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Dockerと仮想マシンの比較

Dockerコンテナと仮想マシンの違いを、アーキテクチャ、リソース使用量、パフォーマンス、分離性、スケーラビリティ、および一般的なユースケースを検証することで説明し、チームが現代の開発とインフラストラクチャのニーズに最適な仮想化アプローチを決定するのに役立ちます。

ハイライト

Dockerは効率のためにホストOSのカーネルを共有します。
仮想マシンは完全なオペレーティングシステムを実行します。
コンテナはVMよりもはるかに高速に起動します。
VMはより強力な分離境界を提供します。

Dockerとは？

アプリケーションとその依存関係をパッケージ化し、ホストOSのカーネルを共有するコンテナ化プラットフォーム。

コンテナ化技術
初リリース: 2013
プロセスレベルの分離レベル
ホストカーネルを共有するOS依存性
起動時間の目安：数秒

仮想マシンとは？

仮想化方式の一つで、ハイパーバイザーによって管理される仮想化ハードウェア上で完全なオペレーティングシステムを実行する方法。

ハードウェア仮想化
初登場：1960年代（現代的な形態は後年）
完全なOS分離レベル
ゲストOSの依存性: 独立
通常の起動時間: 数分

比較表

機能	Docker	仮想マシン
仮想化レベル	アプリケーションレベル	ハードウェアレベル
オペレーティングシステム	共有カーネル	VMごとにOSを分離
リソース使用量	軽量	リソースを大量に消費する
起動速度	非常に速い	遅い
アイソレーション強度	中程度	強力
スケーラビリティ	非常にスケーラブル	適度にスケーラブル
デプロイメントサイズ	小さな画像	大きなディスクイメージ
典型的なユースケース	マイクロサービス、CI/CD	レガシーアプリ、分離

詳細な比較

建築

Dockerコンテナは単一のホストオペレーティングシステム上で動作し、プロセスレベルでアプリケーションを分離します。仮想マシンは完全なゲストオペレーティングシステムを含み、ハイパーバイザーによって提供される仮想化ハードウェア上で動作します。

パフォーマンスと効率性

Dockerコンテナはホストカーネルを共有するためオーバーヘッドが最小限で、ほぼネイティブなパフォーマンスを発揮します。仮想マシンは別々のオペレーティングシステムを実行するため、CPU、メモリ、ストレージをより多く消費します。

隔離とセキュリティ

仮想マシンは、各VMがOSレベルで完全に分離されているため、より強力な分離を提供します。Dockerは多くのワークロードに対して十分な分離を提供しますが、カーネルレベルの分離に依存しており、その分離はそれほど厳格ではありません。

スケーラビリティとデプロイメント

Dockerは迅速なスケーリングとデプロイを可能にし、動的な環境やマイクロサービスに最適です。仮想マシンは起動時間が長く、リソース要件が重いため、スケーリングが遅くなります。

開発と運用

Dockerは環境間の一貫性を確保することで開発ワークフローを簡素化します。仮想マシンは複数のオペレーティングシステムを実行したり、レガシーアプリケーションをサポートする場合によく好まれます。

長所と短所

Docker

長所

+高速スタートアップ
+低いオーバーヘッド
+簡単なスケーリング
+一貫した環境

コンス

−弱い分離性
−OSカーネル依存性
−セキュリティはホストに依存します
−OSの種類が限られています

仮想マシン

長所

+強力な分離
+複数のOSに対応
+成熟したセキュリティモデル
+レガシーアプリに適しています

コンス

−高いリソース使用量
−起動が遅い
−大きな画像
−運用の複雑さ

よくある誤解

神話

Dockerは仮想マシンを完全に置き換えます。

現実

Dockerと仮想マシンは異なる問題を解決し、現代のインフラストラクチャではしばしば併用されます。

神話

コンテナは安全ではありません。

現実

コンテナは適切に設定されていれば安全ですが、VMよりも隔離性は弱くなります。

神話

仮想マシンは時代遅れです。

現実

仮想マシンは、強力な分離や完全なOS環境を必要とするワークロードにとって依然として不可欠です。

神話

Dockerコンテナは軽量なVMのようなものです。

現実

コンテナは完全なオペレーティングシステムを含まず、VMとは異なりホストカーネルに依存します。

よくある質問

Dockerは仮想マシンよりも高速ですか？

Dockerコンテナは通常、完全なオペレーティングシステムの起動にかかるオーバーヘッドを回避するため、起動と実行がより速くなります。

Dockerは仮想マシン内で実行できますか？

はい、Dockerは特にクラウド環境で仮想マシン内でよく実行されます。

Dockerと仮想マシンでは、どちらがより安全ですか？

仮想マシンはより強力な分離を提供しますが、Dockerもベストプラクティスに従えば安全に使用できます。

コンテナはハイパーバイザーの必要性を置き換えるのか？

コンテナとハイパーバイザーは異なる目的を持ち、しばしば互いに補完し合います。

マイクロサービスにはどちらが適していますか？

Dockerはマイクロサービスにおいて一般的に好まれます。これは迅速なデプロイと効率的なスケーリングが可能なためです。

仮想マシンは異なるオペレーティングシステムを実行できますか？

各仮想マシンはそれぞれ独自のオペレーティングシステムを独立して実行できます。

コンテナは本番環境に適していますか？

はい、コンテナは多くの業界の本番環境で広く使用されています。

どちらがより多くのリソースを使用しますか？

仮想マシンは通常、Dockerコンテナよりも多くのCPU、メモリ、ストレージを使用します。

評決

Dockerは、軽量で高速にスケーリングするアプリケーションや最新のクラウドネイティブアーキテクチャに最適です。強力な分離、完全なオペレーティングシステム、またはレガシーソフトウェアの互換性が必要な場合は、仮想マシンを選択してください。