Container e macchine virtuali (VM) a confronto: qual è la differenza?

Se hai iniziato a conoscere gli strumenti di virtualizzazione solo di recente, potresti chiederti quali siano le differenze nel dibattito tecnologico tra container e macchine virtuali (VM).

I container sono diventati una forza dominante nello sviluppo cloud-native, quindi è importante capire cosa sono e cosa non sono. Sebbene i container e le VM abbiano caratteristiche distinte e uniche, sono simili in quanto migliorano l'efficienza IT, forniscono la portabilità delle applicazioni e migliorano DevOps e il ciclo di vita dello sviluppo del software.

La virtualizzazione è un processo in cui il software viene utilizzato per creare un livello di astrazione sull'hardware del computer che consente di dividere gli elementi hardware di un singolo computer in più computer virtuali.

Il software utilizzato è chiamato hypervisor, un piccolo livello che consente a più sistemi operativi di funzionare fianco a fianco, condividendo le stesse risorse fisiche di elaborazione. Quando un hypervisor viene utilizzato su un computer o server fisico (noto anche come bare metal server) in un data center, consente al computer fisico di separare il sistema operativo e le applicazioni dal proprio hardware. Quindi, può dividersi in diverse "macchine virtuali" indipendenti.

Guarda il video per approfondire la tecnologia di virtualizzazione:

Le macchine virtuali (VM) sono una tecnologia per la creazione di ambienti informatici virtualizzati. Esistono da tempo e sono considerati la base della prima generazione di cloud computing.

In poche parole, una macchina virtuale è un'emulazione di un computer fisico. Le VM consentono ai team di eseguire quelle che sembrano essere più macchine, con più sistemi operativi, su un unico computer. Le macchine virtuali interagiscono con i computer fisici utilizzando livelli software leggeri chiamati hypervisor. Gli hypervisor possono separare le VM l'una dall'altra e allocare processori, memoria e storage tra di esse.

Le macchine virtuali sono note anche come server virtuali, istanze di server virtuali e server privati virtuali.

I container sono un modo più leggero e agile di gestire la virtualizzazione: poiché non utilizzano un hypervisor, puoi usufruire di un provisioning più rapido delle risorse e di una disponibilità più rapida di nuove applicazioni. 

Invece di far girare un'intera macchina virtuale, la containerizzazione mette insieme tutto ciò che serve per eseguire una singola applicazione o microservizio (insieme alle librerie di runtime necessarie per l'esecuzione). Il container include tutto il codice, le sue dipendenze e persino il sistema operativo stesso. Ciò consente l'esecuzione delle applicazioni praticamente ovunque: un computer desktop, un'infrastruttura IT tradizionale o il cloud.

I container utilizzano una forma di virtualizzazione del sistema operativo (OS). In parole povere, utilizzano le caratteristiche del sistema operativo host per isolare i processi e controllarne l'accesso alle CPU, alla memoria e allo spazio sul desktop.

I container esistono da decenni. Tuttavia, l'opinione comune è che l'era moderna dei container sia iniziata nel 2013 con l'introduzione di Docker, una piattaforma open source per la creazione, l'implementazione e la gestione di applicazioni containerizzate. Scopri di più su Docker, i contenitori Docker, i Dockerfiles (il file di build dell'immagine del contenitore) e su come l'ecosistema si è evoluto con la tecnologia dei container nell'ultimo decennio.

Nella virtualizzazione tradizionale, un hypervisor virtualizza l'hardware fisico. Il risultato è che ogni macchina virtuale contiene un sistema operativo guest, una copia virtuale dell'hardware necessario per l'esecuzione del sistema operativo e un'applicazione e le relative librerie e dipendenze associate. Le macchine virtuali con sistemi operativi diversi possono essere eseguite sullo stesso server fisico. Ad esempio, una VM VMware può essere eseguita accanto a una VM Linux, che a sua volta può essere eseguita accanto a una VM Microsoft, ecc.

Invece di virtualizzare l'hardware sottostante, i container virtualizzano il sistema operativo (in genere Linux o Windows) in modo che ogni singolo container contenga solo l'applicazione e le relative librerie e dipendenze. I container sono piccoli, veloci e portatili perché, a differenza di una macchina virtuale, non hanno bisogno di includere un sistema operativo guest in ogni istanza e possono invece semplicemente utilizzare le funzionalità e le risorse del sistema operativo host. 

Proprio come le macchine virtuali, i container consentono agli sviluppatori di migliorare l'utilizzo della CPU e della memoria delle macchine fisiche. Tuttavia, i container vanno ancora oltre perché abilitano anche l'architettura a microservizi in cui i componenti applicativi possano essere implementati e scalati in modo più granulare. Si tratta di un'alternativa interessante al ridimensionamento di un'intera applicazione monolitica, in quanto un singolo componente è in difficoltà con il proprio carico.

Unisciti a Nigel Brown mentre esamina più da vicino le differenze tra container e VM:

Sebbene ci siano ancora molte ragioni per utilizzare le macchine virtuali, i container offrono un livello di flessibilità e portabilità perfetto per il mondo multicloud. Quando gli sviluppatori creano nuove applicazioni, potrebbero non conoscere tutti i posti in cui dovranno essere implementate.

Oggi, un'organizzazione può eseguire l'applicazione sul proprio cloud privato, ma domani potrebbe essere necessario implementarla su un cloud pubblico di un provider diverso. Le applicazioni di containerizzazione offrono ai team la flessibilità di cui hanno bisogno per gestire i numerosi ambienti software dell'IT moderno. 

I container sono ideali anche per l'automazione e le pipeline DevOps, inclusa l'integrazione costante e l'implementazione costante (CI/CD).

Nonostante i numerosi benefici dei container e la miriade di casi d'uso in cui rappresentano la scelta migliore, presentano anche alcune sfide.

Le applicazioni aziendali di grandi dimensioni possono includere un numero enorme di container e la gestione dei container presenta seri problemi per i team. Come puoi avere visibilità su cosa è in esecuzione e dove? Come gestisci questioni cruciali come la sicurezza e la conformità? Come gestisci in modo coerente le tue applicazioni?

La maggior parte delle aziende si rivolge a soluzioni open source come Kubernetes e Kubernetes esegue già container nella maggior parte delle situazioni per molte organizzazioni.