По вашему запросу ничего не найдено :(
Убедитесь, что запрос написан правильно, или посмотрите другие
наши статьи:
Архитектуры х64 и х86 являются одними из наиболее широко используемых типов архитектур системы команд (АСК или ISA – Instruction Set Architecture), созданными Intel и AMD. ISA определяет поведение машинного кода и то, как программное обеспечение управляет процессором.
ISA – это аппаратный и программный интерфейс, определяющий, что и как может делать ЦП.
Прочитав эту статью, вы узнаете разницу между архитектурами х64 и х86.
Что из себя представляет архитектура х86?
х86 – это тип ISA для компьютерных процессоров, разработанный Intel в 1978 году. Архитектура х86 основана на микропроцессоре Intel 8086 (отсюда и название) и его модификации 8088. Изначально это была 16-битная система команд для 16-битных процессоров, а позже она выросла до 32-битной системы команд.
Количество битов показывает, сколько информации ЦП может обработать за цикл. Так, например, 32-разрядный ЦП передает 32 бита данных за тактовый цикл.
Благодаря своей способности работать практически на любом компьютере, от обычных ноутбуков до домашних ПК и серверов, архитектура х86 стала достаточно популярной среди многих производителей микропроцессоров.
Наиболее значительным ограничением архитектуры х86 является то, то она может обрабатывать максимум 4096 Мб ОЗУ. Поскольку общее количество поддерживаемых комбинаций равно 232 (4 294 967 295), то 32-разрядный процессор имеет 4,29 миллиарда ячеек памяти. В каждой ячейке хранится 1 байт данных, а в сумме это примерно 4 Гб доступной памяти.
На сегодняшний день термин х86 обозначает любой 32-разрядный процессор, способный выполнять систему команд х86.
Что из себя представляет архитектура х64?
х64 (сокращение от х86-64) – это архитектура системы команд, расширенная до 64-битного кода. В ее основе лежит архитектура х86. Впервые она была выпущена в 2000 году. Она представляла два режима работы – 64-битный режим и режим совместимости, который позволяет пользователям запускать 16-битные и 32-битные приложения.
Поскольку вся система команд х86 остается в х64, то старые исполняемые файлы работают практически без потери производительности.
Архитектура х64 поддерживает гораздо больший объем виртуальной и физической памяти, чем архитектура х86. Это позволяет приложениям хранить в памяти большие объемы данных. Кроме того, х64 увеличивает количество регистров общего назначения до 16, обеспечивая тем самым дополнительную оптимизацию использования и функциональность.
Архитектура х64 может использовать в общей сложности 264 байта, что соответствует 16 миллиардам гигабайт (16 эксабайт) памяти. Гораздо большее использование ресурсов делает эту архитектуру пригодной для обеспечения работы суперкомпьютеров и машин, которым требуется доступ к огромным ресурсам.
Архитектура х64 позволяет ЦР обрабатывать 64 бита данных за тактовый цикл, что намного больше, чем может себе позволить архитектура х86.
х86 VS х64
Несмотря на то, что оба эти типа архитектуры основаны на 32-битной системе команд, некоторые ключевые отличия позволяют их использовать для разных целей. Основное различие между ними заключается в количестве данных, которые они могут обрабатывать за каждый тактовый цикл, и в ширине регистра процессора.
Процессор сохраняет часто используемые данные в регистре для быстрого доступа. 32-разрядный процессор на архитектуре х86 имеет 32-битные регистры, а 64-разрядный процессор – 64-битные регистры. Таким образом, х64 позволяет ЦП хранить больше данных и быстрее к ним обращаться. Ширина регистра также определяет объем памяти, который может использовать компьютер.
В таблице ниже продемонстрированы основные различия между системами команд архитектур х86 и х64.
