Containerisatie vs. virtualisatie: 9 belangrijke verschillen

Naarmate moderne softwareontwikkeling is gevorderd, zoeken organisaties nu naar efficiënt resourcebeheer, flexibele implementatie en verbetering van schaalbaarheid. Als antwoord op die behoefte werden containerisatie versus virtualisatie populaire technologieën die omgevingsapplicaties isoleren zodat deze veilig en betrouwbaar kunnen worden uitgevoerd, vergelijkbaar met de manier waarop applicaties in een geïsoleerde omgeving draaien. Zo kunnen optimale mechanismen voor het ontwikkelen en optimaliseren van hun infrastructuren worden bereikt door efficiënt gebruik van resources, eenvoudige implementatie van applicaties en het leveren van consistente prestaties op verschillende platforms.

Wat de onderliggende architectuur, prestatiekenmerken en ideale gebruiksscenario's betreft, zijn containerisatie en virtualisatie echter zeer verschillende zaken. Hoewel ze isolatie en niveaus van scheiding bieden, verschillen de wijze van toewijzing van resources en de ondersteunde workloads. Deze verschillen vereisen duidelijke verduidelijking binnen de organisatie om het juiste hulpmiddel te kunnen kiezen voor de juiste infrastructuurbehoeften, of het nu gaat om het bouwen van cloud-native applicaties, legacy-systemen of het uitvoeren van uiteenlopende workloads in moderne IT-omgevingen.

Volgens een enquête uit 2022 meldde 23 procent van de respondenten wereldwijd dat hun bedrijven een serverless-architectuur hadden ingevoerd, terwijl nog eens 28 procent van plan was om binnen de komende 18 maanden serverless te gaan. Deze trend benadrukt de groeiende afhankelijkheid van cloudtechnologieën, waaronder containerisatie en virtualisatie, terwijl organisaties ernaar streven hun infrastructuur- en applicatie-implementatiestrategieën te verbeteren.

In dit artikel zullen we de concepten containerisatie en virtualisatie ontleden om enkele van de mythes in de kern ervan te onthullen door belangrijke verschillen, use cases en scenario's te vergelijken waarin de ene boven de andere de voorkeur zou hebben. We zullen ook Infrastructure as a Service (IaaS)- en Platform as a Service (PaaS)-scenario's verkennen, en richtlijnen bieden over wanneer virtualisatie versus containerisatie in verschillende omgevingen moet worden gebruikt.

Wat is containerisatie?

Containerisatie is een lichte vorm van virtualisatie waarbij applicaties geïsoleerd draaien in omgevingen die containers worden genoemd. Alles wat nodig is voor de code, bibliotheken en configuraties van een applicatie bevindt zich in elke container; toch gebruiken ze dezelfde kernel van het besturingssysteem. Dit maakt dit ontwerp zeer overdraagbaar tussen verschillende omgevingen, van ontwikkeling tot productie.

Docker en Kubernetes zijn containerplatforms die de ontwikkeling en implementatie van applicaties versnellen, met name in een microservices-architectuur waarbij de applicatie wordt opgedeeld in kleine, onafhankelijk implementeerbare componenten. Door het gebruik van containerisatie kunnen organisaties het gebruik van resources verbeteren en de levering van applicaties versnellen.

Wat is virtualisatie?

Virtualisatie is een technologie waarmee meerdere virtuele machines op een fysieke server kunnen draaien onder beheer van een hypervisor. Elke VM heeft zijn eigen OS en werkt onafhankelijk van de andere, terwijl ze allemaal parallel op dezelfde server draaien. Een dergelijke topologie maximaliseert het gebruik van de hardware omdat meerdere OS'en en applicaties op één host worden ondersteund.

Enkele van de populairste virtualisatieoplossingen zijn VMware, Microsoft Hyper-V en KVM. De voordelen van virtualisatie omvatten meer flexibiliteit in de IT-infrastructuur, lagere hardwarekosten en snelheid bij het implementeren van applicaties.

