Hiểu sự khác biệt giữa Docker và máy ảo

Giới thiệu về Docker và máy ảo

Docker và máy ảo (VM) đều là những công cụ phổ biến để triển khai ứng dụng, nhưng chúng hoạt động theo những cách cơ bản khác nhau. Nhiều nhà phát triển cảm thấy bối rối về cách Docker có thể cung cấp một hệ thống tệp hoàn chỉnh, kết nối mạng biệt lập và các tính năng khác mà không cần chi phí thường liên quan đến máy ảo.

Bài viết này nhằm mục đích làm rõ sự khác biệt giữa Docker và các máy ảo truyền thống, giải thích tại sao Docker thường được coi là nhẹ hơn và dễ triển khai phần mềm hơn. Chúng ta sẽ đi sâu vào các công nghệ cơ bản và lợi ích thiết thực của việc sử dụng Docker trong môi trường sản xuất.

Khám phá Dockerfile và Vagrantfile

Trong các ví dụ được cung cấp, trước tiên chúng tôi đã trình bày cách tạo Dockerfile để triển khai ứng dụng Node.js. Dockerfile bắt đầu bằng cách chỉ định hình ảnh cơ sở với FROM lệnh, trong trường hợp này là sử dụng thời gian chạy Node.js chính thức. Việc thiết lập thư mục làm việc bên trong vùng chứa được thực hiện bằng lệnh WORKDIR lệnh, đảm bảo các lệnh tiếp theo được thực thi trong thư mục đã chỉ định. Các COPY lệnh được sử dụng để chuyển các tệp pack.json và mã ứng dụng vào vùng chứa. Các RUN lệnh sau đó cài đặt các phụ thuộc cần thiết bên trong vùng chứa. Chúng tôi hiển thị cổng mà ứng dụng chạy bằng cách sử dụng EXPOSE lệnh và cuối cùng là CMD lệnh xác định lệnh chạy ứng dụng khi vùng chứa khởi động.

Đối với ví dụ về Vagrantfile, cấu hình bắt đầu bằng cách chỉ định hộp cơ sở có config.vm.box lệnh, ở đây sử dụng Ubuntu 20.04. Cài đặt mạng được định cấu hình bằng cách sử dụng config.vm.network lệnh chuyển tiếp cổng 8080 trên máy chủ sang cổng 80 trên máy ảo khách, cho phép truy cập bên ngoài vào các dịch vụ chạy trên máy ảo. Các số 8 lệnh được sử dụng để chạy tập lệnh shell cập nhật danh sách gói và cài đặt Apache2, cung cấp cho VM phần mềm cần thiết. Các lệnh này trình bày các bước cơ bản để thiết lập môi trường VM, đưa ra cách tiếp cận truyền thống hơn so với môi trường được chứa trong container do Docker cung cấp.

# Use an official Node.js runtime as a parent image
FROM node:14

# Set the working directory inside the container
WORKDIR /usr/src/app

# Copy package.json and package-lock.json to the container
COPY package*.json ./

# Install the application dependencies inside the container
RUN npm install

# Copy the rest of the application code to the container
COPY . .

# Expose the port the app runs on
EXPOSE 8080

# Define the command to run the app
CMD ["node", "app.js"]

# -*- mode: ruby -*-
# vi: set ft=ruby :

# All Vagrant configuration is done below. The "2" in Vagrant.configure
# configures the configuration version (we support older styles for
# backwards compatibility). Please don't change it unless you know what
# you're doing.
Vagrant.configure("2") do |config|
  # Use Ubuntu 20.04 as the base box
  config.vm.box = "ubuntu/focal64"

  # Forward port 8080 on the host to port 80 on the guest
  config.vm.network "forwarded_port", guest: 80, host: 8080

  # Provision the VM with a shell script
  config.vm.provision "shell", inline: <<-SHELL
    sudo apt-get update
    sudo apt-get install -y apache2
  SHELL
end

Tìm hiểu Docker và máy ảo

Một trong những điểm khác biệt chính giữa Docker và máy ảo (VM) nằm ở cách chúng sử dụng tài nguyên hệ thống. Máy ảo chạy trên bộ ảo hóa, mô phỏng phần cứng và cho phép nhiều hệ điều hành chạy đồng thời trên máy chủ. Điều này yêu cầu mỗi VM phải bao gồm một hệ điều hành khách đầy đủ, bộ thư viện và tệp nhị phân riêng. Điều này không chỉ tiêu tốn tài nguyên hệ thống đáng kể mà còn làm tăng quy mô tổng thể và độ phức tạp của việc triển khai và bảo trì.

Ngược lại, Docker tận dụng công nghệ container hóa, cho phép nhiều container chia sẻ cùng một kernel hệ điều hành. Mỗi vùng chứa chạy như một quy trình biệt lập trong không gian người dùng. Điều này có nghĩa là các container nhẹ hơn và khởi động nhanh hơn nhiều so với VM vì chúng không cần khởi động toàn bộ hệ điều hành. Docker đạt được sự cô lập hệ thống tệp thông qua hệ thống tệp phân lớp, trong đó mỗi vùng chứa có lớp hệ thống tệp riêng bên trên hình ảnh cơ sở. Việc cách ly mạng được xử lý bằng cách sử dụng các không gian tên, cho phép Docker cung cấp môi trường mạng riêng biệt cho từng vùng chứa mà không cần chi phí liên quan đến máy ảo.

Tóm tắt Docker so với máy ảo

Khi so sánh Docker và máy ảo, sự khác biệt chính nằm ở hiệu quả triển khai và sử dụng tài nguyên của chúng. Máy ảo hoạt động với hệ điều hành khách và bộ ảo hóa đầy đủ, dẫn đến mức tiêu thụ tài nguyên cao hơn. Ngược lại, các bộ chứa Docker chia sẻ nhân hệ điều hành máy chủ, mang lại giải pháp nhẹ nhàng và linh hoạt hơn. Docker đạt được các môi trường biệt lập thông qua hệ thống tệp phân lớp và các không gian tên mạng, cho phép nó cung cấp các chức năng tương tự cho máy ảo mà không cần chi phí liên quan. Điều này giúp việc triển khai phần mềm lên hình ảnh Docker hiệu quả hơn, nhất quán và dễ quản lý hơn trong các môi trường sản xuất khác nhau.