云上领先：深度探究Linux虚拟机与容器 (linux虚拟机与容器)
随着云计算的发展，虚拟化技术成为了云计算基础设施的核心支撑。而Linux虚拟机和容器则是其中最重要的两种虚拟化技术，它们都可以在单一物理计算机上运行多个操作系统和应用程序，有效地实现资源的共享和管理。但是，这两种技术在实现方法、管理、性能和安全等方面存在很大差异。本文将对Linux虚拟机和容器进行深入分析和比较，帮助读者更好地理解这两种虚拟化技术。
一、Linux虚拟机技术
1. 实现原理
Linux虚拟机技术是通过hypervisor创建多个虚拟机实例，每个实例可以独立地运行操作系统和软件应用，相互之间不会产生影响。
Hypervisor是一种特殊的操作系统，它允许多个虚拟机实例在同一台物理服务器上执行，它会给每个虚拟机分配独立的计算资源如CPU、内存和磁盘空间。在一台服务器上，可以同时运行多个虚拟机实例，每个实例可以运行不同的操作系统和应用程序。虚拟机之间是完全隔离的，互不干扰。
2. 管理和部署
Linux虚拟机的部署和管理比容器更复杂。每个虚拟机实例都需要独立的操作系统和应用程序，这就需要人为地配置和安装，比如安装操作系统、应用程序、补丁等。同时，虚拟机的启动、停止和重启需要花费更多的时间。
虚拟机在迁移的时候，需要将整个虚拟机实例复制到另外一台物理服务器上，这就需要更多的磁盘空间和网络带宽。
3. 性能
由于每个虚拟机实例都需要独立的操作系统和应用程序，因此Linux虚拟机技术相比容器技术在性能方面更耗费资源。启动和停止虚拟机的过程中也需要更多的时间。
另一方面，虚拟机技术在处理I/O密集型应用程序时表现更优秀。因为虚拟机实例与物理机之间的通信需要进行一些额外的处理，这会导致一些性能下降。但是，Linux虚拟机的性能问题在硬件越发强大、虚拟化技术越发成熟的今天已经不是一个大问题。
4. 安全性
虚拟机技术在安全性方面表现比容器更可靠。由于虚拟机实例之间的隔离，一个虚拟机实例的崩溃或者攻击不会对其他实例带来威胁。另外，每个虚拟机实例都能够拥有自己的网络接口和防火墙规则，可以更好地保障安全。虚拟机还可以进行备份和恢复，防止数据丢失和损坏。
二、容器技术
1. 实现原理
容器技术是操作系统级别的虚拟化技术，不同于虚拟机技术，它不需要额外的hypervisor来实现虚拟化。容器是一种轻量级的虚拟化技术，它利用Linux内核的特性，在一个或多个进程的命名空间隔离内聚的资源，以实现与宿主机的资源共享。
容器是利用Linux提供的命名空间实现的，每个容器实例相互独立，与宿主机共享一些资源，如文件系统、网络接口和进程。在一个宿主机上，可以运行多个容器实例。容器运行的多进程共享某些资源，这种共享方式降低了容器启动和停止时间，也减少了运行时需占用的资源。
2. 管理和部署
Linux容器具有极高的可移植性和灵活性，它可以快速部署和管理。由于容器共享宿主机的内核，部署上更加轻松。只需要下载镜像并启动容器即可。
容器的管理和部署要比虚拟机简单。由于容器复用宿主机的操作系统，因此可以方便地部署和升级整个应用程序，不需要安装和部署额外的操作系统和应用程序。
容器可以使用标准化的Docker容器镜像格式。Docker容器镜像是一个内容全部为容器运行环境的文件，它包括操作系统、应用程序和运行环境。Docker容器镜像可以很容易地在不同的环境和主机之间复制和传递。
3. 性能
容器技术耗费的资源比虚拟机更少。这是因为容器复用宿主机的操作系统，避免了多个虚拟机实例所带来的额外资源消耗。启动和停止容器的过程时间很短，可以实现秒级响应。
容器技术对CPU密集型应用程序的处理比虚拟机更优秀，因为它不需要进行额外的处理，可以直接使用宿主机的CPU。但是在处理I/O密集型的应用程序时性能较低。这是因为容器要在宿主机和容器之间进行额外的通信，会对性能产生影响。
4. 安全性
容器技术在安全性方面由于虚拟机技术。由于容器与宿主机之间共享内核，一个漏洞和攻击可以危害整个系统和所有容器实例。同时，容器的数据隔离性也不如虚拟机好。
容器的业界标杆Docker在短时间内连续爆出多个安全漏洞，引起了不小的关注。但是，有很多工具可以检查容器镜像和容器实例的安全性，例如Docker-Security、Clr等。
三、结论
Linux虚拟机和容器都是云计算中核心的虚拟化技术，它们在不同场景下有不同的应用优势。
虚拟机技术在资源隔离和安全性方面表现优异，在多种复杂应用场景下传统虚拟化技术仍然具有很大优势，容器技术则是更加轻量级和灵活的解决方案。容器技术可以有效地实现应用程序快速部署和更新，能够更加适应现代应用开发的需求。
