Gwahaniaeth rhwng Rhithwiroli a Chynhwysyddoli
Mewn cyfrifiadura modern, mae'r angen i redeg cymwysiadau'n gyflym, yn effeithlon, ac yn hawdd i symud rhwng amgylcheddau (gliniaduron datblygwyr, gweinyddion swyddfa, a'r cwmwl) yn parhau i dyfu. Dau dechnoleg sy'n aml yn sail i'r anghenion hyn yw rhithwiroli a chynwysyddion. Er bod y ddau yn caniatáu inni redeg "amgylcheddau" lluosog ar un peiriant ffisegol, mae eu gweithrediad, lefel ynysu, defnydd adnoddau, a senarios defnydd yn wahanol iawn. Mae'r erthygl hon yn trafod yn gynhwysfawr y gwahaniaethau rhwng rhithwiroli a chynwysyddion i'ch helpu i ddewis yr ateb cywir.
1. Diffiniad o Rhithwiroli
Mae rhithwiroli yn dechnoleg sy'n caniatáu i un peiriant ffisegol redeg nifer o beiriannau rhithwir (VMs) ar yr un pryd. Mae pob VM yn ymddwyn fel cyfrifiadur cyflawn: mae ganddo ei system weithredu, ei gnewyllyn, ei yrwyr rhithwir, a'i le adnoddau wedi'i ddyrannu (CPU, RAM, storfa) ei hun.
Fel arfer, caiff rhithwiroli ei redeg trwy feddalwedd o'r enw hypervisor. Mae'r hypervisor yn gyfrifol am ddyrannu adnoddau caledwedd a rheoli peiriannau rhithwir. Mae enghreifftiau o hypervisors poblogaidd yn cynnwys:
– VMware ESXi
– Microsoft Hyper-V
– KVM (Peiriant Rhithwir sy'n Seiliedig ar y Cnewyllyn)
– VirtualBox (cyffredinol ar gyfer anghenion lleol)
Gyda rhithwiroli, gallwch redeg Windows a Linux ar un gweinydd ffisegol, neu redeg nifer o ddosbarthiadau Linux gwahanol ar gyfer anghenion ynysu ac aml-denantiaeth.
2. Diffiniad o Gynhwysyddeiddio
Mae cynwysyddion yn ddull o redeg cymwysiadau mewn unedau ynysig o'r enw cynwysyddion. Mae cynwysyddion yn "pecynnu" cymwysiadau a'u dibyniaethau (llyfrgelloedd, amseroedd rhedeg, ffurfweddiadau) fel y gallant redeg yn gyson ar draws amgylcheddau lluosog.
Y gwahaniaeth allweddol rhwng VMs yw nad yw cynwysyddion yn cario system weithredu gyflawn. Mae cynwysyddion yn rhannu cnewyllyn â'r system weithredu gwesteiwr (neu gnewyllyn y VM os yw'r cynhwysydd yn rhedeg ar ben VM). Cyflawnir ynysu trwy nodweddion cnewyllyn fel gofodau enwau a grwpiau-c (yn Linux), sy'n rheoli gwahanu prosesau a chyfyngiadau adnoddau.
Y llwyfannau cynwysyddion mwyaf enwog yw:
– Docker
– mewn cynhwysydd
– Podman
– Cerddorfa fel Kubernetes
Defnyddir cynwysyddion yn gyffredin ar gyfer microwasanaethau, defnyddio cyflym, a senarios DevOps modern.
3. Gwahaniaethau Pensaernïol: VM vs Cynhwysydd
Rhithwiroli (VM)
Ar VM, mae gennych haenau fel hyn:
1. Caledwedd ffisegol
2. Hypervisor
3. VM (mae gan bob un ei system weithredu + cnewyllyn ei hun)
4. Cais
Gan fod pob VM yn cario system weithredu gyflawn, mae VMs yn tueddu i fod yn "drymach" ond mae eu hynysu yn gryf ac maent yn hyblyg i redeg gwahanol OSes.