ISA
х86
х64
Выпущена
Выпущена в 1978 году
Выпущена в 2000 году
Создатель
Intel
AMD
Основа
Основана на процессоре Intel 8086
Создана как расширение архитектуры х86
Количество бит
32-битная архитектура
64-битная архитектура
Адресное пространство
4 ГБ
16 ЭБ
Лимит ОЗУ
4 ГБ (фактически доступно 3,2 ГБ)
16 миллиардов ГБ
Скорость
Медленная и менее мощная в сравнении с х64
Позволяет быстро обрабатывать большие наборы целых чисел; быстрее, чем х86
Передача данных
Поддерживает параллельную передачу только 32 бит через 32-битную шину за один заход
Поддерживает параллельную передачу больших фрагментов данных через 64-битную шину данных
Хранилище
Использует больше регистров для разделения и хранения данных
Хранит большие объемы данных с меньшим количеством регистров
Поддержка приложения
Нет поддержки 64-битных приложений и программ.
Поддерживает как 64-битные, так и 32-битные приложения и программы.
Поддержка ОС
Windows XP, Vista, 7, 8, Linux
Windows XP Professional, Windows Vista, Windows 7, Windows 8, Windows 10, Linux, Mac OS
Функции
Каждая архитектура системы команд имеет функции, которые ее определяют и дают некоторые преимущества в тех или иных вариантах использования. Следующие списки иллюстрируют функции х64 и х86:
х86
Использует сложную архитектуру со сложным набором команд (CISC-архитектуру).
Сложные команды требуют выполнения нескольких циклов.
х86 имеет больше доступных регистров, но меньше памяти.
Разработана с меньшим количеством конвейеров обработки запросов, но может обрабатывать сложные адреса.
Производительность системы оптимизируется с помощью аппаратного подхода – х86 использует физические компоненты памяти для компенсации нехватки памяти.
Использует программную технологию DEP (Data Execution Prevention – Предотвращение выполнения кода).
х64
Имеет возможность обработки 64-битных целых чисел с преемственной совместимость для 32-битных приложений.
(Теоретическое) виртуальное адресное пространство составляет 264 (16 эксабайт). Однако на сегодняшний день в реальной практике используется лишь небольшая часть из теоретического диапазона в 16 эксабайт – около 128 ТБ.
х64 обрабатывает большие файлы, отображая весь файл в адресное пространство процессора.
Быстрее, чем х86, благодаря более быстрой параллельной обработке, 64-битной памяти и шине данных, а также регистрам большего размера.
Поддерживает одновременную работу с большими файлами в нескольких адресных пространствах. Кроме того, х64 одновременно эмулирует две задачи х86 и обеспечивает более быструю работу, чем х86.
Загружает команды более эффективно.
Использует программную технологию DEP (Data Execution Prevention – Предотвращение выполнения кода).
Применения
Из-за того, что эти две архитектуры имеют различные функции и имеют различия в доступе к ресурсам, скорости и вычислительной мощности, каждая архитектура используется для различных целей:
х86
Многие компьютеры по всему миру по-прежнему основаны на операционных системах и процессорах х86.
Используется для игровых консолей.
Подсистемы облачных вычислений по-прежнему используют архитектуру х86.
Старые приложения и программы обычно работают на 32-битной архитектуре.
Лучше подходит для эмуляции.
32-битный формат по-прежнему более предпочтителен при производстве аудио из-за возможности совмещения со старой аудиотехникой.
х64
Все большее число ПК используют 64-разрядные процессоры и операционные системы на основе архитектуры х64.
Все современные мобильные процессоры используют архитектуру х64.
Используется для обеспечения работы суперкомпьютеров.
Используется в игровых консолях.
Технологии виртуализации основаны на архитектуре х64.
Она лучше подходит для новых игровых движков, так как она быстрее и обеспечивает лучшую производительность.
Ограничения
И хотя обе ISA имеют какие-то ограничения, х64 – все же более новый и более совершенный тип архитектуры. Ниже приведен список ограничений для обоих типов архитектур:
х86
Имеет ограниченный пул адресуемой памяти.