在实际应用过程中，需要根据业务需要和实际情况选择合适的虚拟化方案。在大多数情况下，混合式云架构可以是一种相对成熟的解决方案，它将虚拟机和容器技术结合起来，达到平衡和提高资源利用率的效果。Linux虚拟机和容器技术都是云计算中的核心技术，了解其优缺点和适用场景对于互联网行业的从业者来说是非常重要的一项技能。
相关问题拓展阅读：
Docker是什么？它比虚拟机强在哪里？
Docker是一个开源的应用容器引擎，可以让开发者将自身的应用或者软件移植到镜像中，然后发布到任何一个Windows机器或者Linux机器上，当然Docker也可以实现虚拟化。而一个完整的Docker是由：Docker Client客户端，Docker Daemon 守护进程，Docker Image 镜像和Docker Container 容器来组成的。容器是完全采用沙箱机制，相互之间不会有任何接口。
而Docker比虚拟机强大的地方在于：
之一：启动时间：Docker容器是秒级启动的，而虚拟机时分钟级启动，在启动速度方面，Docker就能够完美地碾压了虚拟机。
第二：占用空间和性能：在占用空间和性能方面，Docker容码链器镜像比虚拟机要小得多且性能要比虚拟机更强。
第三：使用要求：虚拟机是基于硬件的虚拟化，其CPU也要有支持虚拟化的支持，Docker共享宿主机内核，可运行在喊腊主流的Linux，不用考虑CPU是否支持迟渗孙虚拟化技术。
Docker容器为资源分割和调度的基本单位，封装整个软掘坦凳件运行时环境，为开发者和系统管理员设计的，用于构建、发布和运行分布式应用的平台。它是一个跨平台、可移植并且简单易用的容器解决方案。Docker能在容器内部快速自动化地部署应用，并通过操作系统内核技术（namespaces、cgroups等）为容器提供资源隔离与安全保障。
Docker和虚拟机的对比
1,每台虚拟机都需要有自己的操作系统，虚拟机一旦被开启，预分配给它的资源将全部被占用。
2.每一台虚拟机包括应用，必要的二进制和库，以及一个完整的用户操作系统。
3.而容器技术是和我们的宿主机共享硬件资源及操作系统，可以实现资源的动态分配。
4.Docker 启动快速属于秒级别。虚拟机通常需要几分钟去启动。
5.Docker 需要的资源更少。Docker 在操作系统级别进行虚拟化，Docker 容器和内核交互，几乎没有性能损耗，性能优于通过Hypervisor 层与内核层的虚拟化。
6.容器包判旅含应用和其所有的依赖包，但是与其他容器共享内核。容器在宿主机操作系统中，在用信册户空间以分离的进程运行。
7.容器还赋予我们对资源更多的精细化控制能力，让我们的基础设施效率更高。
8.容器可以帮助保证应用程序快速、可靠、一致地部署，其间不受部署环境的影响。
我来换个方式说一下吧。
如果不讲究的话，你把docker近似的看成虚拟机问题也不大。 （刚开始可以不用纠结那些公用内核，系统调用，应用进程之类的）
docker嘛，一个字就是快。两个字就是省心。
你vmware装个centos 要多久，保守估计算上下载系统镜像到安装完也要个20分钟吧。 docker呢，一个docker pull centos 命令， 几秒钟搞定了。 接着连进去随你怎么折腾。
但是，玩是不会赚钱的，得向外提供服务才能赚钱，比如用httpd搭建或纳一个网页服务器。 难不成我还得自己进去配置， no no no ,不用的， 直接在配置文件里写一条命令，或者干脆直接下载一个带http的镜像，多了几十毫秒，就搞定了。 软件再多，也分分钟搞定，再加上k8s这样的管理docker软件。 一个yaml格式的配置文件 加上一条超方便的kubectl apply 命令，几秒钟就可以搭建一个包含超多软件的复杂集群。效率和速度真是让人叹为观止。
因为docker快，现在连解决问题的思路都有一些变化， 比如docker里面的某个httpd服务不可用了，你说东西不能用了得找原因修吧， 但是因为启动一个太快了。 所碰游以干脆先别修，直接在启动一个新的docker，顶上去。 那个坏了的，要么直接扔掉，要么等待白天工作时间载慢慢找原因。
所以docker 比虚拟机，个人感觉就是单个系统启动快，复杂系统配置快，东西坏了直接扔带来的系统恢复速度快。
话说回来，要是真不在意启动时间笑团销和运行时间，虚拟机中完整的系统哪点不比docker强？
Docker是一个陪盯开源的应用容器引擎，可以让开发者将自身的应用或者软件移植到镜芦穗和像中，然后发布到任何一个Windows机器或者Linux机族嫌器上，当然Docker也可以实现虚拟化。
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