اگه تازه داری در مورد ابزارهای مجازی سازی یاد می‌گیری، ممکنه برات سوال باشه که فرق بین کانتینرها و ماشین‌های مجازی (VMs) چیه.

تصور کن داری یه بازی ویدیویی بازی می‌کنی. برای اینکه به مرحله بعد بری، باید توی هر مرحله یه سری چالش رو حل کنی. حالا، توی دنیای واقعی IT هم، هر بار که می‌خوای یه برنامه جدید راه بندازی، انگار باید کل بازی رو از اول شروع کنی. این خیلی زمان بر و اعصاب خوردکنه، مگه نه؟ اینجاست که کانتینرها و VMs میان وسط بازی و همه چی رو راحت‌تر می‌کنن.

کانتینرها: قهرمانان چابک و سریع

کانتینرها مثل جعبه‌های جادویی هستن که همه چی توشون جا می‌شه. فرض کن یه باربی (یا اکشن فیگور) داری که تمام لباس‌ها و وسایلش توی یه جعبه کوچولو جا شده. هر وقت بخوای، می‌تونی این جعبه رو با خودت ببری و هر جا خواستی بازی کنی. این جوری، کانتینرها هم همه نیازهای یه برنامه رو توی یه بسته جمع می‌کنن تا هر جا خواستی بتونی ازش استفاده کنی.

ماشین‌های مجازی: غول‌های سنگین ولی قدرتمند

ماشین‌های مجازی مثل این می‌مونن که بخوای کل خونه ات رو با خودت حمل کنی. هر ماشین مجازی شامل یه سیستم عامل کامل، تمام برنامه‌ها و حتی تنظیماتشونه. این یعنی خیلی سنگینه ولی می‌تونی هر سیستم عاملی رو اجرا کنی و همه چی رو تحت کنترل خودت داشته باشی.

مجازی سازی چطوری کار می‌کنه؟

مجازی سازی مثل این می‌مونه که یه کیک بزرگ رو به تکه‌های کوچیک تقسیم کنی. با یه نرم افزار کوچولو به اسم هایپروایزر، می‌تونی یه کامپیوتر رو به چندین کامپیوتر مجازی تقسیم کنی. هر تکه از کیک مثل یه کامپیوتر کوچولو با سیستم عامل و برنامه‌های خودش عمل می‌کنه.

هایپروایزر: جادوگر مجازی سازی

این نرم افزار بهت اجازه می‌ده که چندین سیستم عامل رو کنار هم و روی یه سخت افزار واحد اجرا کنی. وقتی هایپروایزر روی یه سرور فیزیکی نصب می‌شه، اون سرور می‌تونه خودش رو به چندین "ماشین مجازی" مستقل تقسیم کنه.

کانتینرها چطوری کار می‌کنن؟

کانتینرها یه راه سبک‌تر و چابک‌تر برای مدیریت مجازی سازی هستن. چون اونا از هایپروایزر استفاده نمی‌کنن، می‌تونی از منابع سریع‌تر استفاده کنی و برنامه‌های جدید رو زودتر در دسترس قرار بدی.

به جای راه اندازی یه ماشین مجازی کامل، کانتینریزیشن همه چیزهایی که برای اجرای یه برنامه یا میکروسرویس نیاز داری رو بسته بندی می‌کنه (به همراه کتابخانه‌های اجرایی که نیاز دارن). کانتینر شامل تمام کد، وابستگی‌ها و حتی سیستم عامل خودش میشه. این کار اجازه میده برنامه‌ها تقریباً هر جایی اجرا بشن، روی یه کامپیوتر دسکتاپ، یه زیرساخت IT سنتی یا ابر.

کانتینرها از یه شکل مجازی سازی سیستم عامل (OS) استفاده می‌کنن. به طور ساده، اونا از ویژگی‌های سیستم عامل میزبان استفاده می‌کنن تا فرآیندها رو ایزوله کنن و دسترسی اونا به پردازنده ها، حافظه و فضای دیسک رو کنترل کنن.

کانتینرها دهه هاست که وجود دارن. اما توافق عمومی اینه که عصر مدرن کانتینرها در سال 2013 با معرفی Docker شروع شد، یه پلتفرم منبع باز برای ساخت، انتشار و مدیریت برنامه‌های کانتینری.

"استفاده از کانتینرها مثل داشتن یک چاقوی سوئیسیه: همه ابزارهایی که نیاز داری توی یک بسته ی دم دستی جمع شده."

کانتینرها در مقابل ماشین‌های مجازی (VMs): تفاوت‌ها چیه؟

بذار اول در مورد ماشین‌های مجازی (VMs) صحبت کنیم. همون طور که گفتیم توی روش‌های قدیمی مجازی سازی، از یه نرم افزار به اسم هایپروایزر استفاده می‌کنیم تا سخت افزار فیزیکی رو به بخش‌های مجازی تقسیم کنیم. هر ماشین مجازی شامل یه سیستم عامل مجزا، یه نسخه مجازی از سخت افزار (مثل پردازنده، حافظه و غیره) و برنامه‌ها و وابستگی‌های اونه. با این روش، می‌تونی چند سیستم عامل مختلف رو روی یه سرور فیزیکی داشته باشی. مثلا، یه ماشین مجازی با ویندوز کنار یه ماشین مجازی با لینوکس روی همون سرور فیزیکی اجرا بشه.