Скорость обработки ниже в сравнении с архитектурой х64.
Фирмы-поставщики больше не разрабатывают приложения для 32-битных операционных систем.
Для современных процессоров требуется 64-битная ОС.
Все устройства в системе (видеокарты, BIOS и т.д.) совместно используют доступную оперативную память, оставляя еще меньше памяти для ОС и приложений.
х64
Она не работает на устаревших устройствах.
Ее высокая производительность и скорость, как правило, потребляют больше энергии.
Маловероятно, что 64-разрядные драйверы будут доступны для старых систем и оборудования.
Некоторое 32-разрядное программное обеспечения не полностью совместимо с 64-разрядной архитектурой.
Как проверить, на какой архитектуре работает ваш компьютер – х64 или х86?
Если вы купили ПК в последние 10-15 лет, то он с большой долей вероятности работает на архитектуре х64. Для того, чтобы проверить, является ли ваш компьютер 32-разрядным или 64-разрядным, выполните следующие действия:
Шаг 1: Откройте настройки
В Windows 10 нажмите на клавишу Windows и щелкните значок «Settings» («Настройки»).
Шаг 2: Откройте параметры системы
В меню настроек выберите пункт «System» («Система»).
Шаг 3: Найдите характеристики устройства
Выберите пункт «About» («О программе») на левой панели и в разделе «Device specifications» («Характеристики устройства») найдите тип системы:
В приведенном выше примере система представляет собой 64-разрядную операционную систему с процессором на базе архитектуры х64.
Через командную строку это можно сделать быстрее:
wmic OS get OSArchitecture
Ну а для Linux нужно выполнить команду:
uname -m
Что лучше – х86 или х64?
Несмотря на то, что и у х86, и у х64 есть свои преимущества, будущее не терпит ограничений, а это значит, что х86 практически перестанет использоваться или будет полностью выведена из использования. К тому же, х64 намного быстрее, может выделять больше оперативной памяти и имеет возможности параллельной обработки через 64-битную шину данных. Это делает ее лучшим вариантом при выборе между двумя типами архитектуры.
Если стоит выбор, какую ОП установить, то всегда лучше отдать предпочтение в пользу 64-разрядной ОС, поскольку она может запустить как 32-разрядное, так и 64-разрядное программное обеспечение. А вот ОС на базе х86 работает только с 32-разрядным программным обеспечением.
В общем и целом, х64 гораздо более эффективна, чем х86, поскольку использует всю установленную оперативную память, предоставляет больше места на жестком диске, имеет более высокую скорости шины и общую лучшую производительность.
Заключение
Данная статья показала различия между архитектурами системы команд х86 и х64, а также описала их функции, возможные применения и ограничения. Примите во внимание все особенности каждой ISA и сделайте выбор в пользу наиболее вам подходящей.
Автоматизация в классическом понимании совокупность технических, методических и программных средств, обеспечивающих процесс измерения без непосредственного участия человека. Задача автоматизации повышение эффективности проводимых измерений и их качество.
p>
Автоматизация позволяет обеспечить:
Диагностику состояния системы в режиме реального времени;
Обработку результатов измерений для получения диагностической или прогнозирующей информации;
Измерение и вычисление параметров быстропротекающих процессов;
Снижение влияния помех на результат измеряемого параметра;
Сбор измерительной информации в местах, недоступных для человека;
Одновременное измерение большого числа величин;
Длительные, многократные измерения;
Повышение достоверности конечных результатов.
Различают два уровня автоматизации:
Частичная автоматизация. Осуществляется в тех случаях, когда стоит задача повышения качества измерений за счет освобождения оператора от рутинной работы, тогда простые автоматические устройства эффективно заменяют его. Это не освобождает человека от участия в производственном процессе, но существенно облегчает его работу. Техническим средством частичной автоматизации служит включение вычислительных средств (обычно микропроцессоров-МП) в средство измерения (СИ).