Cynhwysyddeiddio (Cynhwysydd)
Mewn cynwysyddion, yr haenau fel arfer yw:
1. Caledwedd ffisegol
2. System Weithredu (cnewyllyn)
3. Amser rhedeg cynhwysydd (e.e. Docker)
4. Cynhwysydd (cymwysiad + dibyniaethau)
Mae cynwysyddion yn ysgafnach oherwydd nad ydyn nhw'n dyblygu'r system weithredu. O ganlyniad, maen nhw fel arfer yn gyflymach i'w creu, eu rhedeg a'u defnyddio.
4. Gwahaniaethau yn y Defnydd o Adnoddau
Mae VMs yn defnyddio mwy o adnoddau oherwydd:
– Mae angen RAM ar bob VM ar gyfer y system weithredu
– Mae gorbenion delwedd disg hypervisor a system weithredu
– Mae cychwyn y system weithredu yn cymryd amser ac adnoddau
Mae cynwysyddion yn fwy economaidd oherwydd:
– Rhannu cnewyllyn y gwesteiwr
– Mae maint y ddelwedd yn gymharol fach (o'i gymharu â delwedd VM yr OS)
– Dechrau/stopio cyflym (yn aml mewn eiliadau neu lai)
Os yw eich nod yw rhedeg dwsinau i gannoedd o wasanaethau bach, mae cynwysyddion fel arfer yn fwy effeithlon. Fodd bynnag, os oes angen ynysu llwyr neu system weithredu wahanol arnoch, mae VMs yn fwy perthnasol.
5. Gwahaniaeth mewn Cyflymder Cychwyn a Defnyddio
Mae VM yn debyg i gychwyn cyfrifiadur newydd: mae angen cychwyn y system weithredu, cychwyn gwasanaethau, ac yn y blaen. Gall amser cychwyn VM amrywio o ddegau o eiliadau i funudau.
Mae cynwysyddion yn debycach i redeg prosesau cymhwysiad ynysig. Gall llawer o gynwysyddion gychwyn mewn eiliadau, neu hyd yn oed yn llai, yn dibynnu ar y ddelwedd a chychwyn y cymhwysiad.
O safbwynt CI/CD (Integreiddio Parhaus/Defnyddio Parhaus), mae cynwysyddion yn aml yn cael eu dewis oherwydd eu bod yn cyflymu'r biblinell adeiladu-profi-defnyddio.
6. Lefel Ynysu a Diogelwch
Mae unigedd yn un o'r ffactorau pwysicaf.
VM
– Ynysiad cryfach oherwydd bod ffin OS/cnewyllyn ar wahân.
– Os yw VM wedi'i beryglu, mae'r effaith yn tueddu i fod yn gyfyngedig i'r VM hwnnw (er bod risg o gamfanteisio ar hypervisor o hyd).
– Addas ar gyfer amgylcheddau aml-denant â lefelau ymddiriedaeth isel (e.e. cynnal gwahanol gwsmeriaid).
Cynhwysydd
– Mae ynysu yn "denauach" oherwydd rhannu cnewyllyn y gwesteiwr.
– Os oes gwendid yn y cnewyllyn neu gyfluniad cynhwysydd gwael (e.e., mae'r cynhwysydd yn rhedeg fel gwraidd, breintiau rhy uchel), gall y risg o uwchgyfeirio i'r gwesteiwr gynyddu.
– Mae diogelwch cynwysyddion yn dibynnu'n fawr ar galedu: defnyddio cynwysyddion di-wreiddiau, cyfyngiadau gallu, seccomp/apparmor/selinux, sganio delweddau, ac yn y blaen.
Fodd bynnag, mae'r ecosystem diogelwch cynwysyddion yn tyfu'n gyflym, ac mae llawer o sefydliadau mawr yn gweithredu cynwysyddion yn ddiogel gydag arferion gorau.
