Qual è la differenza tra container e macchine virtuali?

questo articolo è dedicato alle principali somiglianze e differenze fra container e virtual machine e differenti casi di applicazione all’interno dell’azienda.

I container e le virtual machine sono tecnologie di virtualizzazione delle risorse molto simili.

La virtualizzazione è il processo in cui una singola risorsa di sistema come RAM, CPU, disco o rete può essere “virtualizzata” e rappresentata come risorse multiple.

Il principale elemento di differenziazione tra container e virtual machine è che le macchine virtuali virtualizzano un’intera macchina fino ai livelli hardware, mentre i contenitori virtualizzano solo i livelli software sopra il livello del sistema operativo.

Container e virtual machine

Le differenze fra container e macchine virtuali

Cosa si intende con container in informatica

I contenitori sono pacchetti software leggeri che contengono tutte le dipendenze necessarie per eseguire l’applicazione software contenuta.
Queste dipendenze includono elementi come librerie di sistema, pacchetti di codice esterni di terze parti e altre applicazioni a livello di sistema operativo. Le dipendenze incluse in un contenitore esistono in livelli di stack superiori rispetto al sistema operativo stesso.

Il contenitore inizia con un’immagine di base, dove il microservizio viene inserito in un pacchetto in un’immagine del contenitore e quindi distribuito tramite la piattaforma del contenitore.

Quest’ultima si basa su un software client-server che esegue il contenitore attraverso tre componenti critici: un’API, un servizio e un’interfaccia.
Il contenitore rimane attivo finché il microservizio non svolge il suo ruolo nell’applicazione più grande, quindi si “spegne” una volta completata la distribuzione. Il contenitore può essere attivato ripetutamente secondo necessità.

Container Platform-as-a-Service è un servizio basato sul cloud che consente agli sviluppatori di caricare, eseguire e gestire applicazioni in contenitori virtualizzati.

La piattaforma come servizio del contenitore include componenti hardware e framework come server, storage e architettura di rete, nonché la gestione del database e una varietà di altri componenti software necessari.

È strutturato per consentire lo sviluppo, la distribuzione e la gestione delle applicazioni. Il vantaggio principale di una piattaforma di gestione dei container è il controllo semplificato dei cluster.

Gli amministratori IT possono avviare e arrestare contenitori, apportare aggiornamenti e mantenere lo stato di integrità.

Una solida gestione dei contenitori include orchestrazione e pianificazione, strumenti di sicurezza, storage e sistemi di gestione e monitoraggio della rete virtuale.

Cosa si intende con macchine virtuali (VM)

Le macchine virtuali sono pacchetti software pesanti che forniscono l’emulazione completa di dispositivi hardware di basso livello come CPU, dischi e dispositivi di rete.

Le macchine virtuali possono anche includere uno stack software complementare da eseguire sull’hardware emulato.
Questi pacchetti, combinati, producono un’istantanea completamente funzionale di un sistema operativo.

Un singolo computer può ospitare più VM che eseguono sistemi operativi e applicazioni diversi senza influenzarsi o interferire tra loro.
Sebbene la VM dipenda ancora dalle risorse fisiche dell’host, tali risorse vengono virtualizzate e distribuite tra le VM e possono essere riassegnate secondo necessità.
Ciò consente di eseguire ambienti diversi contemporaneamente e di soddisfare carichi di lavoro in maniera dinamica.

Dal punto di vista dell’utente, la VM funziona in modo molto simile a una macchina tradizionale.

Nella maggior parte dei casi, chi si connette ad una macchina virtuale non è nemmeno consapevole di utilizzare un ambiente VM.

Gli utenti possono configurare e aggiornare il sistema operativo guest e le relative applicazioni secondo necessità e installare o rimuovere nuove software senza influire sull’host o su altre VM.

Risorse come CPU, memoria e spazio di archiviazione appaiono molto simili a quelle di un computer fisico, anche se non di rado ci si può imbattere in problemi occasionali, come l’impossibilità di eseguire un’applicazione non ottimizzata per girare su una risorsa virtualizzata.

Container e Virtual Machine: i vantaggi delle due tecnologie a confronto

I vantaggi dei container

I contenitori rappresentano un modo semplificato per creare, testare, distribuire e condividere applicazioni su più ambienti, dal laptop locale di uno sviluppatore a un data center e persino al cloud.
I vantaggi dei contenitori includono:

Meno spese generali
I contenitori richiedono meno risorse di sistema rispetto agli ambienti di macchine virtuali tradizionali o hardware perché non includono immagini del sistema operativo.

Maggiore portabilità
Le applicazioni eseguite in contenitori possono essere distribuite facilmente su più sistemi operativi e piattaforme hardware diversi.