Полная автоматизация. Высшая ступень автоматизации, которая повышает качество измерений за счет исключения человека-оператора из процесса измерений. Так как в силу физиологических возможностей человек не способен с необходимой скоростью обрабатывать информацию. Техническим средством полной автоматизации является информационно-измерительная система (ИИС).
Функции микропроцессоров при частичной автоматизации
Микропроцессоры позволяют автоматизировать процесс управления цифровыми измерительными приборами. С помощью средств измерения (СИ), в которые включены микропроцессорные системы достигается:
Многофункциональность приборов возможность одним СИ измерить несколько параметров;
Увеличение точности и надежности приборов;
Расширение измерительных возможностей данных приборов за счет проведения различных измерений;
Простота в управлении прибором;
Возможность получения математических функций из измеренных значений;
Экономичность аппаратуры;
Возможность объединения набора приборов в измерительно-вычислительный комплекс;
Уменьшение погрешностей за счет выявления и исключения грубых и систематических погрешностей;
Прощенное включение СИ в ИИС.
Информационно-измерительная система
Основной причиной создания информационно-измерительных систем является необходимость контролировать/измерять одновременно большое количество физических величин, многие из которых должны измеряться одновременно. С помощью ИИС можно решать задачи, которые нельзя решить с помощью других средств измерения, такие как:
Возможность обеспечивать наиболее высокий уровня автоматизации процесса измерений
Возможность обеспечивать высокую достоверность получаемых результатов
Возможность получения высокоинформативной и удобной индикацию
Возможность хранения результатов измерения.
На рисунке 2.1 в общем виде структура ИИС. В данной структуре все СИ цифровые и управление этими приборами осуществляется командами в цифровом виде, передаваемыми по линиям интерфейса. Автоматизация аналоговых систем сложнее, для аналоговых СИ схема ИИС должна дополняться АЦП и ЦАП.
На рисунке 2.1. обозначено:
Сплошными линиями изображены функциональные связи, пунктирными интерфейсные;
- приборы воздействия на объект измерения (измерительные сигналы, вид которых и их параметры задаются контроллером (ВУ) и управляющие команды передаются по линиям интерфейса (показаны пунктиром);
- коммутаторы, управляемые контроллером;
- измерительные приборы, измеряющие результат прохождения измерительных сигналов от приборов воздействия через объект измерения;
УР устройства регистрации (принтер и т.п.).
ИИС могут быть достаточно сложными устройствам, которые должны в зависимости от решаемой задачи иметь возможность переконфигурироваться. Как показывает практика, такие системы могут эффективно и надежно функционировать только если они строятся поблочно - модульному принципу. Для реализации этого принципа необходимо использовать стандартный интерфейс.
Стандартные интерфейсы для измерительных систем
Для каждой ИИС необходимо создавать свои уникальные аппаратные и программные средства. Для их разработки требуется много времени, квалифицированные специалисты и высокая надежность, которая не может быть обеспечена в неспециализированных условиях производства. Альтернативой индивидуальному способу построения ИИС является блочно-модульный способ, который можно осуществить только при использовании стандартного интерфейса. В данном случае стандартный интерфейс это система сопряжения, включающая аппаратные и программные средства, для которых регламентированы три группы условий: информационные (логические), электрические и конструктивные. Такой интерфейс позволяет агрегатировать устройства, входящие в ИИС, без изменений и доделок.
Информационная совместимость
Согласование входных и выходных сигналов, исходя из их спектра изменения, порядка обмена сигналами. ИС определяется унификацией измерительных сигналов и способов их передачи. Унификация измерительных сигналов означает, что их параметры не могут быть отобраны произвольно, но должны отвечать требованиям стандарта для таких сигналов, которые принятые для этой системы. Условия совместимости информации влияют на объем и сложность схемотехники и ПО.