حالا برسیم به کانتینرها. به جای اینکه سخت افزار رو مجازی سازی کنیم، کانتینرها سیستم عامل رو مجازی سازی می‌کنن. یعنی هر کانتینر فقط شامل برنامه و وابستگی‌های اون برنامه هست، بدون نیاز به یه سیستم عامل مجزا برای هر کانتینر. این باعث می‌شه که کانتینرها سبک تر، سریع‌تر و قابل حمل‌تر باشن چون از منابع و امکانات سیستم عامل اصلی استفاده می‌کنن.

مقایسه کارایی

همونطور که ماشین‌های مجازی به توسعه دهنده‌ها اجازه می‌دن از CPU و حافظه ی ماشین‌های فیزیکی بهتر استفاده کنن، کانتینرها هم این قابلیت رو دارن. اما کانتینرها یه قدم جلوتر می‌رن. چون با استفاده از معماری میکروسرویس ها، می‌تونی اجزای برنامه رو به صورت جداگانه پیاده سازی و مقیاس بندی کنی. این یعنی به جای اینکه یه برنامه ی بزرگ و یکپارچه رو توسعه بدی، می‌تونی بخش‌های کوچیک و مستقلی رو داشته باشی که هر کدوم به راحتی قابل مدیریت و مقیاس بندی هستن.

چرا کانتینرها؟

در حالی که هنوز دلایل زیادی برای استفاده از VMs هست، کانتینرها یه سطح انعطاف پذیری و قابلیت حملی رو فراهم می‌کنن که برای دنیای چندابری ایده آله. وقتی توسعه دهنده‌ها برنامه‌های جدید می‌سازن، شاید ندونن که این برنامه‌ها کجاها باید اجرا بشن.

امروز، یه سازمان ممکنه برنامه شو روی ابر خصوصی خودش اجرا کنه، ولی فردا ممکنه نیاز باشه اون رو روی یه ابر عمومی از یه ارائه دهنده ی دیگه اجرا کنه. کانتینری کردن برنامه‌ها به تیم‌ها این انعطاف پذیری رو می‌ده که بتونن با محیط‌های مختلف نرم افزاری دنیای مدرن IT کنار بیان.

کانتینرها همچنین برای خودکارسازی و فرآیندهای DevOps مثل پیاده سازی یکپارچه و پیوسته (CI/CD) ایده آل هستن.

مدیریت کانتینرها برای چندابر

با وجود همه ی مزایای کانتینرها و کاربردهای فراوانشون، اونا هم چالش‌های خاص خودشون رو دارن. برنامه‌های بزرگ سازمانی می‌تونن شامل تعداد زیادی کانتینر باشن و مدیریت این کانتینرها برای تیم‌ها مشکلاتی به همراه داره. چطور می‌تونی ببینی چی داره اجرا می‌شه و کجا اجرا می‌شه؟ چطور مسائل حیاتی مثل امنیت و انطباق رو مدیریت می‌کنی؟ چطور می‌تونی برنامه هات رو به طور مداوم مدیریت کنی؟

بیشتر کسب وکارها به راه حل‌های منبع باز مثل Kubernetes رو آوردن و Kubernetes در حال حاضر در اکثر موقعیت‌ها برای مدیریت کانتینرها توسط بسیاری از سازمان‌ها استفاده می‌شه.

استفاده از کانتینرها در دنیای واقعی

خیلی از شرکت‌های بزرگ از کانتینرها استفاده می‌کنن تا برنامه هاشون رو سریع‌تر و کارآمدتر اجرا کنن. مثلاً گوگل از کانتینرها برای مدیریت سرویس‌های خودش استفاده می‌کنه و باعث شده که بتونه به راحتی سرویس‌های مختلف رو توسعه بده و مقیاس بندی کنه. نتفلیکس هم از کانتینرها برای پیاده سازی معماری میکروسرویس هاش استفاده می‌کنه تا بتونه تجربه ی کاربرانش رو بهبود بده.

سوالات متداول

1. کانتینر چیه؟

کانتینر یه بسته بندی سبک و سریع برای برنامه هاست که همه نیازمندی‌های برنامه رو توی خودش داره و از منابع سیستم عامل اصلی استفاده می‌کنه.

2. ماشین مجازی (VM) چیه؟

ماشین مجازی یه شبیه سازی کامل از یه کامپیوتره که شامل یه سیستم عامل کامل و تمام برنامه‌ها و تنظیماتشه.

3. فرق اصلی بین کانتینر و VM چیه؟

کانتینرها سبک‌تر و سریع ترن چون از سیستم عامل میزبان استفاده می‌کنن، ولی VMs سنگین ترن و هر کدوم یه سیستم عامل جدا دارن.

4. چرا باید از کانتینرها استفاده کنیم؟

کانتینرها انعطاف پذیری و قابلیت حمل بیشتری دارن و برای محیط‌های چندابری و فرآیندهای DevOps عالی هستن.

5. Kubernetes چیه؟

Kubernetes یه پلتفرم منبع بازه که بهت کمک می‌کنه کانتینرها رو به صورت خودکار مدیریت کنی و به راحتی پیاده سازی، مقیاس بندی و مانیتور کنی.

جمع بندی

در نهایت، هم کانتینرها و هم ماشین‌های مجازی هر کدوم مزایا و معایب خودشون رو دارن. انتخاب بین این دو بستگی به نیازهای خاص پروژه و محیط اجرایی داره. کانتینرها برای محیط‌های چندابری و فرآیندهای DevOps ایده آل هستن، در حالی که ماشین‌های مجازی برای ایزوله سازی کامل و امنیت بالا بهترن. در هر صورت، با درک درست از این فناوری ها، می‌تونی تصمیم بهتری برای پروژه هات بگیری و بهره وری بیشتری داشته باشی.