वीएम या डॉकर?

कैसे समझें कि आपको डॉकटर की जरूरत है, वीएम की नहीं? आइए आभासी मशीनों (वीएम) और डॉकर कंटेनरों के अलगाव के बीच मुख्य अंतर को समझने की कोशिश करें, क्या वे विनिमेय हो सकते हैं और हम उनका उपयोग कैसे कर सकते हैं।

तो डॉकटर कंटेनर और वीएम में क्या अंतर है?
एक वर्चुअल मशीन (वीएम) एक वर्चुअल कंप्यूटर है जिसमें सभी वर्चुअल डिवाइस और एक वर्चुअल हार्ड डिस्क होती है, जिस पर वर्चुअल डिवाइस ड्राइवर, मेमोरी मैनेजमेंट और अन्य घटकों के साथ एक नया स्वतंत्र ओएस (गेस्ट ओएस) स्थापित किया जाता है। यही है, हमें भौतिक उपकरणों का एक अमूर्त हिस्सा मिलता है जो आपको एक कंप्यूटर पर कई आभासी कंप्यूटर चलाने की अनुमति देता है। वर्चुअल उपकरण सिस्टम गुणों में प्रदर्शित होते हैं, और इंस्टॉल किए गए एप्लिकेशन इसके साथ बातचीत करते हैं जैसे कि यह वास्तविक था। उसी समय, वर्चुअल मशीन स्वयं वास्तविक कंप्यूटर से पूरी तरह से अलग हो जाती है, हालांकि इसकी डिस्क और परिधीय उपकरणों तक पहुंच हो सकती है।
एक स्थापित VM विभिन्न तरीकों से कंप्यूटर डिस्क पर जगह ले सकता है:

• फिक्स्ड हार्ड डिस्क स्पेस, जो वर्चुअल हार्ड डिस्क तक तेजी से पहुंच की अनुमति देता है और फ़ाइल विखंडन से बचा जाता है;
• गतिशील स्मृति आवंटन। अतिरिक्त एप्लिकेशन इंस्टॉल करते समय, मेमोरी को उनके लिए गतिशील रूप से आवंटित किया जाएगा, जब तक कि यह इसे आवंटित अधिकतम राशि तक नहीं पहुंचता।

वीएम का उपयोग करते समय, आभासी उपकरणों का अनुकरण करने और अपने काम के लिए आपके आवेदन के लिए आवश्यक वातावरण का समर्थन करने और अतिथि ओएस लॉन्च करने के लिए अतिरिक्त लागतें हैं। इसके अलावा, जब आप सर्वर पर बड़ी संख्या में वर्चुअल मशीन को तैनात करते हैं, तो हार्ड ड्राइव पर उनके कब्जे में आने वाली जगह की मात्रा बढ़ जाएगी, क्योंकि प्रत्येक VM को वर्चुअल डिवाइस के लिए कम से कम अतिथि OS और ड्राइवरों के लिए स्थान की आवश्यकता होती है।

डॉकटर कंटेनर-आधारित एप्लिकेशन बनाने के लिए सॉफ्टवेयर है। कंटेनर और वर्चुअल मशीन एक समस्या को हल करते हैं, लेकिन वे इसे अलग तरीके से करते हैं। कंटेनर कम जगह लेते हैं क्योंकि VM की तुलना में अधिक होस्ट सिस्टम साझा संसाधनों का पुन: उपयोग करें वीएम के विपरीत, यह ओएस स्तर पर वर्चुअलाइजेशन प्रदान करता है, हार्डवेयर नहीं। यह दृष्टिकोण कम हार्ड डिस्क स्थान, तेजी से तैनाती और आसान स्केलिंग प्रदान करता है।

डॉक कंटेनर एक अधिक कुशल अनुप्रयोग एन्कैप्सुलेशन तंत्र प्रदान करता है, जो आवश्यक होस्ट सिस्टम इंटरफेस प्रदान करता है। यह सुविधा कंटेनरों को सिस्टम के कोर को विभाजित करने की अनुमति देती है, जहां प्रत्येक कंटेनर मुख्य ओएस की एक अलग प्रक्रिया के रूप में काम करता है, जिसका अपना वर्चुअल पता स्थान होता है, इसलिए विभिन्न मेमोरी क्षेत्रों से संबंधित डेटा को बदला नहीं जा सकता है।

डॉकटर अनुप्रयोग में कंटेनरों का उपयोग करने के लिए सबसे आम तकनीक है। यह इस क्षेत्र में मानक बन गया है, लिनक्स कर्नेल द्वारा प्रदान किए गए cgroups और namespace पर निर्माण कर रहा है। Docker के लिए देशी OS लिनक्स है, इसलिए Windows पर Docker कंटेनरों का लॉन्च लिनक्स वर्चुअल मशीन के अंदर होगा।

कंटेनर किससे बना है?

