Nützliche Links#
Container-Engines
Docker: https://www.docker.com/get-started/
Kubernetes: https://kubernetes.io/
Podman: https://podman.io/
Container-GUI-Tools
Rancher: https://www.rancher.com/
Longhorn: https://longhorn.io/
Portainer: https://www.portainer.io/
Hypervisor
Was ist KVM: https://www.redhat.com/en/topics/virtualization/what-is-KVM
Virtmanager: https://virt-manager.org/
Qemu: https://www.qemu.org/
Proxmox: https://www.proxmox.com/en/products/proxmox-virtual-environment/overview
Was ist Virtualisierung?#
Bevor wir über die Unterschiede sprechen und darüber, wann man was benutzt, müssen wir zunächst klären, was eine VM ist.
Die TLDR-Version, sonst ist sie zu lang, ist, dass virtuelle Maschinen Betriebssysteme sind, die auf anderen Betriebssystemen laufen.
Sie können hier mehr lesen
https://www.redhat.com/en/topics/virtualization/what-is-a-virtual-machine
Warum virtualisieren wir?#
In der Vergangenheit war das nicht wirklich sinnvoll, weil damals alle Server die gesamte Hardware nutzten und die Hardware daher immer nur eine Aufgabe hatte.
Heutzutage ist die Hardware jedoch unglaublich leistungsfähig geworden, so dass manche Dienste nur einen Bruchteil der Hardware nutzen und es daher eine totale Verschwendung wäre, nicht mehrere Server auf einem zu betreiben.
Was ist der Unterschied zwischen VMs und Containern?#
Zunächst einmal ist hier eine Grafik, die zeigt, wie VMs und Container grob aussehen.
Der Unterschied ist gering, aber es gibt definitiv einige. Hier ist eine Tabelle, die die wichtigsten kurz zusammenfasst:
| Topic | Hypervisor | Container |
|---|---|---|
| Kernel | Hat seinen eigenen Kernel | Teilt den Kernel mit dem Host |
| Startgeschwindigkeit | Langsam, da die VM ihren Kernel starten muss und mehr Betriebssystemkomponenten geladen werden müssen, da es sich um ein vollständiges Betriebssystem handelt | Schnell, da der Kernel bereits vom Host gestartet wird und weitaus weniger Betriebssystemkomponenten geladen werden müssen, da er gerade genug hat, um einen Dienst auszuführen |
| Ressourcenauslastung | Hoch, da ein komplettes Betriebssystem geladen werden muss | Gering, da nur ein Dienst ausgeführt wird |
| Skalierbarkeit | Weniger flexibel, da Änderungen auf der Festplatte der VM gespeichert werden müssen. Daher ist eine zentralisierte Speicherung schwer zu implementieren. | Sehr gut, da alle Daten im Container für den Dienst verfügbar sind. Änderungen werden in Volumes gespeichert und können zentralisiert werden, so dass alle Container die gleichen Daten verwenden. |
Container#
Vorteile und Nachteile von Containern#
Einige Dinge wurden bereits in der Tabelle angesprochen, aber nicht alles.
Container haben den großen Vorteil, dass sie extrem wenig Ressourcen benötigen und auf allen Servern gleich laufen. Die Phrase “Aber es läuft auf meinem Gerät“ ist mit Containern also gelöst.
Ein Nachteil ist allerdings der Kernel. Denn wenn man einen Cluster nutzt und einen Container von einem Server auf einen anderen migrieren will, geht das nicht nahtlos. Denn er muss erst heruntergefahren werden und erst dann kann er migriert werden. Das macht eigentlich Sinn, weil er den Kernel des Hosts verwendet und dann den Kernel des neuen Hosts verwenden muss. Eine VM hat dieses Problem nicht, da sie ihren eigenen Kernel hat.
Wo setzen Sie Container ein?#
Container haben einen bestimmten Zweck, nämlich Microservices. Sie haben also nur einen Dienst und sonst nichts.
Ein Container kann zum Beispiel eine Datenbank sein und sonst nichts, ein anderer Container kann eine Chat-Anwendung sein und dann mit dem Datenbank-Container kommunizieren, um die Daten zu speichern.
Das klingt zunächst unnötig, hat aber den Vorteil, dass, wenn der Datenbankserver ausgelastet ist, derselbe Container in Sekundenschnelle auf einem anderen Server gestartet werden kann, so dass die Last verteilt wird.
Container-Engines#
Es gibt nicht so viele Container-Engines, die populär sind, aber hier sind 3 Empfehlungen.
