تفاوت داکر با ماشین مجازی چیست؟ مقایسه مزایا، معایب و کاربردهای docker با VM
تفاوت داکر با ماشین مجازی
تفاوت داکر با ماشین مجازی چیست؟ برای ساخت، پیاده‌سازی و اجرای یک برنامه، ابزارهای زیادی نیاز است. یکی از این ابزارها، داکر است که نوعی پلتفرم متنباز بوده و برای بسته‌بندی نرم‌افزاری به واحدهای استاندارد، مورد استفاده قرار می‌گیرد. ماشین مجازی اما راهکاری استاندارد برای دسترسی به سیستم‌عامل موردنظر از طریق فضای مجازی به وسیله سیستمی فیزیکی است. برای درک بهتر این مفهوم باید با تعریف داکر، ماشین مجازی و تفاوت‌های هرکدام آشنا باشید. در این مقاله از ابرآراز به بررسی تفاوت داکر و ماشین مجازی و مقایسه عملکرد هر یک می‌پردازیم.
داکر چیست؟
زمانی که یک برنامه روی سیستمی به درستی کار می‌کند و در سیستم دیگر دچار نقص میشود، از داکر استفاده می‌کنیم. داکر، نوعی پلتفرم متنباز است که از آن برای فرآیند ساخت و اجرای برنامه‌ها بهره گرفته میشود و عملکرد یک برنامه مشترک روی تمام سیستم‌ها را بهبود می‌بخشد. فرآیند کار داکر با استفاده از کانتینرها انجام میشود. در واقع داکر با ایجاد کانتینرهای مستقل و ایزوله، از وابستگی‌های سیستمی که ممکن است ناسازگاری ایجاد کنند، جلوگیری می‌کند.
به کمک داکر می‌توان یک نرم‌افزار را به‌راحتی در کانتینرها اجرا کرد. کانتینرها نوعی محیط ایزوله هستند که همه موارد مورد نیاز برای اجرای یک نرم‌افزار (مانند کد، کتابخانه‌ها و وابستگی‌ها) را در خود جای می‌دهند.
ماشین مجازی چیست؟
ماشین‌های مجازی (Virtual Machines یا VMs) محیط‌هایی مجازی‌سازی‌شده محسوب می‌شوند که به صورت شبیه‌سازی کامل سختافزار یک کامپیوتر واقعی فعالیت می‌نمایند. هر ماشین مجازی شامل سیستم‌عامل کامل و همچنین منابعی نظیر پردازنده، حافظه، دیسک و کارت شبکه اختصاصی است که توسط هایپروایزر (Hypervisor) مدیریت میشود.
ماشین‌های مجازی در محیط‌های توسعه نرم‌افزار، تست و همچنین در سرورهای دیتاسنتر برای افزایش کارایی و مقیاس‌پذیری مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مقایسه کاربردهای داکر با ماشین مجازی
داکر و ماشین‌های مجازی هر دو ابزارهایی برای اجرای نرم‌افزارها در محیط‌های ایزوله هستند، اما تفاوت‌های ساختاری و عملیاتی آن‌ها باعث شده است که هرکدام در شرایط خاصی کاربردهای متفاوتی داشته باشند. در ادامه بررسی تفاوت داکر با ماشین مجازی، کاربردهای هر یک را توضیح خواهیم داد.
کاربردهای داکر
برخی از اصلی‌ترین کاربردهای داکر به شرح زیر است:
- توسعه نرم‌افزار: داکر امکان اجرای نرم‌افزار در محیط ایزوله را فراهم می‌کند. محیط‌های ایزوله دقیقا مشابه محیط تولید (Production) هستند و این امر به رفع مشکلات مربوط به ناسازگاری بین محیط‌های توسعه و اجرا کمک می‌کند.