Verschil tussen containerisatie en virtualisatie

Containerisatie en virtualisatie zijn twee zeer belangrijke technologieën die nuttig zijn voor de isolatie van een applicatie; deze verschillen echter fundamenteel in resourcegebruik, flexibiliteit en architectuur. Zonder dit inzicht zullen organisaties moeite hebben om hun strategieën voor het op de juiste manier implementeren van applicaties te optimaliseren en de algehele prestaties in diverse IT-omgevingen te verbeteren.

• Architectuur: Bij virtualisatie laat een hypervisor meerdere virtuele machines (VM's) op één fysieke server draaien, maar elke VM vereist zijn eigen volledige OS. Dat creëert resource-overhead. Containerisatie deelt daarentegen de OS-kernel van een hostsysteem. Containers zijn lichter omdat ze geen OS-instanties vereisen, wat minder overhead en snellere prestaties betekent.
• Prestaties: Containers hoeven geen volledig OS op te starten en kunnen daarom binnen enkele seconden starten, tegenover de vaak genoemde minuten die een VM nodig heeft om te starten. Dat komt doordat ze minder resources verbruiken, zoals CPU en geheugen, en perfect passen bij omgevingen die efficiënt resourcegebruik en snelle schaalvergroting vereisen, zoals microservices of applicaties die in de cloud draaien.
• Schaalbaarheid: Containers zijn ontworpen om zeer snel en zeer intensief te schalen, waarbij meerdere instanties snel binnen een cluster verschijnen. Ze hebben een lichte architectuur, wat ze perfect maakt voor cloud-native applicaties en dynamische workloads. VM's zijn ook schaalbaar, maar vereisen veel tijd, inspanning en resources om te implementeren. Daardoor zijn ze ongeschikt in scenario's waarin aanpassing aan fluctuerende workloads zeer snel moet plaatsvinden.

Beide oplossingen proberen het resourcegebruik te optimaliseren, maar ze verschillen afhankelijk van de workload: containerisatie is beter geschikt voor lichte, overdraagbare en schaalbare workloads, terwijl virtualisatie sterkere isolatie biedt met een volledige OS-omgeving en daardoor toepasbaar is in situaties waarin hoge beveiligings- en isolatievereisten gelden.

Containerisatie vs. virtualisatie: 9 belangrijke verschillen

CNAPP Marktgids

Krijg belangrijke inzichten in de staat van de CNAPP-markt in deze Gartner Market Guide for Cloud-Native Application Protection Platforms.

Leesgids

Use Cases van containerisatie versus virtualisatie

Containerisatie en virtualisatie hebben elk hun eigen voordelen op basis van specifieke applicatie- en infrastructuurbehoeften. Hieronder verkennen we verschillende use cases voor elke technologie en geven we aan wanneer containerisatie en virtualisatie beter geschikt zijn om verschillende problemen op te lossen. Inzicht in de sterke punten van elk helpt u te bepalen of containerisatie of virtualisatie het meest geschikt is voor uw implementatie-, ontwikkelings- en operationele behoeften.

Use Cases van containerisatie

Containerisatie is geschikt voor moderne agile ontwikkelings- en operationele patronen, met een hoge vraag naar schaalbaarheid, efficiëntie en portabiliteit. Containers versnellen implementatie en maken deze veel flexibeler, omdat ze applicaties samen met hun afhankelijkheden verpakken in geïsoleerde omgevingen. Hier zijn enkele van de populairste scenario's waarin containerisatie uitblinkt:

