Docker vs. máquinas virtuais: Qual é a diferença?

Aqui está um breve exame das vantagens do Docker:

• Portabilidade. A tecnologia de contêiner do Docker permite que aplicativos sejam executados em diferentes ambientes: no computador pessoal de um desenvolvedor, em plataformas de teste ou em provedores de nuvem. A portabilidade garante que o aplicativo não seja afetado pelas diferenças do sistema sem exigir configuração adicional.
• Escalabilidade. Os desenvolvedores podem aumentar ou diminuir os aplicativos organizando contêineres dinamicamente. A escalabilidade permite uma resposta perfeita a diferentes variações e permite processos eficientes.
• Consistência. Os contêineres Docker garantem que o aplicativo se comporte de forma consistente em diferentes ambientes e em todos os estágios de desenvolvimento, teste e produção. Elimina o risco de variações que levam a um comportamento inesperado do sistema.

• Eficiência. Os contêineres Docker são leves e exigem menos recursos do sistema, permitindo inicialização e desligamento rápidos, o que garante processos progressivos de desenvolvimento e implantação.

Por mais conveniente que seja o mecanismo de contêiner Docker, ele tem suas desvantagens:

• Complexidade. O Docker pode ser complexo de compreender e configurar para quem não está familiarizado com conteinerização. É necessário algum conhecimento técnico para criar arquivos Docker, gerenciar imagens de contêineres, lidar com redes e organizar contêineres.
• Segurança. Qualquer configuração incorreta dos contêineres pode expor potencialmente o sistema a riscos de segurança. Embora existam maneiras de melhorar a segurança do Docker, isso requer experiência e atenção cuidadosa aos detalhes.
• Desempenho. Embora os contêineres Docker sejam geralmente mais eficientes que as máquinas virtuais normais , eles podem não ser ideais para aplicativos que consomem muitos recursos e exigem alto desempenho e baixa latência, pois os recursos são compartilhados com o sistema host.

• Compatibilidade. A conteinerização pode não ser adequada para aplicativos legados ou que dependem de recursos específicos do kernel. Além do mais, o Docker é executado principalmente em Linux e, embora existam adaptações do Docker para Windows e macOS, alguns recursos podem diferir dependendo do sistema operacional (SO).

Uma máquina virtual (VM) é um software que emula a funcionalidade de um servidor físico. Ele funciona em sua máquina host e permite usar um sistema operacional diferente sem afetar o sistema central do seu computador. Ele é usado para tarefas como teste de software e mantém os processos independentes. Diversas máquinas virtuais podem coexistir no mesmo hardware, cada uma isolada e protegida uma da outra.

Vamos dar uma olhada nas vantagens das máquinas virtuais:

• Versatilidade. As VMs podem executar vários sistemas operacionais em uma única máquina física. Isso permite que as organizações usem vários softwares que exigem diferentes ambientes de sistema operacional sem uma máquina física separada. Os recursos versáteis da VM permitem um uso mais flexível dos aplicativos.
• Redução de custos. As VMs podem hospedar vários sistemas virtuais em uma única máquina física, reduzindo a necessidade de hardware adicional e ajudando a economizar equipamentos, energia e custos de manutenção.
• Segurança. A utilização de sistemas segregados aumenta a sua segurança cibernética e minimiza o risco de acesso não autorizado ou interferência. Se uma das máquinas virtuais for hackeada ou infectada por malware, outras máquinas hospedadas no mesmo hardware não serão afetadas.

• Escalabilidade e flexibilidade. Este mecanismo flexível permite adicionar e remover máquinas virtuais facilmente. Ele ajuda as organizações a adaptarem sua infraestrutura às mudanças nas cargas de trabalho, nos requisitos de negócios e nas demandas, sem intervenção manual substancial.

