《系统设计》课程学习笔记—虚拟机（VM）和容器在讨论虚拟化与容器化之前，让我们先了解什么是虚拟机（VM）和容器。虚拟机

在讨论虚拟化与容器化之前，让我们先了解什么是虚拟机（VM）和容器。

虚拟机（VM）是一种虚拟环境，它作为一个虚拟计算机系统，在物理硬件系统上创建了自己的CPU、内存、网络接口和存储。一个名为 hypervisor 的软件将机器的资源与硬件分离，并适当地配置它们，以便VM可以使用它们。

虚拟机与系统的其他部分隔离，多个虚拟机可以存在于单个硬件上，如服务器。它们可以根据需求在主机服务器之间移动，或者更有效地使用资源。

Hypervisor有时称为虚拟机监视器（Virtual Machine Monitor，VMM），将操作系统和资源与虚拟机隔离，并支持创建和管理这些虚拟机。Hypervisor 将CPU、内存和存储等资源视为一个资源池，可以在现有客户机或新虚拟机之间轻松重新分配。

服务器整合是使用虚拟机的首要原因。大多数操作系统和应用程序部署只使用少量可用的物理资源。通过虚拟化我们的服务器，我们可以在每个物理服务器上放置许多虚拟服务器，以提高硬件利用率。这使我们不需要购买额外的物理资源。

VM提供了一个与系统其余部分隔离的环境，因此VM内运行的任何内容都不会干扰主机硬件上运行的任何其他内容。因为虚拟机是隔离的，所以它们是测试新应用程序或设置生产环境的好选择。我们还可以运行一个单一用途的虚拟机来支持特定的用例。

容器是软件中将代码及其所有依赖项（如运行时和库的特定版本）打包，以便应用程序从一个计算环境快速可靠地运行到另一个的标准单元。容器提供了一种逻辑打包机制，应用程序可以从实际运行的环境中抽象出来。这种解耦使基于容器的应用程序能够轻松一致地部署，而不管目标环境如何。

让我们讨论一下使用容器的一些优点：

容器化提供了明确的责任分离，因为开发人员专注于应用程序逻辑和依赖关系，而运营团队可以专注于部署和管理。

容器几乎可以在任何地方运行，大大简化了开发和部署。

容器在操作系统级别虚拟化CPU、内存、存储和网络资源，为开发人员提供与其他应用程序逻辑隔离的操作系统视图。

容器允许开发人员通过避免对依赖关系和环境的担忧而更快地开发。

容器是轻量级的，允许我们只使用我们需要的计算资源。

在传统的虚拟化中，hypervisor 虚拟化物理硬件。结果是，每个虚拟机都包含一个客户操作系统、操作系统运行所需硬件的虚拟副本，以及一个应用程序及其相关的库和依赖项。

容器不是虚拟化底层硬件，而是虚拟化操作系统，因此每个容器只包含应用程序及其依赖项，使它们比虚拟机轻量得多。容器还共享操作系统内核，并使用虚拟机所需内存的一小部分。