En matière de pro­vi­sion­ne­ment d’ap­pli­ca­tions, deux tech­no­lo­gies s’imposent : Docker et les machines vir­tuelles (VM pour Virtual Machine). Toutes deux per­met­tent d’isoler des ap­pli­ca­tions et des res­sources, mais leurs approches et leurs domaines d’ap­pli­ca­tion sont très dif­fé­rents. Dans cet article, dé­cou­vrons ensemble les si­mi­li­tudes, les dif­fé­rences, les avantages et les in­con­vé­nients de Docker et des machines vir­tuelles, ainsi que les domaines d’uti­li­sa­tion ap­pro­priés.

Docker, c’est quoi ?

Docker est une solution de vir­tua­li­sa­tion qui permet d’en­cap­su­ler et d’exécuter des ap­pli­ca­tions et leurs dé­pen­dances dans ce que l’on appelle des con­te­neurs. Un conteneur Docker est un en­vi­ron­ne­ment isolé qui contient les dé­pen­dances né­ces­saires à une ap­pli­ca­tion, comme les bi­blio­thèques et les con­fi­gu­ra­tions, tout en par­ta­geant le noyau du système hôte. Ces con­te­neurs peuvent ensuite être exécutés sur n’importe quel système équipé de Docker, in­dé­pen­dam­ment des dif­fé­rences dans l’in­fras­truc­ture sous-jacente. Docker permet un pro­vi­sion­ne­ment rapide des ap­pli­ca­tions, une évo­lu­ti­vité aisée et une con­som­ma­tion réduite des res­sources par rapport aux tech­no­lo­gies de vir­tua­li­sa­tion tra­di­tion­nelles telles que les machines vir­tuelles.

Qu’est-ce qu’une machine virtuelle (VM) ?

Une machine virtuelle (VM) est un autre concept de vir­tua­li­sa­tion. Il s’agit d’une émulation lo­gi­cielle d’une pla­te­forme in­for­ma­tique physique qui permet d’exécuter plusieurs systèmes d’ex­ploi­ta­tion et ap­pli­ca­tions sur un seul hôte physique. Les machines vir­tuelles sont utilisées à des fins très diverses :

  • Con­so­li­da­tion des serveurs : les en­tre­prises peuvent con­so­li­der plusieurs serveurs sur un seul hôte physique afin d’utiliser plus ef­fi­ca­ce­ment les res­sources ma­té­rielles et de réduire les coûts d’ex­ploi­ta­tion.
  • Dé­ve­lop­pe­ment : les dé­ve­lop­peurs peuvent utiliser des machines vir­tuelles pour simuler dif­fé­rents systèmes d’ex­ploi­ta­tion et en­vi­ron­ne­ments de dé­ve­lop­pe­ment, mais aussi pour dé­ve­lop­per et tester des ap­pli­ca­tions.
  • Isolation d’ap­pli­ca­tions : les machines vir­tuelles per­met­tent d’exécuter des systèmes d’ex­ploi­ta­tion complets et leurs ap­pli­ca­tions dans des en­vi­ron­ne­ments isolés.
  • Sécurité : les machines vir­tuelles sont souvent utilisées pour simuler dif­fé­rents scénarios d’attaque et tester les concepts de sécurité.

Docker vs Virtual Machines : quels sont les points communs ?

Malgré leurs approches dif­fé­rentes, Docker et les machines vir­tuelles ont quelques points communs fon­da­men­taux, notamment en matière de por­ta­bi­lité, d’images et de gestion des versions.

La por­ta­bi­lité

Docker et les machines vir­tuelles sont tous deux ex­trê­me­ment portables et per­met­tent l’exécution fluide d’ap­pli­ca­tions et de leurs dé­pen­dances sur dif­fé­rents systèmes et pla­te­formes. Les con­te­neurs Docker sont portables car ils peuvent être exécutés sur n’importe quel système équipé de Docker, in­dé­pen­dam­ment du système d’ex­ploi­ta­tion sous-jacent. De la même manière, les machines vir­tuelles peuvent être pro­vi­sion­nées sur dif­fé­rents hy­per­vi­seurs ou pla­te­formes Cloud, tant que l’en­vi­ron­ne­ment cible prend en charge la tech­no­lo­gie de vir­tua­li­sa­tion cor­res­pon­dante.

