Kubernetes vs Docker: Důkladné srovnání

Kubernetes a Docker jsou dvě cloudové nativní technologie s podobnou funkčností, ale velmi odlišnými účely.

Oba se používají při správě kontejnerů, ale tím jejich podobnost končí. Docker je ideální pro každodenní použití při vytváření, spouštění a správě kontejnerizovaných aplikací, zatímco Kubernetes je spíše pro správu velkého clusteru kontejnerových aplikací.

Oba nástroje mají své klady a zápory, takže je důležité vědět, co každý umí nejlépe a kdy jej použít či nikoli. Tento blogový příspěvek osvětluje tento problém, aby vám pomohl vybrat si správně.

Virtuální stroje vs Docker vs Kubernetes

Docker a Kubernetes jsou technologie kontejnerizace. Kontejner lze vytvořit na fyzickém nebo virtuálním počítači. Virtuální stroj je digitální kopie fyzického stroje, kterou můžete spustit na libovolném hostiteli virtuálního stroje.

Chcete-li získat přístup k výpočetním prostředkům v cloudu, obvykle si musíte pronajmout virtuální počítač (virtuální počítač) od svého poskytovatele cloudových služeb. Pak do něj můžete nainstalovat kontejnerizační aplikace, jako je Docker, pokud potřebujete. Poskytovatelé cloudových služeb tedy často zahrnují předinstalované obrazy kontejnerů do svých instancí virtuálních počítačů.

Virtuální stroj poskytuje bezpečné a izolované prostředí pro spouštění vašeho kódu. Na virtuálním stroji můžete vyvíjet svou aplikaci, pak ji snadno uložit a přenést ke spuštění na libovolném jiném hostiteli virtuálního počítače. Tento proces má však několik problémů.

Za prvé, protože jde o kopii operačního systému, kopie virtuálního počítače může být poměrně velká a často dosahuje velikosti gigabajtů. To také zpomaluje start, často se prodlužuje na několik minut, což může představovat problémy v časově kritických situacích.

Kontejnerizace řeší tento problém vytvořením relativně lehkého prováděcího prostředí, které má velikost pouze megabajtů a může se spustit během několika sekund nebo jejich zlomků kdekoli a kdykoli. Odlehčené kontejnery navíc vedlo k rozdělení velkých, monolitických webových stránek na menší, snáze spravovatelné a škálovatelné části, nyní označované jako mikroslužby.

Dvě nejoblíbenější z těchto technologií kontejnerizace jsou Docker a Kubernetes. Docker pomáhá vývojářům vytvářet, nasazovat a spravovat jejich kontejnery v cloudu, zatímco Kubernetes pomáhá řídit složité projekty s desítkami nebo dokonce stovkami mikroslužeb.

Co je Docker?

Docker je open-source platforma pro kontejnerizaci, která nabízí odlehčený přístup k vývoji a nasazení aplikací kdekoli. Docker umožňuje vývojářům automatizovat balení, nasazení a spouštění jejich aplikací v rámci definovaného kontejneru v jakémkoli prostředí.

Systém Docker se skládá z mnoha komponent, včetně démona Docker a klienta Docker a také Docker Hub, který hostí různé obrazy Docker. Tento obrázek Dockeru je samostatný balíček deklarovaný v souboru Dockerfile a obsahuje vše potřebné ke spuštění aplikace, od kódu po knihovny, systémové nástroje a závislosti.

Docker toto vše usnadňuje a umožňuje bezproblémové fungování vaší aplikace na jakékoli platformě, a proto je oblíbeným kontejnerizačním systémem.

Výhody a nevýhody Dockeru

Jako každá technologie přichází Docker se svými klady a zápory na základě svého designu. Níže jsou uvedeny ty důležité, které je třeba si uvědomit.