एक छवि मुख्य तत्व है जिसमें से कंटेनर बनाए जाते हैं। छवि प्रोजेक्ट में जोड़ी गई डॉकरीफाइल से बनाई गई है और एक-दूसरे पर स्तरित फ़ाइल सिस्टम (परतों) का एक समूह है और एक साथ समूहीकृत है, केवल-पढ़ने के लिए; परतों की अधिकतम संख्या 127 है।

प्रत्येक छवि के दिल में एक आधार छवि है, जिसे FROM कमांड द्वारा इंगित किया जाता है - डॉकरीफाइल छवि के गठन के लिए प्रवेश बिंदु। प्रत्येक परत एक पठनीय परत है और एक कमांड द्वारा प्रतिनिधित्व किया जाता है जो डॉकफाइल को लिखे गए फाइल सिस्टम को संशोधित करता है। यह दृष्टिकोण अलग-अलग फ़ाइल परतों से अलग-अलग फ़ाइलों और निर्देशिकाओं को पारदर्शी रूप से ओवरलैप करने की अनुमति देता है, एक कैस्केडिंग-एकीकृत फ़ाइल सिस्टम बनाता है। परतों में मेटाडेटा होता है, जिससे आप रन टाइम और बिल्ड पर प्रत्येक लेयर के बारे में संबंधित जानकारी को सहेज सकते हैं। प्रत्येक परत में अगली परत का लिंक होता है, यदि परत में लिंक नहीं है, तो यह छवि की सबसे ऊपरी परत है।
Docker EE संस्करण 06.17.02-ee5 और Docker Engine के साथ शुरू - समुदाय, ओवरले 2 या ओवरले का उपयोग किया जाता है, और पहले के संस्करण AuFS (उन्नत बहुस्तरीय यूनियन फ़ाइल सिस्टम) का उपयोग करते हैं।

कंटेनर - यह कैसे काम करता है?

एक कंटेनर एक अनुप्रयोग-स्तरीय अमूर्तता है जो कोड और निर्भरता को जोड़ती है। कंटेनरों को हमेशा छवियों से बनाया जाता है, एक लेखन योग्य शीर्ष परत को जोड़ा जाता है और विभिन्न मापदंडों को प्रारंभिक किया जाता है। चूंकि कंटेनर की अपनी रिकॉर्डिंग परत होती है और इस परत में सभी परिवर्तन सहेजे जाते हैं, इसलिए कई कंटेनर एक ही छवि तक पहुंच साझा कर सकते हैं। प्रत्येक कंटेनर को docker-compose.yml प्रोजेक्ट में एक फ़ाइल के माध्यम से कॉन्फ़िगर किया जा सकता है, विभिन्न मापदंडों, जैसे कि कंटेनर का नाम, पोर्ट, पहचानकर्ता, अन्य कंटेनरों के बीच निर्भरता की स्थापना। यदि आप सेटिंग्स में एक कंटेनर नाम निर्दिष्ट नहीं करते हैं, तो डॉकर प्रत्येक बार एक नया कंटेनर बनाएगा, इसे यादृच्छिक नाम देगा।

जब कंटेनर छवि से शुरू होता है, तो डॉकर नीचे किसी भी परत के ऊपर पढ़ने और लिखने के लिए फाइल सिस्टम को मापता है। यह वह जगह है जहां सभी प्रक्रियाओं को निष्पादित किया जाएगा। जब आप पहली बार कंटेनर शुरू करते हैं, तो प्रारंभिक पढ़ने-लिखने की परत खाली होती है। जब परिवर्तन होते हैं, तो वे इस परत पर लागू होते हैं; उदाहरण के लिए, यदि आप किसी फ़ाइल को संशोधित करना चाहते हैं, तो यह फ़ाइल नीचे की ओर केवल पढ़ने-लिखने की परत से कॉपी की जाएगी। फ़ाइल का केवल-पढ़ने वाला संस्करण अभी भी मौजूद होगा, लेकिन अब यह प्रतिलिपि के नीचे छिपा हुआ है।

कैस्केड फ़ेडरेटेड फ़ाइल सिस्टम कैसे काम करता है?