Docker#
Docker ist der Standard in der Industrie. Ich empfehle jedoch die Verwendung von Portainer, weil es einfacher ist, die Container auf diese Weise zu verwalten
Docker: https://www.docker.com/get-started/
Portainer: https://www.portainer.io/
Podman#
Podman ist eine von Redhat entwickelte Container-Engine. Der Unterschied zu Docker ist, dass es Agendless ist.
Docker verwendet zur Verwaltung der Container einen Systemd-Dienst, den Docker-Damon. Dieser läuft mit dem Root-Benutzer. Das kann zu Sicherheitsproblemen führen, wenn dieser Dienst gehackt wird.
Podman-Container werden stattdessen mit Shell-Befehlen ohne Root verwaltet.
Podman: https://podman.io/
Kubernetes#
Kubernetes benötigt einen eigenen Guide, da es unglaublich komplex ist. Aber kurz gesagt ist es ein Orchestrator für die Massenverwaltung von Containern auf verschiedenen Servern. Es ist also sinnvoll, wenn Sie Dienste haben, die eine hohe Verfügbarkeit erfordern.
Ein sehr guter grafischer Manager für Kubernetes ist Rancher in Kombination mit Longhorn
Kubernetes: https://kubernetes.io/
Rancher: https://www.rancher.com/
Longhorn: https://longhorn.io/
Virtuelle Maschinen#
Vorteile und Nachteile von virtuellen Maschinen#
Virtuelle Maschinen haben den Vorteil, dass sie alles tun können, was ein normaler PC oder Server auch kann. Sie sind daher sehr flexibel in ihren Einsatzmöglichkeiten.
Im Gegensatz zu Containern können sie auch Hardware nutzen, um ihre Funktionen zu erweitern.
Der Nachteil ist die hohe Belastung des Hosts, da immer ein komplettes Betriebssystem laufen muss, auch für kleine Dienste. Updates können daher auch lästig sein, da ein komplettes Update des Betriebssystems gemacht werden muss und nicht nur ein neues Container-Image, das gezogen werden muss.
Wo verwenden Sie vms#
Sie sind immer dann sinnvoll, wenn Sie den Dienst nicht in einem Container implementieren können, sei es als Desktop oder als Maschine, die viele Dienste gleichzeitig ausführen muss, oder wenn Sie Hardware in einer VM nutzen müssen.
Auch für alte Betriebssysteme ist es sinnvoll, eine VM zu verwenden.
Arten von Hypervisoren#
Es gibt verschiedene Arten von Hypervisoren, wobei ich mich wie immer nur auf die Open-Source-Versionen beziehe, damit Sie sie selbst verwenden können.
Man könnte hier näher auf Hypervisor Typ 1 und Hypervisor Typ 2 eingehen, aber heutzutage ist der Unterschied fast nicht mehr vorhanden. Hypervisor Typ 1 hatte den Vorteil, dass er die Hardware vom Host an die VM weitergeben konnte. Hypervisor Typ 2 kann dies jetzt auch und daher gibt es meiner Meinung nach keinen wirklichen Unterschied mehr.
Alle Hypervisoren, die ich hier aufliste, laufen nur unter Linux. Windows hat zwar auch einen, aber der ist nicht quelloffen und die Linux-Hypervisoren sind die besten auf dem Markt.
Virtmanager#
Virtmanager ist meiner Meinung nach die beste Wahl, wenn Sie viel mit VMs auf einem Desktop machen wollen. Es ist ein Typ 2, kann aber trotzdem Hardware an die VM übergeben und vieles mehr.
Virtmanager: https://virt-manager.org/
Qemu#
Qemu ist praktisch, wenn Sie schnell eine VM starten und etwas testen wollen. Qemu hat viele Vorlagen, mit denen man VMs in Sekundenschnelle starten kann.
Qemu: https://www.qemu.org/
XEN#
XEN ist ein alter Hypervisor, aber der sicherste auf dem Markt. Qubes OS und TrueNAS verwenden ihn, ebenso wie einige Autohersteller in ihren Fahrzeugen.
Allerdings ist er langsamer als moderne Hypervisoren. Aber wenn Sicherheit Ihre oberste Priorität ist, sollten Sie ihn verwenden.
Proxmox#
Ich habe bereits über Proxmox geschrieben, es ist der beste Hypervisor, wenn Sie einen Cluster-Server benötigen.
Proxmox: https://www.proxmox.com/en/products/proxmox-virtual-environment/overview
Dienste von XenoElectronics#
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Unterstützen Sie uns#
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Vielen Dank fürs Lesen und für Ihre Zeit.
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