- اجرای میکروسرویس: معماری میکروسرویس با داکر سازگاری دارد. در نتیجه داکر ابزاری عالی برای اجرای آن‌ها محسوب میشود. هر سرویس همچنین می‌تواند در کانتینری جداگانه اجرا شود.
- تست و یکپارچه‌سازی مداوم: داکر در فرایند CI/CD به‌عنوان قسمتی از پیکربندی Pipeline به کار خواهد رفت. توسعه‌دهندگان می‌توانند از کانتینرها برای تست و اجرا در محیط‌های مختلف استفاده کنند.
- مقیاس‌پذیری: کانتینرهای داکر به‌راحتی قابل مقیاس‌پذیری هستند. می‌توان تعداد کانتینرهای در حال اجرا را افزایش یا کاهش داد تا نیازهای ترافیک پاسخ داده شود.
- امکان حمل و اجرا روی انواع سیستم‌ها: مستقل بودن از زیرساخت کانتینرهای داکر باعث میشود که داکر روی انواع سیستم‌ها قابل اجرا باشد.
کاربردهای ماشین مجازی
ماشین مجازی نیز کاربردهای مختلفی دارد. برخی از کاربردهای ماشین مجازی به شرح زیر است:
- اجرای چند سیستم‌عامل روی یک سرور: اجرای چند سیستم عامل روی یک سختافزار فیزیکی، از جمله کاربردهای ماشین مجازی است. برای مثال، ماشین مجازی امکان فعالیت هم‌زمان ویندوز و لینوکس را فراهم می‌کند.
- شبیه‌سازی سرورها: ماشین‌های مجازی برای شبیه‌سازی محیط‌های پیچیده که نیاز به سختافزار یا سیستم‌عامل‌های متفاوت دارند، ایده‌آل هستند. این کاربرد به ویژه برای آزمایش نرم‌افزارها ایده‌آل است.
- اجرای نرم‌افزارهای قدیمی: اگر نیاز به اجرای نرم‌افزارهایی داشته باشید که فقط با یک سیستم‌عامل خاص یا قدیمی سازگار هستند، ماشین‌های مجازی گزینه مناسبی مناسبی برای کمک به شما خواهند بود.
- پشتیبانی از نرم‌افزارهای سنگین: ماشین‌های مجازی به دلیل اختصاص منابع مستقل، می‌توانند نرم‌افزارهای سنگین و پیچیده‌ای را که نیاز به سیستم‌عامل کامل دارند، اجرا کنند.
برای درک بهتر تفاوت‌های داکر و ماشین مجازی، کاربردهای این دو را در جدولی بررسی کرده‌ایم که عبارتند از:
| کاربرد | داکر | ماشین مجازی (VM) |
| مقیاس‌پذیری | سریع و آسان برای اجرای تعداد زیادی کانتینر | مقیاس‌پذیری کندتر به دلیل مصرف منابع بیشتر |
| توسعه و تست نرم‌افزار | ایده‌آل برای محیط‌های توسعه و تست | مناسب برای محیط‌های خاص و قدیمی |
| اجرای چند سیستم‌عامل | پشتیبانی نمی‌کند (یک سیستم‌عامل میزبان) | امکان اجرای چندین سیستم‌عامل |
| زمان راه‌اندازی | بسیار سریع (چند ثانیه) | کندتر (چند دقیقه برای بوت سیستم‌عامل) |
| مصرف منابع | سبک و بهینه به دلیل اشتراک هسته سیستم‌عامل میزبان | سنگین‌تر به دلیل نیاز به منابع مستقل |
| قابلیت حمل و انتقال | بسیار قابل حمل و مستقل از زیرساخت | انتقال کندتر و نیازمند منابع بیشتر |
| معماری میکروسرویس‌ها | طراحی‌شده برای میکروسرویس‌ها | مناسب نیست |
| شبیه‌سازی سرورها | مناسب نیست | ایده‌آل برای شبیه‌سازی محیط‌های کامل |
| مدیریت نرم‌افزارهای قدیمی | کمتر مناسب | ایده‌آل برای اجرای نرم‌افزارهای سازگار با سیستم‌عامل خاص |
| امنیت | امنیت کمتر به دلیل اشتراک هسته سیستم‌عامل | امنیت بالاتر به دلیل ایزولاسیون کامل |
| مدیریت نرم‌افزارهای سنگین | کمتر مناسب | مناسب برای نرم‌افزارهای سنگین و پیچیده |
مقایسه مزایا و ویژگی های داکر با ماشین مجازی
داکر و ماشین مجازی هر دو ابزارهای قدرتمندی هستند، اما برای اهداف مختلف طراحی شده‌اند و مزایا و معایب مخصوص به خود را دارند. در این بخش به بررسی تفاوت داکر با ماشین مجازی از لحاظ مزایا و ویژگی‌های هر یک می‌پردازیم و جدولی را در این زمینه ارائه خواهیم کرد.
