Per comprendere l'approccio di Docker all'isolamento delle applicazioni, è necessario prima conoscere il funzionamento delle macchine virtuali (VM).

• Le macchine virtuali sono emulazioni software di computer fisici;
• Ogni VM esegue il proprio sistema operativo (OS) completo, insieme a tutti i binari, le librerie e il codice applicativo necessari;
• L'hypervisor (come VMware ESXi o Microsoft Hyper-V) si trova tra l'hardware e le VM;
• L'hypervisor assegna le risorse hardware—come CPU, memoria e storage—a ciascuna VM, consentendo l'esecuzione di più VM su un singolo server fisico;
• Questo design fornisce un forte isolamento tra le applicazioni, rendendo possibile l'esecuzione di diversi sistemi operativi e stack software sullo stesso hardware;
• Tuttavia, le VM sono ad alto consumo di risorse perché ciascuna richiede un sistema operativo completo, con conseguente maggiore utilizzo di memoria e storage.

Casi d'uso tipici per le VM:

• Esecuzione di applicazioni legacy che richiedono sistemi operativi specifici;
• Ospitare più sistemi operativi sullo stesso hardware;
• Fornire forti barriere di sicurezza in ambienti aziendali.

Container: Isolamento leggero e kernel OS condiviso

I container utilizzano un approccio diverso all'isolamento delle applicazioni:

• Nessuna emulazione completa della macchina: invece di emulare intere macchine, i container impacchettano un'applicazione con le sue dipendenze;
• Kernel del sistema operativo condiviso: i container condividono il kernel del sistema operativo dell'host, riducendo il consumo di risorse;
• Isolamento dei processi: ogni container viene eseguito come processo isolato nello spazio utente, utilizzando funzionalità del sistema operativo come namespaces e control groups per la separazione;
• Utilizzo minimo delle risorse: i container non richiedono un sistema operativo completo per ogni istanza, risultando molto più leggeri rispetto alle macchine virtuali;
• Avvio rapido e alta densità: i container si avviano quasi istantaneamente, consumano meno memoria e spazio su disco, e permettono di eseguire migliaia di istanze sullo stesso hardware dove solo poche VM potrebbero essere eseguite;
• Ideali per i workflow moderni: questo isolamento leggero è perfetto per microservizi, pipeline di integrazione continua/distribuzione continua (CI/CD) e ambienti che richiedono scalabilità rapida e alta portabilità;
• Coerenza tra ambienti: condividendo il kernel OS, i container facilitano il mantenimento della coerenza tra ambienti di sviluppo, test e produzione.

Container vs. Macchine Virtuali: Confronto diretto

Il confronto tra container e macchine virtuali (VM) mette in evidenza le principali differenze e punti di forza:

Prestazioni

• I container evitano il sovraccarico derivante dall'esecuzione di più sistemi operativi;
• I container offrono tempi di avvio più rapidi e un consumo di risorse inferiore;
• Le VM richiedono un sistema operativo completo per ogni istanza, con conseguente maggiore utilizzo di risorse.

Portabilità

• I container eccellono in portabilità; le immagini dei container si spostano facilmente tra ambienti diversi;
• Le applicazioni nei container si comportano allo stesso modo ovunque;
• Le VM sono meno portatili a causa della dipendenza da hypervisor specifici e delle dimensioni maggiori delle immagini.

Scalabilità

• I container consentono di eseguire molte più istanze sullo stesso hardware;
• I container scalano le applicazioni rapidamente in base alla domanda;
• Le VM sono meno efficienti per la scalabilità rapida.

Isolamento e sicurezza

• Le VM forniscono un isolamento più forte, risultando preferibili per l'esecuzione di sistemi operativi o applicazioni con requisiti di sicurezza elevati;
• I container offrono un isolamento leggero, adatto alla maggior parte degli scenari applicativi moderni.

Comprendere queste differenze aiuterà a scegliere lo strumento più adatto alle proprie esigenze durante l'utilizzo di Docker.