Agora que você conhece as vantagens da máquina virtual, vamos discutir as desvantagens que esse mecanismo traz:

• Poder de processamento limitado. As máquinas virtuais dependem do hardware subjacente para poder de processamento, o que significa que pode haver restrições de eficiência, especialmente ao executar aplicações que exigem recursos.
• Problemas de estabilidade. A execução de várias máquinas virtuais em um único computador pode levantar problemas de estabilidade porque o sistema operacional convidado não possui armazenamento, memória ou capacidade de processamento próprios. Se uma VM encontrar um problema, outras máquinas poderão sofrer lentidão ou falhas.
• Velocidade limitada. O desempenho do aplicativo em uma máquina virtual geralmente será mais lento do que os mesmos processos executados em um sistema operacional host.

• Dependência de hardware host. Como as VMs dependem inteiramente do hardware subjacente, qualquer falha no computador host impacta diretamente o desempenho das VMs. A dependência da máquina virtual e da máquina host precisa de seleção e manutenção cuidadosas de hardware para evitar tais problemas.

A tabela abaixo fornece as principais diferenças entre o mecanismo Docker e as tecnologias de máquina virtual. Lembre-se: sua escolha entre os dois depende de suas necessidades específicas e dos casos de uso pretendidos.

Virtualização

O motor Docker utiliza uma tecnologia de conteinerização, onde a aplicação e seus componentes operacionais são empacotados em um contêiner no kernel do sistema operacional host, virtualizando apenas a camada da aplicação. No entanto, o Docker pode não ser tão seguro quanto a virtualização completa.

Cada máquina virtual em um computador funciona de forma totalmente independente e virtualiza totalmente o kernel do sistema operacional e o aplicativo. As VMs fornecem forte isolamento e segurança, mas consomem mais recursos do sistema e podem não ser compatíveis com aplicativos que exigem recursos.

Compatibilidade

As máquinas virtuais são mais flexíveis que o Docker porque podem hospedar praticamente qualquer aplicativo ou sistema operacional, fornecendo um ambiente de hardware físico.

Já o Docker é voltado para aplicações mais modernas e é totalmente compatível com aplicações Linux. Você pode enfrentar problemas de compatibilidade se executar o Docker no Windows ou em uma versão mais antiga do Mac.

Replicabilidade

Os contêineres Docker são facilmente duplicados e adaptados a vários ambientes. A clonagem de VMs, no entanto, pode ser um pouco mais complexa e demorada devido ao seu tamanho maior e configuração sofisticada.

Tamanho

Os contêineres Docker são leves e requerem espaço de armazenamento mínimo porque contêm apenas o aplicativo e seus parâmetros, e não todo o sistema operacional. Eles são perfeitos para ambientes onde o espaço é limitado.

As máquinas virtuais que contêm um sistema operacional inteiro requerem maior espaço em disco. Eles podem não ser uma opção para cenários de armazenamento limitado.

Segurança

Como os contêineres Docker dependem do sistema operacional host, eles exigem práticas de segurança cuidadosas. Se o sistema operacional host for infectado por malware, os contêineres Docker também poderão ficar expostos a ameaças cibernéticas. Docker requer atualizações regulares e monitoramento mais avançado para manter o sistema seguro.

As máquinas virtuais, por outro lado, executam seus próprios sistemas operacionais, o que aumenta significativamente a segurança do sistema. O ambiente virtual isolado minimiza o risco de acesso não autorizado e proporciona mais controle sobre aplicativos confidenciais.

Portabilidade

Os contêineres Docker garantem a operação perfeita de vários aplicativos em diferentes ambientes, seja um laptop de desenvolvedor, um servidor de teste ou uma nuvem. As VMs, entretanto, implantam aplicativos dependendo do sistema host. Isso pode causar inconsistências em diferentes ambientes, o que requer gerenciamento avançado para garantir um comportamento tranquilo e contínuo.

Desempenho

A natureza leve do Docker oferece desempenho eficiente porque não requer um sistema operacional separado. No entanto, às vezes você pode precisar ajustar e otimizar o Docker para executar tarefas ou aplicativos que consomem muitos recursos.