مزایا و ویژگی های داکر
استفاده از داکر به‌عنوان ابزاری پیشرفته و کاربردی مزایای زیادی دارد که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- سرعت بالا در راه‌اندازی و کسری از ثانیه: داکر به سرعت و تنها در کسری از ثانیه کانتینرها را راه‌اندازی می‌کند.
- مصرف کم منابع و امکان اجرای تعداد بیشتر کانتینر روی یک سرور: داکر منابع سیستم را بهینه مصرف کرده و امکان اجرای تعداد زیادی کانتینر را روی یک سرور فراهم می‌کند.
- قابلیت حمل بالا: کانتینرهای داکر به راحتی می‌توانند بین محیط‌های مختلف جابه‌جا شوند بدون اینکه مشکلی در عملکرد ایجاد شود.
- انعطاف‌پذیری و ترکیب با دیگر ابزارها: داکر به راحتی با ابزارها و سرویس‌های دیگر ترکیب میشود و انعطاف‌پذیری بالایی دارد.
- توسعه و استقرار سریع‌تر و انجام خودکار مراحل ساخت: داکر امکان خودکارسازی مراحل ساخت، تست و استقرار برنامه‌ها را فراهم کرده و سرعت توسعه را افزایش میدهد.
مزایا و ویژگی های ماشین مجازی
پیاده‌سازی و استفاده از ماشین مجازی نیز مزایای مختلفی دارد که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
- ایزولاسیون کامل و افزایش امنیت
- امکان اجرای سیستم‌عامل‌های مختلف روی یک سختافزار
- مدیریت و اجرای برنامه‌های سنگین و پیچیده
- مناسب شبیه‌سازی سرورها
در جدول زیر به مقایسه کامل مزایای داکر و ماشین مجازی پرداخته‌ایم. اگر قصد استفاده از این دو ابزار را دارید، این جدول کمک زیادی به شما خواهد کرد.
| ویژگی | داکر | ماشین مجازی |
| راه‌اندازی | بسیار سریع | متوسط |
| میزان مصرف منابع | سبک و بهینه | سنگین |
| امنیت | متوسط | بالا |
| قابلیت حمل | بسیار بالا | کمتر و وابسته به زیرساخت |
| اجرای بار سنگین | کمتر | به راحتی |
| شبیه‌سازی سرورها | مناسب نیست | ایده‌آل و مناسب |
| پشتیبانی از نرم‌افزارهای قدیمی | ندارد | دارد |
مقایسه معایب و چالش های داکر با ماشین مجازی
با وجود این که داکر و ماشین مجازی هر دو ابزارهایی قدرتمند هستند، اما مانند هر ابزار دیگری در کنار مزایا، معایب و چالش‌هایی نیز دارند. برای آشنایی بهتر و بیشتر با این دو ابزار، باید به معایب آن‌ها نیز توجه کرد. آشنایی با معایب این دو ابزار به‌خصوص برای افرادی که در زمینه کار با آن‌ها تازه‌کار محسوب می‌شوند، از اهمیت زیادی برخوردار است تا بدون هیچ مشکلی از آن‌ها استفاده کنند.