Электрическая совместимость
Согласованность статических и динамических параметров электрических сигналов, учитывающих ограничения на пространственное устройство интерфейсов и техническое внедрение приемки и передачи элементов. Электрические условия совместимости влияют на основные параметры интерфейса - скорость обмена данными, максимальное количество подключенных устройств, их конфигурацию и расстояние.
Конструктивная совместимость
Согласованность конструктивных параметров интерфейса, обеспечивающая механический контакт электрических соединений и механической замены съемных элементов, блоков и узлов. Условия совместимости по конструкции определяют типы соединителей, конструкцию кабельного соединения, печатной платы, рамы и стойки. Объём конструктивных особенностей для разных интерфейсов может сильно отличаться. Так для интерфейса МЭК это конструкция только разъёмов, а для интерфейса КАМАК конструкция шкафов, разъёмов, ячеек, каркасов, положения ячеек в каркасах.
Обычно в стандарт на интерфейс входит и структура (топология) соединения приборов ИИС. Существует три основных структуры:
цепочечная;
магистральная;
радиальная;
в некоторых ИИС (обычно в иерархических системах) используется комбинация из некоторых структур. На рис.2.2 приведены эти структуры.
На рисунке 2.2 комбинированная структура показана для трех уровней иерархии. На самом высоком уровне используется радиальная структура, во втором магистральная и в самом низком цепочечная. Здесь обозначено:
блоки радиальной структуры и в качестве пятого блока радиальной структуры входит контроллер магистральной структуры;
блоки магистральной структуры, в которую и входит контроллер нижнего уровня;
блоки цепочечной структуры вместе с контроллером, который одновременно является блоком структуры второго (магистральной) второго уровня.
Выполнение всех трех условий интерфейса необходимо, но этого недостаточно для обмена данными между устройствами и их взаимного сопряжения. Для работы системы должны быть определены интерфейсные функции, которые позволяют устройствам выполнять операции связанные с обменом информации такие как : прием и передача сообщений, распознавание адреса и подключение к линиям интерфейса, в определенной последовательности.
Интерфейсная функция заключается в обеспечении передачи данных, в том числе информации о состоянии прибора. Эта функция обязательна для любого прибора источника.
Функции интерфейса обеспечивают совместимость различных устройств без ограничения возможности работы других устройств в системе. Так называются функции, которые устройства чаще всего выполняют фундаментальные. Обсудите их:
Подготовка и получение информации (осуществляется источниками и получателями информации);
Данные передают контроль (функцию контроллера)
Согласование источника информации (осуществляется с помощью исходного устройства или контроллера);
Согласование информационного приемника (выполняется устройством приемника или контроллером).
Функции контроллера могут выполняться несколькими устройствами в системе, основные из которых необходимо выполнять для обеспечения совместимости информации, определяются организацией пользовательского интерфейса. Канал управления - это назначенные функции выбора информационного канала, синхронизации обмена обучением информации, координации взаимных действий, а канал информации - функции буферного хранения информации и т.д.
При выборе информационного канала задается значение производительности процесса взаимных действий элементов системы. Существует несколько процедур отбора: Инициация вопроса, выбор вопроса приоритета и выявление вопроса.
Синхронизация обмена информацией обеспечивает временную координацию процессов между функциональными устройствами системы.
Координация определяет набор процедур для организации и контроля за процессом взаимных действий системных устройств. Оперативные координационные операции - адаптация для взаимной поддержки, контроль взаимных действий, передача надзорных функций.
Интерфейсный информационный канал предназначен для выполнения обмена информацией и функции преобразования.
Основными процедурами функции обмена является подготовка и получение информации из регистров системных компонентов. Основные процедуры функции преобразования должны преобразовывать серьезный код, чтобы уравнять код, и наоборот; кодирование преобразования информации; декодирование команд, адресов; логические действия над статусом сохраняют содержимое.