1. Cloud-native applicaties: Applicaties werken zeer goed met cloudomgevingen omdat containers zijn ontworpen om zeer portable en schaalbaar te zijn over meerdere platforms. Ze kunnen zeer snel op- of afschalen, waardoor ze zeer geschikt zijn voor het verwerken van workloads die dynamisch veranderen. In dergelijke omgevingen kan de vraag zeer snel veranderen. Containers kunnen de nodes van een aantal applicaties eenvoudig implementeren en orkestreren over meerdere nodes voor naadloze schaalbaarheid en resource-efficiëntie in een cloudomgeving.
2. Microservices-architecturen: Containerisatie stelt ontwikkelaars in staat monolithische applicaties op te splitsen in microservices-kleine, onafhankelijk implementeerbare eenheden. Elke microservice draait in zijn eigen container en maakt onafhankelijke ontwikkeling, testen en schaling mogelijk. Het vergroot de flexibiliteit en services kunnen worden bijgewerkt of geschaald zonder andere delen van het systeem te beïnvloeden, waardoor de wendbaarheid en prestaties van applicaties verbeteren.
3. CI/CD-pipelines: Containers zijn kritieke componenten in CI/CD-omgevingen waar snelheid en consistentie hoge prioriteit hebben. Containers stellen ontwikkelaars in staat een applicatie en de afhankelijkheden ervan te verpakken in een overdraagbare container van ontwikkeling tot productie zonder omgevingsspecifieke problemen te hoeven onderhouden. Dit leidt tot automatisering van testen en implementatie, waardoor iteratie sneller verloopt en software betrouwbaar wordt vrijgegeven.
4. DevOps-praktijken: Containers staan centraal in de effectieve automatisering van DevOps. Door Kubernetes en meer te gebruiken, zijn containers geautomatiseerd om hun omgeving in gedistribueerde omgevingen te orkestreren, implementeren of beheren. Ze zorgen ervoor dat infrastructuur als code wordt behandeld – geautomatiseerd via snelle builds, tests en applicatie-implementatie van infrastructuren tussen teams. Containers verbeteren ook de samenwerking in elke fase van de ontwikkelingscyclus door een consistente runtime-omgeving te bieden voor zowel ontwikkelings- als operationele teams.

Use Cases van virtualisatie

Virtualisatie is een goede oplossing in het geval van vereisten voor volledige besturingssysteemomgevingen of bijzonder resource-intensieve applicaties, die mogelijk ook extra beveiliging vereisen. Virtualisatie met behulp van hypervisors maakt het mogelijk meerdere besturingssystemen boven op dezelfde fysieke server uit te voeren en biedt sterke isolatie evenals veelzijdigheid. Enkele van de belangrijkste use cases waarin virtualisatie uitstekend is, zijn als volgt:

1. Legacy-applicaties: De meeste legacy-applicaties zijn ontworpen om in een specifieke omgeving te draaien en zijn nauwelijks te containeriseren. VM's zijn zeer geschikt voor deze legacy-systemen vanwege de mogelijkheid om volledige OS-omgevingen te bieden waarin de legacy-apps kunnen blijven draaien, aangezien de meeste niet eenvoudig kunnen worden aangepast om in een container te draaien. Legacy-apps kunnen op nieuwere infrastructuur worden uitgevoerd zonder dat herschrijven nodig is.
2. Resourceconsolidatie: Resourceconsolidatie is een van de sterke punten van virtualisatie. Het kan meerdere besturingssystemen consolideren op één enkele fysieke server, waardoor hardwarebenutting wordt gemaximaliseerd. Dit is zeer nuttig voor organisaties die meerdere applicaties of services nodig hebben die op verschillende besturingssystemen worden gehost, waardoor het aantal benodigde fysieke machines afneemt.
3. Omgevingen met hoge beveiliging: Omdat elke virtuele machine zijn eigen onafhankelijke OS draait, biedt virtualisatie sterke isolatie tussen applicaties en het hostsysteem. Daarom zijn VM's bijzonder nuttig in omgevingen met hoge beveiliging waar applicaties of workloads volledig gescheiden moeten worden zodat een inbreuk geen invloed kan hebben op andere systemen. Virtualisatie heeft zich bewezen als de eerste keuze voor omstandigheden die sterkere isolatie en beveiliging vereisen.
4. Ondersteuning voor meerdere OS'en:  Virtualisatie is het meest geschikt voor het uitvoeren van verschillende besturingssystemen op één stuk hardware. Als een applicatie bijvoorbeeld zowel op Windows als Linux moet werken of als er softwarecomponenten zijn die verschillende operationele omgevingen vereisen, dan ondersteunt virtualisatie deze vereisten. Zo kan elke VM onafhankelijk op het gekozen OS draaien. Daarom is het een flexibele oplossing voor verschillende operationele omgevingen.

Wanneer virtualisatie gebruiken?