معایب و چالش های داکر
داکرها با وجود تمام مزایا و ویژگی‌های مثبت، معایبی هم دارند که برخی از آن‌ها به شرح زیر هستند:
- وابستگی به هسته سیستم‌عامل میزبان
- امنیت پایین‌‌تر
- محدودیت در اجرای برنامه‌های سنگین
- چالش‌برانگیز بودن مدیریت برخی داده‌های پایدار
- عدم امکان استفاده برای نرم‌افزارهای قدیمی
- نیاز به یادگیری برای کار با آن
- دارای تنظیمات پیشرفته
معایب و چالش های ماشین مجازی
هرچند ماشین مجازی در ایجاد یک کامپیوتر فیزیکی قدرتمند به چند کامپیوتر مجازی کاربردی هستند اما نباید چالش‌ها و معایب کار با آن‌ها را نادیده گرفت. از معایب ماشین‌های مجازی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- مصرف منابع بیشتر
- سرعت پایین راه‌اندازی
- پیچیدگی در مدیریت زیرساخت‌ها
- عدم سازگاری با معماری میکروسرویس
- بهره‌وری پایین در سناریوهای توسعه و تست
برای درک بهتر و مقایسه راحت‌تر چالش‌های استفاده از داکر و ماشین مجازی، جدول زیر را به مقایسه معایب هرکدام در یک نگاه اختصاص داده‌ایم که عبارتند از:
| معایب داکر | معایب ماشین مجازی |
| محدودیت اجرای برنامه سنگین | سرعت راه‌اندازی پایین |
| چالش‌برانگیز بودن مدیریت داده‌ها پایدار | مصرف بالای منابع |
| عدم امکان استفاده برای نرم‌افزارهای قدیمی | نداشتن قابلیت حمل |
| نیاز به یادگیری | ناسازگاری با معماری میکروسرویس‌ها |
| دارای تنظیم پیشرفته | بهره‌وری پایین و در تست و توسعه سناریوها |
| وابستگی به هسته سیستم‌عامل میزبان | پیچیدگی در مدیریت زیرساخت |
داکر یا ماشین مجازی؟ کدام را انتخاب کنیم؟
انتخاب بین داکر و ماشین مجازی به نیازها، نوع پروژه و محیط کاری شما بستگی دارد. هر دو فناوری ابزارهای قدرتمندی برای ایجاد محیط‌های ایزوله ارائه می‌دهند، اما هرکدام برای کاربردهای خاصی مناسب‌تر هستند.
به‌عبارت دیگر نمی‌توان یکی را جایگزین دیگری کرد و با توجه به مزایا و معایب گفته شده، هرکدام در این زمینه به شما کمک خواهند کرد؛ اما به‌طور کلی:
- اگر به دنبال سرعت بالا و مصرف کمتر منابع هستید: داکر گزینه بهتری است چون منابع را بهینه‌تر مصرف کرده و به سرعت کانتینرها را راه‌اندازی می‌کند.
- اگر نیاز به جداسازی کامل سیستم‌عامل و امنیت بیشتر دارید: ماشین مجازی مناسب‌تر است چون هر ماشین مجازی به‌طور کامل از سیستم‌عامل میزبان جدا است.
- اگر می‌خواهید هزینه‌های کمتری برای منابع سرور پرداخت کنید: داکر به دلیل مصرف کمتر منابع، گزینه مقرون به صرفه‌تری است.
- اگر نیاز به محیط‌های مستقل و جداگانه برای هر برنامه دارید: ماشین مجازی برای محیط‌های کاملاً ایزوله شده مناسب است.
- اگر به دنبال مقیاس‌پذیری و سرعت بالا در استقرار هستید: داکر انتخاب بهتری است چون امکان راه‌اندازی سریع و مقیاس‌پذیری بالاتری دارد.
