)資源和功能的場景，如果需要運(yùn)行多個這樣的應(yīng)該，使用虛擬機(jī)更為合適。相比較而言，容器更適合在更少的服務(wù)器上運(yùn)行更多的應(yīng)用。大部分情況下大多數(shù)企業(yè)會同時(shí)使用虛擬機(jī)和容器。鑒于此，容器和虛擬化應(yīng)當(dāng)會在相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)共存，特別是考慮到大多數(shù)企業(yè)此前已經(jīng)廣泛部署虛擬化技術(shù)的現(xiàn)實(shí)。
實(shí)際上，如何同時(shí)管理虛擬化和容器技術(shù)就成為企業(yè)的一個普遍的需求。在紅帽4月底舉行的年度技術(shù)大會Red Hat Summit 2020大會上，紅帽宣布推出OpenShift 虛擬化的技術(shù)預(yù)覽，OpenShift 虛擬化就源自KubeVirt開源項(xiàng)目。企業(yè)可以通過這一功能，在整合了云原生與傳統(tǒng)工作負(fù)載的OpenShift上開發(fā)、部署和管理由虛擬機(jī)、容器和無服務(wù)器構(gòu)成的應(yīng)用。
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