As máquinas virtuais imitam um computador independente com um sistema operacional, portanto podem exigir mais recursos para executar aplicativos, resultando em velocidades operacionais mais baixas. A otimização de uma máquina virtual pode exigir alocação, configurações e monitoramento cuidadosos de recursos.

Velocidade

Uma das principais vantagens do Docker são os tempos rápidos de inicialização e desligamento, acelerando os processos de implantação. Embora o Docker ofereça velocidades relâmpago, as máquinas virtuais geralmente demoram mais para carregar e executar um sistema operacional inteiro. As velocidades mais lentas das VMs podem afetar a agilidade em ambientes dinâmicos que precisam de escalonamento e reconfiguração.

Isolamento

O Docker cria isolamento empacotando aplicativos em vários contêineres compartilhando um único kernel do sistema operacional. Os contêineres devem ser configurados corretamente para evitar interações ou vulnerabilidades entre contêineres.

Enquanto isso, as máquinas virtuais oferecem isolamento completo, segregando cada VM em um computador host. Esse isolamento evita interferências entre diferentes máquinas virtuais e proporciona mais segurança ao sistema.

Arquitetura

O design leve e modular do Docker se adapta perfeitamente a microsserviços e aplicativos nativos da nuvem. As VMs, por outro lado, são mais compatíveis com aplicações monolíticas ou legadas, que precisam de uma estrutura específica.

Docker e máquinas virtuais são geralmente comparadas por suas diferenças, mas têm semelhanças que definem o papel dessas tecnologias no desenvolvimento contínuo de sistemas organizacionais:

• Isolamento de recursos. Tanto o Docker quanto as máquinas virtuais separam os aplicativos entre si para evitar acesso não autorizado e interferência entre diferentes entidades virtuais.
• Ferramentas de automação e gerenciamento. Tanto o Docker quanto as VMs oferecem diversas ferramentas para automatizar, organizar e gerenciar aplicativos, o que facilita a manutenção de ambientes complexos.
• Suporte multiplataforma. Os principais sistemas operacionais e diversas outras plataformas suportam máquinas virtuais e Docker, mostrando a flexibilidade e integração dessas tecnologias com a infraestrutura existente.
• Consistência de implantação. Tanto o Docker quanto as máquinas virtuais permitem que os desenvolvedores construam e testem em ambientes o mais próximo possível da produção da vida real. Essa consistência pode garantir que um aplicativo funcione de forma semelhante nas fases de desenvolvimento e produção.

Estas semelhanças mostram que o núcleo destas tecnologias é fornecer uma estrutura para as organizações implementarem e executarem aplicações.

A escolha entre Docker e máquina virtual depende das necessidades específicas do seu projeto. Os casos de uso mais comuns dessas tecnologias incluem:

• Docker. Escolha o Docker para aplicativos ou microsserviços modernos e nativos da nuvem. As organizações geralmente escolhem o Docker para testes de software e aplicativos e tarefas que exigem segurança de nível empresarial. Seu design leve o torna uma boa escolha para ambientes escaláveis ​​que dependem de práticas de CI/DC.
• Máquinas virtuais. Escolha máquinas virtuais para executar aplicativos legados ou especializados que exigem um ambiente o mais próximo possível do hardware físico. Use-os para tarefas que exigem isolamento forte e segurança aprimorada. Eles são um ambiente de produção ideal executado em um sistema operacional separado.

Concluindo, as máquinas virtuais são normalmente utilizadas para aplicações mais ou menos estáticas, enquanto o Docker é utilizado para tarefas mais dinâmicas e promove flexibilidade. Embora o Docker seja uma tecnologia emergente, não podemos dizer que as organizações se limitam apenas a ele. Docker e máquinas virtuais são comumente usadas em paralelo – uma é a melhor escolha em alguns casos do que a outra.