Klady

• Jednoduchost: Docker je navržen pro snadné použití. Díky přímým příkazům a intuitivnímu designu je snadné vytvářet, balit, distribuovat a spouštět kód na kontejnerech Docker i začátečníkům.
• Lehká váha: Obrázky Dockeru jsou co nejlehčí, některé mají jen 5 MB. Díky tomu je lze rychle nasadit a spravovat. Navíc využívají méně zdrojů a jsou celkově optimalizovány pro minimální náklady na infrastrukturu.
• Všestranný a přenosný: Aplikaci Docker můžete spustit na libovolném počtu platforem a prostředí. Docker je navržen tímto způsobem, takže vše, co potřebujete, je správný obraz Dockeru ke spuštění vaší aplikace, bez ohledu na základní operační systém od macOS po Linux nebo Windows.
• Velké úložiště obrázků: Úložiště obrázků Docker Hub obsahuje více než 100 XNUMX obrázků kontejnerů od jednotlivých vývojářů, projektů s otevřeným zdrojovým kódem a dodavatelů softwaru, které lze snadno stáhnout a nasadit kdekoli.

Nevýhody

• Návrh jednoho uzlu: Docker je primárně navržen pro jeden uzel. Kontejnery na tomto jediném uzlu se mohou připojit, ale připojení nebo správa kontejnerů mimo uzel není možná. Docker Swarm však usnadňuje správu více uzlů najednou.
• Limited Orchestrace: Pomocí Dockeru můžete snadno vytvářet, nasazovat a spravovat kontejnery. Ale ve srovnání s Kubernetes budete relativně omezeni, pokud jde o automatizační funkce, jako je síť clusterů, zjišťování služeb, automatické škálování, samoléčení a tak dále.

Co je Kubernetes?

Kubernetes je také open-source projekt, systém orchestrace kontejnerů navržený tak, aby automatizoval co nejvíce procesů – od nasazení kontejnerů po jejich správu, škálování a vyvažování zátěže. Jedná se o robustní platformu pro údržbu vysoce komplexních kontejnerových aplikací.

Architektura Kubernetes je založena na clusteru – to znamená, že spravuje více uzlů výpočetní infrastruktury, jako by šlo o jeden systém. To umožňuje správci přidat do clusteru tolik uzlů, kolik je potřeba, a všechny je spravovat z jednoho hlavního uzlu.

Cluster Kubernetes vyžaduje, abyste nejprve definovali požadovaný stav aplikace, a pak bude pracovat na jeho udržování pomocí automatického škálování, samoopravy, vyrovnávání zátěže a zjišťování služeb.

Výhody a nevýhody Kubernetes

Kubernetes stejně přichází se svými výhodami a nevýhodami založenými na technickém provedení a zamýšleném účelu. Zde jsou ty hlavní.

Klady

• Škálovatelnost: Kubernetes je navržen pro komplexní aplikace ve velkém měřítku. Pokud potřebujete spravovat stovky nebo více mikroslužeb při maximálním využití s ​​co nejmenším množstvím manuální práce, pak je Kubernetes platforma pro vás. Automaticky se postará o vaše potřeby škálování.
• Vysoká dostupnost: Platforma přichází s mnoha pokročilými funkcemi, včetně samoopravy a vyvažování zátěže pro bezproblémovou správu vašich aplikací, restartování havarovaných kontejnerů a minimalizaci prostojů.
• Management & Orchestrace: Kubernetes také nabízí vše, co potřebujete, aby i ta nejsložitější nastavení fungovala v harmonii. Od sítě po úložiště, nasazení a průběžné aktualizace, všechny funkce, které kdy budete potřebovat, jsou k dispozici.
• Velká komunita: Projekt Kubernetes zahájila společnost Google a stejně tak jej podporuje mnoho dalších technologických gigantů. Nabízí bohatý a živý open-source ekosystém pro zainteresované vývojáře.

Nevýhody

• Režie zdrojů: Kubernetes je určen pro správu velkých počítačových clusterů. Jeho první nevýhodou jsou tedy velké investice potřebné k získání nebo údržbě tak obrovské infrastruktury a výpočetních zdrojů.
• Strmá křivka učení: Systém je složitý díky své robustní konstrukci a rozsáhlé sadě funkcí. Abyste mohli projekt Kubernetes rozhýbat, budete potřebovat hluboké porozumění kontejnerům a souvisejícím technologiím.

Srovnání vedle sebe Kubernetes a Docker

Zde je srovnání platforem Kubernetes a Docker vedle sebe.