Рассмотрим пример стандартного интерфейса МЭК.
Стандартный интерфейс МЭК
Разработчиком интерфейса прибора является Hewlett-Packard (США), он был представлен под торговой маркой HP-IB (Hewlett-Packard Interface Bus) и использовался для сопряжения устройств (рис. 2.3). Позже он был стандартизирован во многих странах мира.
Данная структура состоит из трёх групп модулей - измерения оборудования (СИ); Информационное оборудование; вспомогательные аппараты. К шине KOП подключаются следующие единицы измерения: коммутатор (K); Метр частоты электронного счета (Ч); осциллограф (ОС); Цифровой вольтметр (В); Генератор сигнала (Г) и ПК.
Они соединяются с основной линией интерфейсными приставками (интерфейсными модулями, интерфейсными картами), которые обеспечивают "перевод" информации с языка модуля на язык ствола и наоборот.
Ствол интерфейса состоит из 16 информационных линий, которые сгруппированы в 3 шины.
Синхронизационная шина предназначена для координации операции источника и приема во время обмена информацией и состоит из трёх линий:
Обслуживание данных - SD (NAV);
Готовность к приему - PU (NRED);
Принятые данные - НДАК.
При синхронизации источник информации, если убедится, что приёмник готов к приёму сигнала GP, будет передавать байт данных, при этом сопровождая сигналом (SD).
убедившись, что приёмник готов к приёму (сигнал GP), передает байт данных, сопровождая его сигналом SD. Приемник их по очереди первых постановок GP делает сигналы, а затем сигнал ДП.
- Управляющая шина имеет пять линий:
"Управление" (ATN) - сигнал производится контроллером и является признаком передачи данных со-связи интерфейса (команды или адреса) на шине;
"Конец передачи" (EOI) - на этой линии передаётся сигнал об окончании обмена;
"Запрос на обслуживание" ("3О") - указывает контроллеру, что в системе есть запрос на обслуживание;
"Ясный интерфейс" (IFC) - сигнал производится контроллером и обеспечивает интерфейс в первоначальном положении;
Пульт управления (РЕН) - сигнал производится контроллером, блокируется ручное управление устройством и монтируется управление устройством и управление основной линией. В DPC находятся восемь ЛД0...... Также передаются линии ЛД7, по которым поступает информация - Через информационные линии, сообщения интерфейса, с-в-д адреса модулей и команд. Адрес модуля или код команды не отображаются в строках, а код - это ЛД0-ЛД4 для команды ЛД5-6.
Характеристика интерфейса
Максимальное количество модулей в интерфейсе без использования до полноценных вспомогательных устройств - 15.
Передача команд и информации через информационный шину "асинхронная" и "двусторонняя" - 1MB/s.
Интерфейс обеспечивает отрицательную логику, а уровни сигналов соответствуют уровням транзисторной логики транзистора (TTL).
Характер направления централизован (1 уровень центрации).
Система раздельной шины - управление и информационные сигналы.
Порядок обмена: бит - параллельный, байт - последовательный.
Организация системы шины - магистральное.
Нерегламентированная конструкция, позволяющий использовать любой инструмент.
Компьютер выполняет одну из трех функций: чтение измерений происходит из модулей приборов, передача команд для обмена параметрами работы модулей приборов, организовывая обмен между модулями. Главным режимом работы таких модулей является непрерывное освидетельствование основной магистрали. Если модуль обнаруживает необходимую информацию (по нужному адресу), он вступает в операцию и получает или передает информацию.
Заключение
Необходимость решения практических задач диагностики и измерения в сложных системах привели к необходимости автоматизации измерений. Накоплен большой опыт разработки и эксплуатации информационно-измерительных систем.
Современная телекоммуникационная система является сложной системой, включающей разнообразные приборы и среду передачи информации. Для диагностики таких систем разработаны и широко используются системы автоматического мониторинга (САМ), которые по назначению и принципам построения являются частным случаем ИИС. Практический интерес представляет анализ существующих САМ с точки зрения использования в них опыта разработки ИИС, которые были разработаны и используются намного раньше.
