DevOpsDocker虚拟机虚拟化云
Docker 与虚拟机
该对比通过分析 Docker 容器和虚拟机在架构、资源使用、性能、隔离性、可扩展性以及常见使用场景方面的差异，帮助团队决定哪种虚拟化方案最适合现代开发和基础设施需求。
亮点
- Docker通过共享主机操作系统内核来提高效率。
- 虚拟机运行完整的操作系统。
- 容器的启动速度比虚拟机快得多。
- 虚拟机提供更强的隔离边界。
Docker是什么？
将应用程序及其依赖项打包的容器化平台，同时共享主机操作系统内核。
- 技术类型：容器化
- 初始发布：2013
- 隔离级别：进程级
- 操作系统依赖：共享主机内核
- 典型启动时间：数秒
虚拟机是什么？
一种在由虚拟机管理程序管理的虚拟化硬件上运行完整操作系统的虚拟化方法。
- 技术类型：硬件虚拟化
- 最初发布：1960年代（现代形式出现较晚）
- 完全操作系统隔离级别
- 操作系统依赖：独立来宾操作系统
- 典型启动时间：数分钟
比较表
| 功能 | Docker | 虚拟机 |
|---|---|---|
| 虚拟化级别 | 应用层级 | 硬件级 |
| 操作系统 | 共享内核 | 每个虚拟机独立操作系统 |
| 资源使用情况 | 轻量级 | 资源密集型 |
| 启动速度 | 非常快 | 较慢 |
| 隔离强度 | 中等 | 强大 |
| 可扩展性 | 高度可扩展 | 适度可扩展 |
| 部署规模 | 小图片 | 大型磁盘映像 |
| 典型用例 | 微服务、CI/CD | 遗留应用程序、隔离 |
详细对比
建筑
Docker容器运行在单一主机操作系统之上，并在进程级别隔离应用程序。虚拟机包含完整的客户操作系统，该系统运行在由虚拟机管理程序提供的虚拟化硬件上。
性能与效率
Docker 容器的开销极小，因为它们共享主机内核，从而实现接近原生的性能。虚拟机由于需要运行独立的操作系统，会消耗更多的 CPU、内存和存储资源。
隔离与安全
虚拟机提供更强的隔离性，因为每个虚拟机在操作系统层面完全独立。Docker 为许多工作负载提供了足够的隔离性，但依赖于内核级别的隔离，这种隔离性较弱。
可扩展性与部署
Docker支持快速扩展和部署，非常适合动态环境和微服务。虚拟机由于启动时间较长和资源需求较高，扩展速度较慢。
开发与运维
Docker通过确保环境一致性简化开发流程。虚拟机通常更适合运行多个操作系统或支持遗留应用程序。
优点与缺点
Docker
优点
- +快速启动
- +低运营成本
- +轻松扩展
- +一致的环境
继续
- −较弱的隔离
- −操作系统内核依赖项
- −安全依赖于主机
- −受限的操作系统种类
虚拟机
优点
- +强隔离
- +多操作系统支持
- +成熟的安全模型
- +适用于传统应用程序
继续
- −高资源占用
- −启动缓慢
- −更大的图片
- −运营复杂性
常见误解
神话
Docker 完全取代了虚拟机。
现实
Docker 和虚拟机解决不同的问题，并且在现代基础设施中通常一起使用。
神话
容器并不安全。
现实
正确配置后，容器可以具备安全性，但其隔离性不如虚拟机。
神话
虚拟机已经过时。
现实
虚拟机对于需要强隔离或完整操作系统环境的工作负载仍然至关重要。
神话
Docker容器只是轻量级的虚拟机。
现实
容器不包含完整的操作系统，而是依赖主机内核，这与虚拟机不同。
常见问题解答
Docker 是否比虚拟机更快？
Docker容器通常启动和运行速度更快，因为它们避免了启动完整操作系统的开销。
是否可以在虚拟机内运行Docker？
是的，Docker 通常在虚拟机内运行，尤其是在云环境中。
哪个更安全，Docker 还是虚拟机？
虚拟机提供更强的隔离性，但遵循最佳实践时，Docker 也可以非常安全。
容器是否取代了对虚拟机监控程序的需求？
不，容器和虚拟机监控程序（Hypervisor）有不同的用途，并且通常相辅相成。
哪个更适合微服务？
Docker 通常因其快速部署和高效扩展而更适合用于微服务。
虚拟机可以运行不同的操作系统吗？
是的，每个虚拟机都可以独立运行自己的操作系统。
容器是否适合用于生产环境？
是的，容器在许多行业的生产环境中被广泛使用。
哪个消耗的资源更多？
虚拟机通常比Docker容器消耗更多的CPU、内存和存储资源。
裁决
选择 Docker 用于轻量级、快速扩展的应用程序和现代云原生架构。当需要强隔离、完整操作系统或遗留软件兼容性时，选择虚拟机。