कैस्केड-एकीकृत फ़ाइल सिस्टम (FS) कॉपी-ऑन-राइट (COW) तंत्र को लागू करता है। काम करने वाली इकाई एक परत है, प्रत्येक परत को रूट से ही निर्देशिकाओं के पदानुक्रम के साथ एक अलग पूर्ण फ़ाइल सिस्टम के रूप में माना जाना चाहिए। यह दृष्टिकोण फ़ाइल सिस्टम के एकीकृत माउंट का उपयोग करता है, उपयोगकर्ता के लिए पारदर्शी रूप से अनुमति देता है, विभिन्न फाइल सिस्टम (जिन्हें शाखाएं कहा जाता है) की फाइलों और निर्देशिकाओं को एक ही कनेक्टेड फाइल सिस्टम में जोड़ता है। समान पथ वाली निर्देशिकाओं की सामग्री परिणामी फ़ाइल प्रणाली की एक संयुक्त निर्देशिका (एक नामस्थान में) में एक साथ प्रदर्शित की जाएगी।

परतों को निम्नलिखित सिद्धांतों के अनुसार विलय कर दिया गया है:

• एक परत ऊपरी स्तर की एक परत बन जाती है, दूसरी और बाद की परतें निचले स्तर की परतें बन जाती हैं;
• परत ऑब्जेक्ट उपयोगकर्ता के लिए "ऊपर से नीचे" तक पहुँच योग्य हैं, अर्थात यदि अनुरोधित वस्तु "ऊपरी" परत में है, तो उसे "लोअर" परत में उस नाम के साथ किसी वस्तु की उपस्थिति की परवाह किए बिना लौटा दिया जाता है; अन्यथा, "निचली" परत की वस्तु वापस आ जाती है; यदि अनुरोधित वस्तु वहां या वहां नहीं है, तो त्रुटि "ऐसी कोई फ़ाइल या निर्देशिका" वापस नहीं की जाती है;
• कामकाजी परत "ऊपरी" है, अर्थात, डेटा को बदलने के लिए सभी उपयोगकर्ता क्रियाएं केवल ऊपरी स्तर की परत पर ही प्रतिबिंबित होती हैं, बिना निचले स्तर की परतों की सामग्री को प्रभावित किए।

निष्कर्ष

यदि आपको गारंटी वाले समर्पित संसाधनों और वर्चुअल हार्डवेयर के साथ एक सिस्टम को वर्चुअलाइज करने की आवश्यकता है, तो आपको एक वीएम चुनना चाहिए। VM का उपयोग क्या देता है:

• एक कंप्यूटर पर कई अलग-अलग ऑपरेटिंग सिस्टम स्थापित करने की क्षमता;
• वर्चुअल मशीनों के बीच सिस्टम संसाधनों का वितरण;
• ऑपरेटिंग सिस्टम के बीच स्विच करने के लिए रिबूट करने की आवश्यकता नहीं है;
• सिस्टम की वर्तमान स्थिति और ड्राइव की सामग्री को "मूल स्थिति में वापस करने के लिए" स्नैपशॉट लेने की क्षमता;
• हार्डवेयर स्तर पर सुरक्षा प्रणाली के दोष और उल्लंघन का अलगाव;
• एक कंप्यूटर पर एक कंप्यूटर नेटवर्क का अनुकरण करने की क्षमता।

यदि आप अलग-अलग प्रक्रियाओं के रूप में चल रहे अनुप्रयोगों को अलग करना चाहते हैं, तो डॉकर आपके लिए ठीक है। डॉकर का उपयोग क्या देता है:

• ओएस स्तर पर वर्चुअलाइजेशन प्रदान करता है;
• कंटेनर सिस्टम के मुख्य हिस्से को साझा करते हैं, मुख्य OS की एक अलग प्रक्रिया के रूप में काम करते हैं;
• सिस्टम संसाधनों की खपत, जैसे कि मेमोरी खपत और सीपीयू लोड, cgroups का उपयोग करके प्रत्येक कंटेनर के लिए अलग से सीमित किया जा सकता है;
• कंटेनरों के लिए FS गाय तंत्र का उपयोग करके बनाया गया है, जो अनुप्रयोग परिनियोजन में तेजी लाने की अनुमति देता है, मेमोरी की खपत को कम करता है और डिस्क स्थान को बचाता है;
• एक कंटेनर की बदली हुई फ़ाइल प्रणाली को अन्य कंटेनरों की नई बुनियादी छवियों के निर्माण के लिए एक आधार के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।