Docker и Kubernetes - два ведущих инструмента, используемых в индустрии облачных вычислений. В то время как Docker - это компьютерное приложение, использующее концепцию контейнеризации, а Kubernetes - это система оркестровки контейнеров.
Как правило, Docker и Kubernetes используются совместно друг с другом. Тем не менее, сравнение Kubernetes и Docker является чрезвычайно популярной темой в сообществе облачных вычислений.
Прежде чем сравнивать две наиболее важные технологии облачных вычислений, давайте сначала кратко расскажем о каждой из них.
Kubernetes
Впервые выпущенный в июне 2014 года, Kubernetes был изначально разработан Google. За дальнейшую разработку и обслуживание системы оркестровки контейнеров с открытым исходным кодом отвечает Cloud Native Computing Foundation.
Согласно официальному сайту, Kubernetes является «системой с открытым исходным кодом для автоматизации развертывания, масштабирования и управления контейнеризованными приложениями».
Используя технологию контейнеризации, Kubernetes позволяет запускать контейнеры на нескольких вычислительных узлах, которые могут быть простыми серверами или виртуальными машинами. Перед использованием Kubernetes нужно перепроверить несколько вещей. Одним из них является обеспечение того, чтобы все участвующие вычислительные узлы были надежно связаны друг с другом.
Docker
Разработанная Docker, Inc., Docker была впервые выпущена в марте 2013 года. Это компьютерная программа, способная выполнять виртуализацию на уровне операционной системы, широко известную как контейнерная упаковка.
Docker можно рассматривать в двух разных сторон. С первого взгляда контейнеры Docker - это действительно легкие виртуальные машины, а со второй точки зрения Docker - это платформа для упаковки и доставки программного обеспечения.
Последний аспект в первую очередь ответственен за огромную популярность технологии контейнеризации Docker и ее широкое распространение в индустрии облачных вычислений.
Можно ли сравнивать Docker и Kubernetes?
Сравнивать Docker с Kubernetes - все равно что сравнивать Солнце с Луной. Конечно, оба небесных тела, но сравнение между ними не звучит правильно! Это потому, что, хотя оба сияют, один - звезда, а другой - естественный спутник.
Хотя Docker может работать без Kubernetes, а Kubernetes может функционировать в полной мере без Docker, использование обоих в совместной работе улучшает функциональность друг друга. Docker может быть установлен на компьютере для запуска контейнерных приложений. Подход контейнеризации означает запуск приложений в операционной системе таким образом, чтобы они были изолированы от остальной части системы. Приложение будет чувствовать, что оно имеет свою собственную выделенную ОС.
Несколько приложений могут работать в одной ОС, как если бы у каждого из них был свой экземпляр операционной системы. Каждое приложение находится внутри контейнера. Docker позволяет создавать, управлять и запускать контейнеры в одной операционной системе.
Теперь, когда у вас установлен Docker на нескольких хостах, то есть на операционных системах, вы можете воспользоваться Kubernetes. В таком случае мы называем эти хосты узлами или узлами Docker, которые могут быть серверами с открытым исходным кодом или виртуальными машинами. Прелесть использования Kubernetes с Docker заключается в том, что он помогает автоматизировать балансировку нагрузки контейнера, создание сетей, выделение ресурсов, масштабирование и безопасность на всех хостах Docker с помощью отдельной панели мониторинга или интерфейса командной строки.
Повышение масштабируемости приложений и повышение надежности инфраструктуры - две лучшие причины выбора нескольких узлов. Коллекция узлов, управляемых отдельным экземпляром Kubernetes, называется кластером Kubernetes.
