Wie sich Docker von virtuellen Maschinen unterscheidet: Ein Leitfaden

Docker und virtuelle Maschinen verstehen

Docker und virtuelle Maschinen (VMs) sind wesentliche Werkzeuge für die moderne Softwareentwicklung und -bereitstellung. Beide bieten Möglichkeiten, Anwendungen zu isolieren und so sicherzustellen, dass sie in konsistenten Umgebungen ausgeführt werden, unabhängig davon, wo sie bereitgestellt werden. Ihre Ansätze und zugrunde liegenden Technologien unterscheiden sich jedoch erheblich.

Während VMs auf vollwertigen Betriebssystemen und virtualisierter Hardware basieren, nutzt Docker die Containerisierung, um eine schlanke und effiziente Anwendungsisolation zu erreichen. Dieser Unterschied führt zu deutlichen Vorteilen hinsichtlich der Ressourcennutzung, der Bereitstellungsgeschwindigkeit und der einfachen Verwaltung.

Die Skripte verstehen: Docker vs. virtuelle Maschinen

Das bereitgestellte Python-Skript zeigt, wie Sie mithilfe des Docker SDK für Python mit Docker interagieren. Es initialisiert einen Docker-Client mit docker.from_env(), das den Client basierend auf Umgebungsvariablen einrichtet. Das Skript erstellt und startet dann einen neuen Container aus dem „alpine“-Image mit client.containers.run(), es im getrennten Modus ausführen. Innerhalb des Containers führt es den Befehl „echo hello world“ mit aus container.exec_run(), Erfassen und Drucken der Ausgabe. Schließlich stoppt das Skript und entfernt den Container mit container.stop() Und container.remove() bzw. sicherzustellen, dass Ressourcen frei werden.

Das Bash-Skript hingegen bietet ein praktisches Beispiel für die Verwaltung von Docker-Containern über die Befehlszeile. Zunächst wird das neueste Ubuntu-Image mithilfe von Docker Hub abgerufen docker pull. Anschließend wird ein neuer Container mit dem Namen „my_ubuntu_container“ erstellt und im getrennten Modus ausgeführt docker run. Um einen Befehl innerhalb dieses laufenden Containers auszuführen, verwendet das Skript docker exec. Abschließend wird der Behälter gestoppt und entnommen docker stop Und docker rm, jeweils. Diese Befehle veranschaulichen, wie Docker Container effizient verwalten kann und bieten eine leichte Alternative zu herkömmlichen virtuellen Maschinen.

import docker
client = docker.from_env()

# Create a Docker container
container = client.containers.run("alpine", detach=True)

# Execute a command inside the container
result = container.exec_run("echo hello world")
print(result.output.decode())

# Stop and remove the container
container.stop()
container.remove()

#!/bin/bash

# Pull the latest image of Ubuntu
docker pull ubuntu:latest

# Run a container from the Ubuntu image
docker run -d --name my_ubuntu_container ubuntu:latest

# Execute a command inside the container
docker exec my_ubuntu_container echo "Hello from inside the container"

# Stop and remove the container
docker stop my_ubuntu_container
docker rm my_ubuntu_container

Wie Docker Effizienz erreicht

Ein wesentlicher Unterschied zwischen Docker und herkömmlichen virtuellen Maschinen besteht darin, wie sie mit Systemressourcen umgehen. Auf virtuellen Maschinen laufen komplette Betriebssysteme mit jeweils eigenem Kernel auf einem Hypervisor. Dieser Ansatz gewährleistet eine starke Isolation, ist jedoch aufgrund der Notwendigkeit der Duplizierung von Betriebssystemressourcen und der Leistungskosten der Hypervisor-Verwaltung mit einem erheblichen Mehraufwand verbunden.

Docker nutzt jedoch die Containerisierungstechnologie, um den Kernel des Hostsystems gemeinsam zu nutzen und gleichzeitig isolierte Benutzerbereiche beizubehalten. Dies bedeutet, dass mehrere Container auf einem einzigen Host-Betriebssystem ohne den Overhead mehrerer Kernel ausgeführt werden können, was zu einer effizienteren Ressourcennutzung führt. Dieses geringe Gewicht ermöglicht schnellere Startzeiten, eine geringere Speichernutzung und eine effizientere CPU-Auslastung, wodurch Docker ideal für skalierbare Anwendungen und Microservices-Architekturen ist.

Zusammenfassung: Docker vs. virtuelle Maschinen

Docker bietet eine leichte, effiziente Lösung für die Anwendungsbereitstellung durch die Nutzung der Containerisierung, die den Kernel des Host-Betriebssystems gemeinsam nutzt und den Overhead reduziert. Dieser Ansatz steht im Gegensatz zu virtuellen Maschinen, die vollständige Betriebssysteme und mehr Ressourcen erfordern. Durch die Bereitstellung isolierter Umgebungen mit geringerem Ressourcenverbrauch vereinfacht Docker die Bereitstellung und Skalierung und ist damit eine beliebte Wahl für die moderne Softwareentwicklung.

Darüber hinaus rationalisiert die Verwendung von Images und Containern durch Docker den Bereitstellungsprozess und ermöglicht konsistente Umgebungen über verschiedene Entwicklungsstadien hinweg. Dies stellt sicher, dass Anwendungen von der Entwicklung bis zur Produktion reibungslos laufen, und behebt häufige Probleme im Zusammenhang mit Umgebungsinkonsistenzen und Ressourcenzuweisung.