Virtualisatie is een zeer krachtige technologie die een manier biedt om uw resources te optimaliseren en applicaties efficiënt te beheren. Met deze technologie kunnen organisaties meerdere besturingssystemen op één server draaien, geïsoleerde omgevingen creëren en resourcetoewijzing stroomlijnen. Hier zijn belangrijke scenario's waarin virtualisatie de ideale keuze is:

1. U moet meerdere besturingssystemen op één server draaien.Als uw organisatie verschillende besturingssystemen vereist voor diverse applicaties—zoals Windows voor bepaalde software en Linux voor andere—dan is virtualisatie de oplossing. Hiermee kunt u meerdere virtuele machines (VM's) op één fysieke server creëren, elk met een eigen OS. Dit maakt efficiënt gebruik van hardware mogelijk terwijl de flexibiliteit behouden blijft om uiteenlopende softwarevereisten te ondersteunen.
2. U werkt met legacy-applicaties die een volledige OS-omgeving vereisen. Legacy-applicaties die voor specifieke besturingssystemen zijn ontwikkeld, werken mogelijk niet correct in een gecontaineriseerde opstelling. Virtualisatie biedt de vrijheid om dergelijke legacy-applicaties in hun beoogde OS uit te voeren zonder dat wijzigingen nodig zijn. Door de VM's te isoleren, hebben organisaties de mogelijkheid hun waardevolle bedrijfsprocessen en gegevens te behouden.
3. Beveiliging en isolatie hebben topprioriteit en vereisen strikte scheiding tussen workloads. Voor omgevingen waar beveiliging van het grootste belang is, biedt virtualisatie verbeterde isolatie. Elke VM werkt onafhankelijk, waardoor beveiligingsinbreuken in één machine geen invloed hebben op andere. Dit maakt virtualisatie een geschikte keuze voor organisaties in sectoren met hoge beveiliging, zoals financiën of gezondheidszorg, waar gevoelige gegevens moeten worden beschermd en naleving van regelgeving cruciaal is.
4. U wilt hardwarebenutting maximaliseren door resources te consolideren in virtuele machines. Met virtualisatie kunnen organisaties meerdere workloads op minder fysieke servers plaatsen, waardoor de benutting van de hardware toeneemt en kosten worden bespaard. Op deze manier kunnen bedrijfsorganisaties met veel VM's op één enkele server hun fysieke footprint verkleinen, het energieverbruik verminderen en het beheer vereenvoudigen, terwijl de prestaties behouden blijven.

Wanneer containerisatie gebruiken?

Containerisatie behoort tot de toonaangevende technologieën voor moderne applicatieontwikkeling en -implementatie, vooral binnen agile en schaalbare omgevingen. Samengevat zijn de belangrijkste scenario's waarin containerisatie het beste past als volgt:

1. U ontwikkelt cloud-native applicaties die portable en schaalbaar moeten zijn. Containerisatie is zeer praktisch voor cloud-native applicaties, zoals applicaties die zijn ontworpen om te draaien in veranderlijke en dynamische cloudgebaseerde omgevingen. Containers bieden portabiliteit over cloud- en on-premises-infrastructuren heen en maken implementatie en schaling eenvoudiger. Dit helpt de organisatie zich aan te passen aan veranderingen in bedrijfsbehoeften en gebruikersvraag.
2. U werkt met microservices en moet kleine, onafhankelijke services snel implementeren. Containerisatie is fantastisch voor microservices-architecturen waarbij applicaties worden onderverdeeld in kleinere en zelfstandige eenheden. Op deze manier kan men een microservice-instantie afzonderlijk ontwikkelen, testen en implementeren in zijn eigen container. Het verkort de tijd van ontwikkelcycli en vergroot de mogelijkheid om individuele services bij te werken of te schalen zonder de hele applicatie te beïnvloeden.
3. U hebt snelle implementatie, korte opstarttijden en efficiënt resourcegebruik nodig. Containers zijn ontworpen voor snelle implementatie en beëindiging en zijn daarom ideaal voor gebruik in continu dynamische omgevingen die constante implementatie en updates nodig hebben. Containers zorgen ervoor dat applicaties binnen enkele seconden kunnen starten en draaien, waardoor beter kan worden gereageerd op veranderingen in de omgeving en verwachtingen van klanten, wat leidt tot optimaal resourcegebruik omdat ze lichtgewicht zijn.
4. U implementeert DevOps-praktijken en hebt een naadloze CI/CD-pipeline nodig. Containerisatie is een van de belangrijkste enablers in DevOps, waardoor bedrijfsworkflows en automatisering in omgevingen voor continue integratie en implementatie worden vergemakkelijkt. Containers zorgen voor consistentie in alle ontwikkelings-, test- en productiefasen en ondersteunen teams in hun processen terwijl ze hun softwarereleases versnellen. Dit resulteert in een kortere cyclus voor het ontwikkelingsproces en een hogere kwaliteit van de releases.

