簡介
從 Windows Server 2022 開始，有兩種類型的容器可供使用：Windows Server 容器和 Hyper-V 容器。 每個容器類型都支援 Windows Server 2022 的 Server Core 或 Nano Server SKU。
這些組態有不同的效能影響，我們會詳述以下內容，以協助您瞭解哪一個適合您的案例。 此外，我們會詳細說明影響效能的配置，並描述每個選項的取捨。
Windows Server 容器和Hyper-V 容器
Windows Server 容器和 Hyper-V 容器提供許多相同的可移植性和一致性優點，但在隔離保證和效能特性方面有所不同。
Windows Server 容器 透過進程和命名空間隔離技術提供應用程式隔離。 Windows Server 容器會與容器主機和主機上執行的所有容器共用核心。
Hyper-V 容器 會藉由在高度優化的虛擬機中執行每個容器，來擴充 Windows Server 容器所提供的隔離。 在此設定中，容器主機的核心不會與 Hyper-V 容器共用。
Hyper-V 容器所提供的額外隔離，大部分是由容器與容器主機之間隔離的 Hypervisor 層所達成。 這會影響容器密度，因為與 Windows Server 容器不同，系統檔案和二進位檔的共用可能會減少，因而造成整體較大的記憶體和記憶體使用量。 此外，某些網路、記憶體 IO 和 CPU 路徑預期會有進一步的額外負荷。
Nano Server 和 Server Core
Windows Server 容器和 Hyper-V 容器支援 Server Core，深入瞭解 容器基底映射選項。
Nano Server 是針對私人雲端和數據中心優化的遠端管理伺服器作系統。 它類似於 Server Core 模式中的 Windows Server，但明顯較小，沒有本機登入功能，而且只支援 64 位應用程式、工具和代理程式。 它佔用的磁碟空間要少得多、設定速度明顯更快，而且需要比 Windows Server 少得多的更新和重新啟動。 當重新啟動時，重新啟動的速度會更快。
容器 Start-Up 時間
容器啟動時間是容器提供最大優點的許多案例中的重要計量。 因此，瞭解如何優化容器啟動時間非常重要。 以下是一些需要理解的調整取捨，以改善啟動時間為目標。
第一次登入
Microsoft 提供適用於 Nano Server 和 Server Core 的基礎映像。 Server Core 隨提供的基礎映像檔已透過移除與第一次登入 (OOBE) 相關的啟動時間負擔來優化。 這不是 Nano Server 基礎映像檔的情況。 不過，您可以將至少一個層級提交至容器映像，藉此從以 Nano Server 為基礎的映像中移除此成本。 後續容器將從映像啟動，不會產生首次登入成本。
臨時空間位置
根據預設，容器會在執行中的容器存留期內，使用容器主機系統磁碟驅動器媒體上的暫存空間來儲存。 這可作為容器的系統磁碟驅動器，因此容器作業中完成的許多寫入和讀取都會遵循此路徑。 對於系統磁碟驅動器存在於旋轉磁碟磁媒體 （HDD） 上的主機系統，但可以使用更快的儲存媒體（更快速的 HDD 或 SSD），可以將容器臨時空間移至不同的磁碟驅動器。 這是使用 dockerd –g 命令達成的。 此命令是全域的，而且會影響系統上執行的所有容器。
巢狀 Hyper-V 容器
適用於 Windows Server 2022 的 Hyper-V 提供巢狀 Hypervisor 支援。 也就是說，具備在一個虛擬機器內執行另一個虛擬機器的能力。 這會開啟許多有用的案例，但也誇大 Hypervisor 所產生的一些效能影響，因為有兩個層級的 Hypervisor 在實體主機上方執行。
對於容器，當在虛擬機內執行 Hyper-V 容器時，這會產生影響。 由於 Hyper-V 容器透過本身與容器主機之間的 Hypervisor 層提供隔離，因此當容器主機是 Hyper-V 型虛擬機時，容器啟動時間、記憶體 io、網路 io 和輸送量以及 CPU 方面會有相關聯的效能額外負荷。
存儲
掛接的數據磁碟區
容器可讓您使用容器主機的磁碟來作為容器的臨時儲存空間。 不過，容器暫存空間的生命週期等於容器的生命週期。 也就是說，當容器停止時，暫存空間和所有相關的數據都會消失。
然而，在許多情境下，希望資料的持續性能夠獨立於容器的生命週期。 在這些情況下，我們支援將資料卷從容器主機掛載至容器。 針對 Windows Server 容器，與掛接的資料磁碟區相關的 IO 路徑額外負荷可以忽略不計（接近原生效能）。 不過，將數據磁碟區掛接至 Hyper-V 容器時，該路徑會有一些 IO 效能降低。 此外，在虛擬機內執行 Hyper-V 容器時，這種影響會誇大。
暫存空間
Windows Server 容器和 Hyper-V 容器預設都會為容器臨時空間提供 20GB 的動態 VHD。 針對這兩種容器類型，容器OS會佔用該空間的一部分，而且每個啟動的容器都是如此。 因此，請務必記住，每個啟動的容器都有一些記憶體影響，而且視工作負載而定，最多可以寫入 20 GB 的備份儲存媒體。 伺服器記憶體組態的設計應該考慮到這一點。
網路
Windows Server 容器和 Hyper-V 容器提供各種網路模式，以最符合不同網路設定的需求。 這些選項各有各自的效能特性。
Windows 網路地址轉換 （WinNAT）
每個容器都會從內部的私人IP前綴接收IP位址（例如172.16.0.0/12）。 支援從容器主機到容器端點的埠轉送/對應。 Docker 預設會在 Dockerd 第一次執行時建立 NAT 網路。
在這三種模式中，NAT 組態是最昂貴的網路 IO 路徑，但所需的設定量最少。
Windows Server 容器會使用主機 vNIC 連結至虛擬交換器。 Hyper-V 容器會使用合成 VM NIC（不會公開到公用程式 VM）來連結至虛擬交換器。 當容器與外部網路通訊時，封包會透過 WinNAT 路由傳送，並套用地址轉譯，這會產生一些額外負荷。
透明
每個容器端點都會直接連線到實體網路。 實體網路的IP位址可以使用外部 DHCP 伺服器，以靜態方式或動態方式指派。
透明模式在網路 IO 路徑方面成本最低，而外部封包會直接傳遞至容器虛擬 NIC，以直接存取外部網路。
L2 網橋
每個容器端點都會位於與容器主機相同的IP子網中。 IP 位址必須從與容器主機相同的前置詞靜態指派。 由於第 2 層地址轉譯，主機上的所有容器端點都會有相同的 MAC 位址。
L2 網橋模式比 WinNAT 模式更有效能，因為它提供對外部網路的直接存取，但效能低於透明模式，因為它也引進 MAC 位址轉譯。