خدمات دواپس ابرآراز
شرکت ابرآراز (ArazCloud) با ارائه خدمات DevOps، به تسریع چرخه توسعه نرم‌افزار و بهبود کیفیت آن کمک می‌کند. این خدمات شامل موارد زیر است:
- توسعه تیم‌های چابک: با استفاده از ابزارهای برنامه‌ریزی و پیگیری کار، تیم‌ها می‌توانند به‌صورت مؤثرتر همکاری کنند و وظایف را مدیریت نمایند.
- توسعه و استقرار سریع‌تر: با استفاده از ابزارهای خودکارسازی، فرآیندهای ساخت، تست و استقرار نرم‌افزار به‌صورت خودکار انجام میشود که منجر به کاهش زمان و خطاها می‌گردد.
- مدیریت زیرساخت به‌عنوان کد (IaC): با استفاده از کد، زیرساخت‌ها طراحی و مدیریت می‌شوند که این امر به مقیاس‌پذیری و کارایی بیشتر کمک می‌کند.
- مدیریت کانتینرها: با استفاده از ابزارهایی مانند کوبرنتیز یا داکر سوارم، می‌توان برنامه‌ها را در کانتینرها مستقر و مدیریت کرد که این امر به سادگی در استقرار و مقیاس‌پذیری کمک می‌کند.
جمع‌بندی: تفاوت داکر با ماشین مجازی چیست؟
داکر و ماشین‌های مجازی هر کدام ابزارهای قدرتمندی برای مدیریت برنامه‌ها هستند، اما کاربردهای متفاوتی دارند. داکر برای محیط‌های مدرن و انعطاف‌پذیر مانند توسعه، تست و استقرار میکروسرویس‌ها ایده‌آل است. از سوی دیگر، ماشین‌های مجازی برای کاربردهایی که نیاز به ایزولاسیون کامل، اجرای سیستم‌های قدیمی یا چندین سیستم‌عامل متفاوت دارند، گزینه مناسبی هستند.
به‌طور کلی:
- کارکرد: داکر از کانتینرها برای اجرای برنامه‌ها استفاده می‌کند، در حالی که ماشین مجازی سیستم‌عامل کامل را شبیه‌سازی می‌کند.
- سرعت و منابع: داکر سریع‌تر است و منابع کمتری نیاز دارد؛ زیرا از سیستم‌عامل اصلی استفاده می‌کند، اما ماشین مجازی به‌دلیل نیاز به راه‌اندازی سیستم‌عامل جداگانه منابع بیشتری مصرف می‌کند.
- مقیاس‌پذیری: داکر به راحتی مقیاس‌پذیر است و می‌توان کانتینرهای بیشتری راه‌اندازی کرد. در مقابل، ماشین‌های مجازی به منابع بیشتری نیاز دارند و مقیاس‌پذیری آن‌ها محدودتر است.
سوالات متداول
- داکر چیست و چه کاربردی دارد؟
داکر پلتفرمی متنباز برای ایجاد و اجرای کانتینرهایی است که شامل کد، وابستگی و تنظیمات مورد نیاز اجرای یک برنامه هستند.
- اصلی‌ترین تفاوت داکر با ماشین مجازی چیست؟
تفاوت اصلی داکر و ماشین مجازی در معماری و نحوه استفاده از منابع آن‌ها است. داکرها سبک و سریع هستند و از هسته سیستم‌عامل میزبان استفاده می‌کنند اما ماشین‌های مجازی سیستم‌عاملی کامل و نیازمند منابع مختلف هستند.
- امنیت داکر بیشتر است یا ماشین مجازی؟
ماشین مجازی نسبت به داکر امنیت بیشتری را ارائه میدهد؛ زیرا ایزولاسیون آن در سطح سختافزار انجام میشود.