7. Cludadwyedd a Chysondeb Amgylcheddol
Mae cynwysyddion yn rhagori o ran cludadwyedd cymwysiadau:
– Mae delweddau cynhwysydd yn cynnwys dibyniaethau cymhwysiad
– Yn sicrhau bod “beth sy’n rhedeg ar fy mheiriant” hefyd yn rhedeg ar weinyddion a’r cwmwl
– Addas ar gyfer timau datblygu sydd angen cysondeb amgylcheddol
Mae VMs hefyd yn gludadwy, ond yn drymach:
– Mae symud VM yn golygu symud y system weithredu gyfan
– Gall maint ffeil delwedd fod yn fawr
– Mae darparu’n tueddu i fod yn arafach
Mewn ymarfer modern, mae cyfuniad yn aml yn digwydd: defnyddir VMs fel "nodau" sefydlog a diogel, ac mae cynwysyddion yn rhedeg ar eu pennau er mwyn hyblygrwydd cymwysiadau.
8. Defnydd yn y Byd Go Iawn: Pryd i Ddewis Pa Un?
Defnyddiwch Rhithwiroli os:
1. Mae angen i chi redeg gwahanol systemau gweithredu (e.e. Windows Server a Linux ar yr un pryd).
2. Mae angen ynysu a ffiniau cryf rhwng amgylcheddau.
3. Rydych chi'n rhedeg cymhwysiad monolithig etifeddol sy'n anodd ei roi mewn cynwysyddion.
4. Mae eich seilwaith eisoes yn seiliedig ar beiriannau rhithwir ac mae rheolaeth VM wedi aeddfedu.
Defnyddiwch Gynhwysyddeiddio os:
1. Rydych chi'n adeiladu cymhwysiad microservices neu bensaernïaeth fodern.
2. Mae angen defnydd cyflym a graddio deinamig arnoch.
3. Mae angen amgylchedd cyson arnoch ar gyfer DevOps a CI/CD.
4. Rydych chi eisiau effeithlonrwydd adnoddau ar gyfer llawer o wasanaethau bach.
9. Gwahaniaethau mewn Rheolaeth ac Orchestraeth
Rheolir VMs gan ddefnyddio offer rhithwiroli fel vCenter, OpenStack, neu Hyper-V Manager. Er y gallant raddio'n sylweddol, mae darparu VMs yn aml yn fwy heriol ac yn arafach.
Fel arfer, rheolir cynwysyddion ar raddfa fawr gan ddefnyddio trefnwyr fel Kubernetes:
– Graddio'n awtomatig
– Hunan-iachâd (mae'r cynhwysydd yn ailgychwyn yn awtomatig)
– Cydbwyso llwyth mewnol
– Diweddariadau treigl a rholio’n ôl
– Datganiadol (gan ddefnyddio ffeiliau YAML)
Mae hyn yn gwneud cynwysyddion yn addas perffaith ar gyfer yr ecosystem brodorol i'r cwmwl.
10. Diweddglo
Mae rhithwiroli a chynwysyddion ill dau yn bwysig, ond maent yn gwasanaethu anghenion gwahanol. Mae rhithwiroli yn darparu amgylchedd cyfrifiadurol llawn gydag ynysu uchel a'r hyblygrwydd i redeg gwahanol systemau gweithredu, ond mae'n defnyddio mwy o adnoddau ac yn arafach i'w ddarparu. Yn y cyfamser, mae cynwysyddion yn cynnig ffordd ysgafnach, cyflymach a mwy cludadwy o redeg cymwysiadau, sy'n ddelfrydol ar gyfer DevOps, microservices, a lleoliadau ar raddfa fawr—gyda'r amod bod angen arferion diogelwch a threfnu da.
Yn y pen draw, yn aml nid “VMs na chynwysyddion” yw’r dewis gorau, ond yn hytrach cyfuniad o’r ddau: VMs ar gyfer y sylfaen seilwaith, a chynwysyddion ar gyfer rhedeg cymwysiadau’n effeithlon. Drwy ddeall y gwahaniaethau sylfaenol hyn, gallwch ddylunio systemau mwy sefydlog, diogel a graddadwy sydd wedi’u teilwra i anghenion eich sefydliad.