Kubernetes vs Docker
Docker Swarm, про настройку которого можно прочитать тут - это платформа оркестрации контейнеров с открытым исходным кодом. Это собственный механизм кластеризации для Docker, и поэтому он использует ту же командную строку, что и Docker. Ниже приведены различные важные различия между Swarm и Kubernetes.
Развертывание приложений
Приложение развертывается в Kubernetes с использованием комбинации модулей и служб (или микросервисов). В Docker Swarm развертывание приложения происходит просто в виде микросервисов или сервисов в кластере Swarm.
Docker Swarm поставляется с Docker Compose, который помогает в установке приложения. Для идентификации нескольких контейнеров в Docker Swarm есть файлы YAML (YAML Ain’t Markup Language).
Настройка контейнера
Хотя Docker Swarm API не поддерживает все команды Docker, он предлагает почти все лучшие функциональные возможности Docker.
Итак, Docker Swarm поддерживает большинство инструментов, доступных для Docker. Однако, если Docker API не способен выполнять некоторые необходимые операции, не существует простого обходного пути для их использования в Docker Swarm.
Как и Docker Swarm, Kubernetes имеет свою собственную версию API, определения клиентов и YAML. Тем не менее, они отличаются от их коллег Docker.
Следовательно, нет возможности использовать Docker CLI или Docker Compose для определения контейнеров в Kubernetes. В случаях, когда необходимо переключить платформу, команды и определения YAML необходимо переписать.
Балансировка нагрузки
Как правило, Ingress используется для балансировки нагрузки в Kubernetes. Тем не менее, есть и другой способ, в котором модуль в Kubernetes выставляется через сервис и его можно использовать в качестве балансировщика нагрузки в кластере, к которому он принадлежит.
Docker Swarm имеет DNS-элемент, который можно использовать для распределения входящих запросов по определенному имени службы. Для балансировки нагрузки службы могут быть назначены автоматически или настроены для работы на указанных пользователем портах.
Сеть
Kubernetes использует плоскую сетевую модель. Таким образом, все модули могут взаимодействовать друг с другом. Как будет происходить взаимодействие между модулями, определяется сетевыми политиками. Обычно модель плоской сети реализована в виде наложения.
Модель плоской сети в Kubernetes требует две CIDR (Classless Inter-Domain Routing): один для сервисов, а другой - от которого модули получают IP-адрес.
В Docker Swarm узел, присоединяющийся к кластеру Swarm, отвечает за генерацию оверлейной сети для сервисов, охватывающей каждый хост в кластере, и сети мостов Docker только для хостов для контейнеров.
Docker Swarm дает пользователям возможность шифровать трафик контейнерных данных при создании оверлейной сети.
Масштабируемость
Kubernetes - это комплексная структура для распределенных систем. Поскольку он предлагает унифицированный набор API и надежные гарантии состояния кластера, Kubernetes является сложной системой. Эти способности отвечают за замедление развертывания и масштабирования контейнера.
По сравнению с Kubernetes, Docker Swarm может развертывать контейнеры на гораздо более высокой скорости. Следовательно, это позволяет быстрее реагировать на масштабирование системы в соответствии с требованиями.
Синергия между Docker и Kubernetes
Kubernetes способен работать в тандеме с любой технологией контейнеризации. RKT и Docker являются двумя наиболее популярными опциями для механизма оркестровки контейнеров с открытым исходным кодом. Однако последний предпочтительнее, чем первый.
Из-за большего предпочтения использования Docker с Kubernetes было приложено много усилий для совершенствования сотрудничества между этими двумя технологиями.
Хотя Docker имеет свой собственный механизм оркестровки контейнеров в форме Docker Swarm, склонность к использованию Kubernetes с Docker нельзя не заметить. Это видно из того факта, что Docker for Desktop поставляется с собственным дистрибутивом Kubernetes.
Следовательно, совершенно очевидно, что обе технологии, Docker и Kubernetes, объединили свои усилия и также извлекли большую пользу из этого сотрудничества.