Les images

Le concept d’image est un autre point commun majeur entre Docker et les machines vir­tuelles. Les images Docker et les images VM servent de modèles qui décrivent l’état et la con­fi­gu­ra­tion d’une ap­pli­ca­tion ou d’un système d’ex­ploi­ta­tion. Dans les deux cas, ces images peuvent être ver­sion­nées et gérées pour suivre et gérer les dif­fé­rentes versions d’une ap­pli­ca­tion ou d’un système d’ex­ploi­ta­tion. Cela permet aux dé­ve­lop­peurs de garantir des pro­vi­sion­ne­ments cohérents et re­pro­duc­tibles et de suivre sys­té­ma­ti­que­ment les mo­di­fi­ca­tions apportées aux ap­pli­ca­tions ou aux con­fi­gu­ra­tions système. L’uti­li­sa­tion d’images facilite également la col­la­bo­ra­tion entre le dé­ve­lop­pe­ment, les phases de test et la pro­duc­tion, car les dé­ve­lop­peurs et les équipes d’ex­ploi­ta­tion peuvent utiliser les mêmes images pour s’assurer que les ap­pli­ca­tions sont déployées de manière cohérente dans dif­fé­rents en­vi­ron­ne­ments.

La gestion des versions

Tant Docker que les machines vir­tuelles per­met­tent de gérer les versions des images afin de faciliter le processus de dé­ve­lop­pe­ment et d’assurer un pro­vi­sion­ne­ment cohérent des ap­pli­ca­tions. La gestion des versions permet aux dé­ve­lop­peurs de suivre, d’annuler et de gérer les mo­di­fi­ca­tions apportées aux images afin de garantir la stabilité et la fiabilité de leurs ap­pli­ca­tions.

Docker vs Virtual Machines : quelles sont les dif­fé­rences ?

Docker et les machines vir­tuelles (VM) reposent sur deux approches dif­fé­rentes pour exécuter des ap­pli­ca­tions dans des en­vi­ron­ne­ments dif­fé­rents. Bien que les deux tech­no­lo­gies aient des objectifs si­mi­laires, il existe des dif­fé­rences notables entre elles.

L’objectif

L’objectif principal de Docker est de pro­vi­sion­ner des ap­pli­ca­tions et des services dans des con­te­neurs qui offrent des en­vi­ron­ne­ments isolés et portables. Docker vise à améliorer l’ef­fi­ca­cité et l’évo­lu­ti­vité des ap­pli­ca­tions et à en sim­pli­fier le pro­vi­sion­ne­ment.

Les machines vir­tuelles, en revanche, offrent un en­vi­ron­ne­ment de vir­tua­li­sa­tion complet dans lequel plusieurs systèmes d’ex­ploi­ta­tion peuvent être exécutés sur un seul hôte physique. Leur objectif principal est de permettre aux uti­li­sa­teurs de créer un en­vi­ron­ne­ment virtuel isolé, in­dé­pen­dant du matériel sous-jacent.

L’ar­chi­tec­ture

Les con­te­neurs Docker partagent les res­sources du système d’ex­ploi­ta­tion hôte et de son noyau (Kernel). Il en résulte moins d’overhead, c’est-à-dire que la con­te­neu­ri­sa­tion nécessite moins de res­sources sup­plé­men­taires, et des temps de démarrage plus rapides par rapport aux machines vir­tuelles.

En revanche, les machines vir­tuelles émulent un en­vi­ron­ne­ment matériel complet et disposent de leur propre instance de système d’ex­ploi­ta­tion, in­dé­pen­dante des autres machines vir­tuelles et du système d’ex­ploi­ta­tion hôte. Cela permet une isolation plus forte, mais nécessite plus de res­sources et implique des temps de démarrage plus longs que les con­te­neurs.