Scenario's voor IaaS (Infrastructure as a Service)

IaaS biedt organisaties schaalbare en flexibele computerresources via de cloud, zodat zij IT-infrastructuur kunnen beheren en inrichten zonder fysieke hardware te hoeven hebben. Virtualisatie is een cruciaal onderdeel van IaaS en biedt efficiënte toewijzing en beheer van resources. Hier zijn een aantal scenario's waarin IaaS echt tot zijn recht komt:

1. Hosting van meerdere OS-omgevingen: Het IaaS-platform stelt organisaties in staat om meerdere OS'en in de cloud te laten draaien via virtualisatietechnologie. Dit is nuttig voor bedrijven die software in verschillende OS-omgevingen willen testen of applicaties willen onderhouden die zijn gebaseerd op specifieke besturingssystemen. IaaS biedt bedrijven snelle provisioning van VM's met een specifiek OS, waardoor de ontwikkelings- en testprocessen veel eenvoudiger worden.
2. Migratie van legacy-systemen: Veel organisaties moeten hun legacy-applicaties naar de cloud migreren zonder veel wijzigingen of code-refactoring. Met IaaS kan een organisatie een lift-and-shift uitvoeren waarbij legacy-systemen naar virtuele machines in de cloud worden verplaatst. Dit is nuttig voor bedrijven die de functionaliteit van bestaande applicaties willen behouden, maar willen profiteren van de voordelen van cloudresources zoals schaalbaarheid, kosteneffectiviteit en minder onderhoud.
3. Aangepaste infrastructuurconfiguraties: IaaS ondersteunt organisaties die aangepaste infrastructuur nodig hebben om omgevingen op maat te ontwikkelen op basis van specifieke vereisten. Virtualisatie biedt elasticiteit in computer-, opslag- en netwerkresources op basis van de veranderende bedrijfsbehoeften van een organisatie. Organisaties kunnen configuraties leveren die aansluiten op hun workloads om prestaties, beveiliging en kostenoptimalisatie te beheersen.
4. Disaster Recovery en bedrijfscontinuïteit: IaaS is een van de beste oplossingen voor disaster recovery, waarbij een organisatie een replica van haar IT-infrastructuur in de cloud kan maken. Dit zorgt ervoor dat kritieke applicaties en gegevens snel beschikbaar zijn voor gebruik wanneer er een storing of ramp optreedt. Met disaster recovery via IaaS kan een bedrijf downtime voorkomen en continuïteit behouden om de algehele impact op de bedrijfsvoering te verminderen.
5. Seizoensgebonden schaalbaarheid: Seizoensgebondenheid is een van de meest voorkomende triggers in de meeste bedrijven, waarbij de vraag doorgaans behoorlijk volatiel is en in sommige seizoenen kan afnemen. IaaS kan zijn resources op- of afschalen afhankelijk van de behoeften en zonder de financiële kosten van het aanhouden van ongewenste fysieke apparatuur. E-commercebedrijven kunnen hun servercapaciteit uitbreiden tijdens piekseizoenen voor winkelen en deze vervolgens weer terugschalen wanneer de vraag terugkeert naar normaal.