Operazioni più coerenti
I team DevOps sanno che le applicazioni nei container verranno eseguite allo stesso modo, indipendentemente da dove vengono distribuite.

Maggiore efficienza
I contenitori consentono di distribuire, applicare patch o ridimensionare più rapidamente le applicazioni.

Migliore sviluppo delle applicazioni
I container supportano gli sforzi agili e DevOps per accelerare i cicli di sviluppo, test e produzione.

I modi comuni in cui le organizzazioni utilizzano i contenitori includono:

• “Lift and shift” delle applicazioni esistenti in moderne architetture cloud
Alcune organizzazioni utilizzano contenitori per migrare le applicazioni esistenti in ambienti più moderni. Sebbene questa pratica offra alcuni dei vantaggi di base della virtualizzazione del sistema operativo, non offre tutti i vantaggi di un’architettura applicativa modulare e basata su container.

Refactoring delle applicazioni esistenti per i container
Sebbene il refactoring sia molto più intenso della migrazione lift-and-shift, consente di sfruttare tutti i vantaggi di un ambiente container.

Sviluppare nuove applicazioni native per container
Proprio come il refactoring, questo approccio sblocca tutti i vantaggi dei container.

• Fornire un supporto migliore per le architetture di microservizi
Le applicazioni distribuite e i microservizi possono essere isolati, distribuiti e scalati più facilmente, utilizzando singoli blocchi costitutivi di contenitori.

Fornire supporto DevOps per l’integrazione e la distribuzione continua (CI/CD)
La tecnologia dei contenitori supporta creazione, test e distribuzione semplificati dalle stesse immagini del contenitore.

• Fornire una distribuzione più semplice di lavori e attività ripetitivi
I contenitori vengono distribuiti per supportare uno o più processi simili, che spesso vengono eseguiti in background.

I vantaggi delle virtual machine

I vantaggi derivanti dall’utilizzo delle macchine virtuali nella tua organizzazione sono numerosi.

Risparmio
Prima della virtualizzazione, le organizzazioni spendevano una percentuale significativa della spesa IT nell’acquisizione di server fisici per l’hosting delle applicazioni. Con l’avanzare della virtualizzazione, le organizzazioni sono passate all’acquisto di hardware più robusto in grado di ospitare più sistemi virtuali. Questo è significativamente meno costoso rispetto all’acquisto di più hardware. Inoltre, è possibile prolungare la vita del vecchio software con le VM.

Provisioning facile
Possono essere necessarie ore o giorni per sostituire i server fisici colpiti da un evento disastroso. Al contrario, gli ambienti virtualizzati richiedono solo pochi minuti per essere ripristinati, poiché è sempre possibile replicarli o clonarli.

Produttività incrementata
I team IT sono più produttivi poiché devono mantenere solo le macchine host. Per i data center tradizionali che non sono ancora passati a un ambiente virtualizzato, la manutenzione dell’hardware è più lunga.

DevOps efficiente
Le operazioni di manutenzione hanno un impatto minimo sull’ambiente di produzione. In molti casi, non sono necessari tempi di inattività durante l’esecuzione della manutenzione. Inoltre, le macchine virtuali consentono processi di test e sviluppo semplificati per applicazioni e siti web.

Operazioni IT rispettose dell’ambiente
Minore è il numero di server, maggiore sarà il risparmio in termini di consumo energetico. Ciò si traduce in minori spese operative e in una ridotta impronta di carbonio del data center.

Ecco come scegliere fra container e virtual machine

Se si hanno requisiti hardware specifici per il progetto o si sta sviluppando su una piattaforma hardware ma vi è la necessità di lavorare su un’altra, si dovrà utilizzare una macchina virtuale.

La maggior parte degli altri requisiti “solo software” possono essere soddisfatti utilizzando i contenitori.

È del tutto possibile utilizzare contenitori e macchine virtuali all’unisono, sebbene i casi d’uso pratici possano essere limitati. Si può creare una macchina virtuale che emuli una configurazione hardware univoca. È quindi possibile installare un sistema operativo nell’hardware di questa macchina virtuale.

Una volta che la macchina virtuale è funzionante e avvia il sistema operativo, si può installare un runtime del contenitore sul sistema operativo. A questo punto, si dispone di un sistema computazionale funzionale con hardware emulato su cui installare i contenitori.

Un uso pratico di questa configurazione è la sperimentazione per le implementazioni system-on-chip.

Ma la maggior parte delle volte, le esigenze saranno soddisfatte solo da uno dei due sistemi.

La chiave per decidere tra contenitori o macchine virtuali è comprendere le esigenze in termini di risorse e i compromessi a cui si vuole scendere.