La sécurité

Les con­te­neurs Docker partagent le noyau du système hôte, ce qui peut poser des risques de sécurité si un conteneur mal­veil­lant compromet l’ensemble du système.

En revanche, une VM fonc­tionne sur son propre système d’ex­ploi­ta­tion et est, de ce fait, plus isolée. Cela offre un niveau de sécurité plus élevé, les attaques sur une VM n’affectant gé­né­ra­le­ment que cette dernière.

Les res­sources

Chaque machine virtuelle dispose de ses propres res­sources, qui sont com­plè­te­ment isolées des autres VM. Il en résulte une gestion plus précise des res­sources et l’isolation des charges de travail.

Les con­te­neurs Docker partagent les res­sources du système d’ex­ploi­ta­tion hôte. Cela permet une uti­li­sa­tion plus efficace du matériel. Il peut toutefois être difficile d’isoler les charges de travail gour­mandes en res­sources.

Les per­for­mances

Les con­te­neurs Docker offrent en général de meil­leures per­for­mances et des temps de démarrage plus courts que les machines vir­tuelles.

En revanche, les machines vir­tuelles ont un overhead plus élevé et des temps de démarrage plus longs que les con­te­neurs en raison de l’en­vi­ron­ne­ment de vir­tua­li­sa­tion complet. Elles peuvent en revanche être mieux adaptées aux charges de travail gour­mandes en res­sources qui ont besoin d’une isolation ri­gou­reuse.

La por­ta­bi­lité

Les con­te­neurs Docker peuvent être fa­ci­le­ment déplacés entre dif­fé­rents en­vi­ron­ne­ments tant que les bureaux (desktops) cibles disposent de Docker.

Les images de VM, en revanche, sont moins portables, car elles con­tien­nent non seulement l’ap­pli­ca­tion, mais aussi l’ensemble du système d’ex­ploi­ta­tion. Le dé­pla­ce­ment de VM entre dif­fé­rents hy­per­vi­seurs nécessite souvent des étapes de con­ver­sion.

Docker vs Virtual Machines : quels sont leurs prin­ci­paux atouts ?

En raison des dif­fé­rences men­tion­nées ci-dessus, Docker et les machines vir­tuelles (VM) offrent tous deux des avantages dif­fé­rents, adaptés à dif­fé­rents cas d’uti­li­sa­tion.

Les avantages de Docker

  • Con­te­neurs légers : les con­te­neurs Docker né­ces­si­tent moins de res­sources que les machines vir­tuelles. Ils per­met­tent un pro­vi­sion­ne­ment plus rapide des ap­pli­ca­tions et une uti­li­sa­tion plus efficace des res­sources.
  • Por­ta­bi­lité : les con­te­neurs Docker sont portables et peuvent être exécutés sur dif­fé­rents systèmes et pla­te­formes Cloud, tant que l’en­vi­ron­ne­ment cible est com­pa­tible avec Docker. Cela facilite le pro­vi­sion­ne­ment et l’évo­lu­ti­vité des ap­pli­ca­tions dans dif­fé­rents en­vi­ron­ne­ments.
  • Pro­vi­sion­ne­ment rapide : Docker permet un dé­ploie­ment rapide des ap­pli­ca­tions par l’uti­li­sa­tion de la tech­no­lo­gie des con­te­neurs. Les dé­ve­lop­peurs peuvent créer, démarrer et arrêter ra­pi­de­ment les con­te­neurs, ce qui accélère le processus de dé­ve­lop­pe­ment et de pro­vi­sion­ne­ment.
  • Or­ches­tra­tion facile : les outils Docker tels que Docker Swarm et Ku­ber­netes fa­ci­li­tent l’or­ches­tra­tion des con­te­neurs. Ces outils per­met­tent de dis­tri­buer des con­te­neurs sur plusieurs hôtes, d’au­to­ma­ti­ser l’évo­lu­ti­vité et de garantir la ré­si­lience.
  • Ar­chi­tec­ture mi­cro­ser­vices : Docker est bien adapté à la mise en œuvre d’ar­chi­tec­tures mi­cro­ser­vices, car il permet d’isoler et de pro­vi­sion­ner des services in­di­vi­duels dans des con­te­neurs. Cela améliore l’évo­lu­ti­vité, la capacité de main­te­nance et la flexi­bi­lité des ap­pli­ca­tions.