Scenario's voor PaaS (Platform as a Service)

PaaS biedt een framework voor applicatieontwikkeling waarmee ontwikkelaars applicaties kunnen ontwikkelen, testen en uitvoeren boven op de abstractielaag van de onderliggende infrastructuur. Om de processen voor applicatieontwikkeling en implementatie in PaaS-omgevingen te verbeteren, wint containerisatie ook aanzienlijk aan belang. Enkele scenario's waarin PaaS absoluut effectief is, zijn:

1. Cloud-native apps bouwen en implementeren: PaaS-omgevingen zoals Google Cloud Platform en AWS Lambda gebruiken containerisatie zodat ontwikkelaars cloud-native applicaties kunnen ontwikkelen en deze in de omgeving kunnen implementeren. Deze omgevingen hebben de ontwikkelaar de mogelijkheid gegeven om schaalbare lichtgewicht applicaties te ontwikkelen die in meerdere omgevingen worden geïmplementeerd, soms zelfs in tien verschillende infrastructurele opties. Containers helpen ontwikkelaars consistentie te waarborgen in ontwikkeling, testen en productie en bieden daarmee betrouwbare applicatieprestaties.
2. Ontwikkeling van microservices: Containers zijn zeer geschikt voor microservices-architecturen waarbij applicaties worden opgesplitst in kleinere, afzonderlijk implementeerbare services. PaaS ondersteunt dit door de meeste tools en frameworks beschikbaar te maken voor ontwikkelaars om microservices op een veel flexibelere manier te bouwen, testen en implementeren. Dit betekent ook dat teams gelijktijdig aan verschillende microservices kunnen werken; daardoor worden releasecycli sneller en reageert de applicatie sneller.
3. CI/CD-automatisering: De meeste PaaS-platforms gebruiken containerisatie voor CI/CD-pijplijnen. Containers maken het mogelijk voor de ontwikkelaar om tests en de implementatie van applicaties te automatiseren. Updates worden gegarandeerd via de beaker. Dergelijke automatisering vermindert het risico op menselijke fouten tijdens het implementatieproces, verrijkt de communicatie tussen de ontwikkelings- en operationele teams en versnelt de softwarelevering.
4. Snelle prototyping: PaaS maakt snelle prototyping mogelijk via de tools en services die de ontwikkelaar moet gebruiken. Het biedt services voor databases, caching en messaging, wat betekent dat ontwikkelaars zich volledig kunnen richten op het schrijven van code zonder zich bezig te hoeven houden met infrastructuurkwesties. Het hoge tempo van prototyping zorgt ervoor dat nieuwe ideeën veel sneller op de markt kunnen komen.

Cloudbeveiligingsdemo

Ontdek hoe AI-gestuurde cloudbeveiliging uw organisatie kan beschermen in een één-op-één demo met een SentinelOne productexpert.

Vraag een demo aan

Conclusie

Containerisatie en virtualisatie hebben beide enkele voordelen, afhankelijk van de use case. Virtualisatie is goed voor isolatie en beveiliging bij het draaien van meerdere OS'en of legacy-applicaties, en is daarom perfect voor sectoren met hoge beveiligingseisen zoals financiën en gezondheidszorg. Organisaties kunnen applicaties binnen een geïsoleerde omgeving houden met behulp van VM's. Dit vermindert het beveiligingsrisico voor applicaties.

Terwijl containerisatie het meest geschikt is voor lichte, scale-out- en cloud-native applicaties, verpakt het applicaties samen met hun afhankelijkheden in containers op een manier die altijd de beste prestaties levert. Het is daarom de beste toepassing voor applicaties die zijn gebouwd op een microservices-architectuur, waarbij snelle ontwikkeling en eenvoudig schalen van het grootste belang zijn voor bedrijven die snel moeten reageren op veranderingen in de markt.

Bij een keuze tussen de twee is het belangrijk om specifieke behoeften in overweging te nemen om vast te stellen welke het beste voldoet aan de specifieke vereisten van een organisatie op het gebied van applicatieprestaties, beveiliging of infrastructuurconfiguratie. Virtualisatie zou goed passen bij legacy-applicaties, terwijl containerisatie doorgaans de betere oplossing is voor moderne en flexibele applicaties.