Funkce	přístavní dělník	Kubernetes
Účel	Zabalte aplikace do runtime prostředí	Koordinace více kontejnerů na více serverech
Kontejnerizace	Zahrnuje funkce vytváření, nasazení a správy kontejnerů	Podporuje mnoho kontejnerových systémů
dostupnost	Omezený	Vysoce dostupné
Škálovatelnost	Manuál	Automatický
Orchestrace	K dispozici s Docker Swarm	Velmi flexibilní
Výkon	Vysoký	Vysoký
Vyrovnávání zatížení	Omezený	Rozsáhlý
Požadavky na zdroje	Nízké	Vysoký
Křivka učení	Nízké	Vysoký
Self Healing	N / A	Ano
Naše projekty	Open-source a Enterprise edice	Zdarma a open-source

• Účel: Oba nástroje byly vytvořeny ze zcela odlišných důvodů. Docker vyniká ve vytváření a správě kontejnerových aplikací, zatímco Kubernetes exceluje ve správě rozsáhlých kontejnerových aplikací. Docker Swarm je extra balíček, který nabízí mnoho funkcí Kubernetes, ale je méně složitý.
• Kontejnerizace: Docker obsahuje sadu nástrojů pro vytváření, nasazení a správu vašich kontejnerových aplikací. Kubernetes žádné takové nástroje nenabízí. Při práci se však spoléhá na kontejnerové technologie třetích stran, včetně enginu Docker, kontejneru a CRI-O.
• dostupnost: Kubernetes je platforma číslo 1 pro ty, kteří chtějí vytvořit velkou a vysoce dostupnou cloudovou aplikaci.
• Škálovatelnost: Kontejnery Docker nejsou ve výchozím nastavení automaticky škálovatelné a totéž platí pro clustery Docker Swarm. Systémy budete muset škálovat ručně. Na druhou stranu se Kubernetes automaticky škáluje s minimální požadovanou konfigurací nastavenou správcem.
• Orchestrace: Pomocí Dockeru můžete vytvořit a připojit mnoho služeb na jednom hostiteli, ale nemůžete to udělat mezi hostiteli. Docker Swarm a Kubernetes však mohou fungovat na více hostitelích.
• Výkon: Pokud vytváříte produkt nebo jednoduše hostujete malou aplikaci, pak může být Docker vaší nejlepší volbou. Pokud si chcete vyzkoušet něco velkého a složitějšího, pak může být Docker Swarm dobrým úvodem do cloudové orchestrace na produkční úrovni. Kromě toho může dodávat pouze Kubernetes.
• Požadavky na zdroje: Docker má relativně nízké požadavky na zdroje ve srovnání s Kubernetes.
• Křivka učení: Jak Docker, tak Docker Swarm je mnohem snazší se naučit a pochopit než Kubernetes.
• Self Healing: Kubernetes zahrnuje samoléčení (monitorování a restartování) havarovaných aplikací přímo po vybalení.
• Naše projekty: Docker má živou online komunitu s Docker Hub pro sdílení a vyhledávání obrázků kontejnerů. Kubernetes má rovněž začínající komunitu s mnoha velkými technologickými jmény od Googlu po Shopify, Udemy a další.

Nejčastější dotazy

Lidé se hodně ptají na vztah mezi Kubernetes a Dockerem. A i když to není úplný seznam, níže jsou uvedeny některé z často kladených otázek.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Bitva o kontejnerizaci mezi Dockerem a Kubernetes je ta, které často čelí mnoho vývojářů se svými cloudovými nativními aplikacemi. Obě jsou produkční platformy a jsou stejně schopné ve svých příslušných úkolech.

Díky jednoduchosti, přenosnosti a uživatelské přívětivosti je Docker ideální pro malé týmy, individuální vývojáře a projekty s omezeným rozpočtem. Kubernetes na druhou stranu vyniká ve složitých prostředích s bohatou sadou nástrojů, které z něj dělají ideální řešení pro velké týmy a velkorozpočtové projekty.

Jak nyní musíte vidět, který z těchto dvou kontejnerizačních nástrojů byste si měli vybrat, závisí na vašem projektu.