Les avantages des machines vir­tuelles

  • Isolation renforcée : les VM offrent une isolation accrue entre les dif­fé­rentes VM, car chaque VM dispose de son propre système d’ex­ploi­ta­tion et de ses propres res­sources. Cela renforce la sécurité et réduit le risque d’attaques ou de fuites de données.
  • Vir­tua­li­sa­tion totale : les VM per­met­tent d’exécuter dif­fé­rents systèmes d’ex­ploi­ta­tion sur le même hôte physique. Cela améliore la com­pa­ti­bi­lité entre les dif­fé­rents systèmes d’ex­ploi­ta­tion et ap­pli­ca­tions.
  • Ap­pli­ca­tions héritées : les machines vir­tuelles sont par­ti­cu­liè­re­ment utiles pour exécuter des ap­pli­ca­tions plus anciennes, né­ces­si­tant des systèmes d’ex­ploi­ta­tion spé­ci­fiques qui ne sont plus pris en charge sur du matériel moderne. Elles per­met­tent donc d’exécuter des ap­pli­ca­tions plus anciennes sur des pla­te­formes ma­té­rielles actuelles sans com­pro­mettre la stabilité de l’en­vi­ron­ne­ment.
  • Gestion précise des res­sources : les machines vir­tuelles per­met­tent une gestion fine des res­sources, car chaque VM dispose de ses propres res­sources ma­té­rielles dédiées. Cela permet un contrôle plus pointu de l’al­lo­ca­tion et de l’uti­li­sa­tion des res­sources.
  • Ap­pli­ca­tions critiques en termes de sécurité : les VM sont bien adaptées à l’exécution d’ap­pli­ca­tions critiques en termes de sécurité qui né­ces­si­tent un niveau élevé d’isolation et de sécurité. La sé­pa­ra­tion des systèmes d’ex­ploi­ta­tion et des res­sources minimise, en effet, les risques de sécurité.

Docker vs Virtual Machines : quelle tech­no­lo­gie est la mieux adaptée à votre projet ?

Le choix entre Docker et les VM dépend de plusieurs facteurs tels que le type d’ap­pli­ca­tion, les exigences en matière de sécurité ou la souplesse souhaitée. Il est donc pri­mor­dial de comparer les avantages et les in­con­vé­nients des deux tech­no­lo­gies men­tion­nées ci-dessus et de choisir celle qui répond le mieux aux besoins du projet.

Docker est par­ti­cu­liè­re­ment adapté aux ap­pli­ca­tions avec :

  • des cycles de pro­vi­sion­ne­ment courts
  • des besoins en res­sources réduits pour l’ar­chi­tec­ture de mi­cro­ser­vices
  • une évo­lu­ti­vité rapide
  • un en­vi­ron­ne­ment d’in­fras­truc­ture physique dis­tri­buée

En revanche, les machines vir­tuelles con­vien­nent en cas :

  • d’exigences en termes de système d’ex­ploi­ta­tion reposant sur une seule in­fras­truc­ture physique sous-jacente
  • de systèmes d’ex­ploi­ta­tion dans lesquels dif­fé­rents éléments de contrôle doivent être mis en place
  • de systèmes d’ex­ploi­ta­tion avec des dé­pen­dances spé­ci­fiques
  • d’exigences par­ti­cu­lières en termes de res­sources ma­té­rielles
  • d’ap­pli­ca­tions héritées qui ne fonc­tion­nent plus sous les systèmes d’ex­ploi­ta­tion modernes
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