微型VM使管理員能夠在每個(gè)主機(jī)上運(yùn)行大量的小型VM。但隨著這些微型VM的累積，主機(jī)會(huì)變得越來越緊張，這可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能降低和資源耗盡等問題。不過，AWS Firecracker等平臺(tái)可幫助解決這些問題，這些平臺(tái)可提供微型VM和相應(yīng)管理功能，以確保最佳性能。
了解微型虛擬機(jī)及其優(yōu)勢
在管理員了解微型VM所提供的功能之前，應(yīng)先了解VM和容器的優(yōu)缺點(diǎn)。VM使管理員可以運(yùn)行彼此獨(dú)立的多個(gè)OS實(shí)例。雖然這提供了更多的隔離，但這里需要大量資源。與VM相比，容器更小且資源占用更少，缺點(diǎn)是，它們可能使整個(gè)系統(tǒng)面臨安全風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)橥恢鳈C(jī)上的容器共享同一OS。
相比之下，微型VM可為管理員提供兩全其美的體驗(yàn)。本質(zhì)上，微型VM采用容器架構(gòu)，同時(shí)可為每個(gè)實(shí)例保留VM隔離。這使管理員可以快速創(chuàng)建和部署大量微型VM，而不會(huì)面臨資源爭用的風(fēng)險(xiǎn)。微型VM還確保安全性。
何時(shí)利用完整VM、容器或微型VM
我們很難知道何時(shí)利用完整的VM、容器或微型VM。這意味著，每種實(shí)例類型都有其特定的用例，并且，管理員的選擇取決于他運(yùn)行的工作負(fù)載的類型。
如果管理員依賴于傳統(tǒng)的整體應(yīng)用程序，則最好使用完整的VM，因?yàn)閂M是完整且獨(dú)立的服務(wù)器，可部署復(fù)雜的傳統(tǒng)應(yīng)用程序，例如數(shù)據(jù)庫。
對于需要可擴(kuò)展性和工作負(fù)載移動(dòng)性的管理員來說，容器是更理想的選擇。由于缺乏隔離性，容器也更適合不需要高級別安全性的工作負(fù)載。
另外，那些希望支持傳統(tǒng)的單片應(yīng)用程序又想要實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性和移動(dòng)性的管理員，應(yīng)考慮使用微型VM。微型VM具有容器架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)保留了完整VM提供的安全性和隔離性。
微型VM管理挑戰(zhàn)
微型虛擬機(jī)可彌合容器和完整虛擬機(jī)之間的鴻溝，為管理員提供兩者的優(yōu)勢。但微型虛擬機(jī)也帶來獨(dú)特的挑戰(zhàn)。
通過微型虛擬機(jī)，管理員可以一次并連續(xù)創(chuàng)建大量小型虛擬機(jī)。但是，隨著微型VM的積累，管理員可能面臨的情況是：超出虛擬機(jī)管理程序的VM限制和可用的軟件許可證。
微型VM的大規(guī)模使用也會(huì)導(dǎo)致資源爭用。常見的誤解是，由于微型VM的尺寸減小，因此不會(huì)消耗大量資源。但是VM的大小并不一定決定其使用的資源數(shù)量。通常，單個(gè)主機(jī)中數(shù)量龐大的VM會(huì)導(dǎo)致資源爭用。而且，如果管理員在短時(shí)間內(nèi)創(chuàng)建了太多的微型VM，可能會(huì)淹沒主機(jī)。
AWS Firecracker介紹
盡管微型VM帶來的新管理挑戰(zhàn)，但市面上有很多供應(yīng)商和平臺(tái)可幫助管理員成功地對其進(jìn)行管理，AWS Firecracker就是其中之一。Firecracker是一種開源虛擬化技術(shù)，使管理員能夠?yàn)槿萜骰瘧?yīng)用構(gòu)建微型VM。
AWS使用Firecracker來支持其某些云服務(wù)，例如Lambda和Fargate，同時(shí)，管理員也在本地環(huán)境中使用該軟件。AWS于2018年11月首次推出Firecracker，它通過容器的移動(dòng)性提供完整VM的隔離和安全性。
AWS Firecracker非常適合事件驅(qū)動(dòng)和短暫的工作負(fù)載，例如無服務(wù)器計(jì)算。那些尋求多級隔離和保護(hù)的管理員將從Firecracker中受益。Firecracker的核心是依賴于Linux內(nèi)置的KVM模塊，從而使其能夠在非虛擬化環(huán)境中啟動(dòng)輕量級微型VM。
如何使用AWS Firecracker
當(dāng)管理員確定微型VM是否適合其工作負(fù)載后，就可以使用AWS Firecracker構(gòu)建微型VM。AWS Firecracker為管理員提供了極簡設(shè)計(jì)，這可減少內(nèi)存需求并更好地防御惡意攻擊。
在管理員可以使用AWS Firecracker前，他們必須下載Firecracker二進(jìn)制文件。然后，管理員需要未壓縮Linux內(nèi)核二進(jìn)制文件用作guest OS，以及根文件系統(tǒng)(例如ext4文件系統(tǒng)映像)。
當(dāng)管理員獲取這些二進(jìn)制文件后，他們必須打開Shell彈出框才能成功啟動(dòng)并運(yùn)行Firecracker，并需要另一個(gè)shell來寫入其API。這兩個(gè)shell程序必須與Firecracker二進(jìn)制文件在同一目錄中運(yùn)行。
在完成這些步驟后，管理員應(yīng)在第二個(gè)Shell中設(shè)置guest OS內(nèi)核和訪客根文件系統(tǒng)，以啟動(dòng)訪客計(jì)算機(jī)。然后，管理員可以返回到第一個(gè)shell，并確保從提供的彈出框登錄到guest計(jì)算機(jī)。
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