Kubernetes εναντίον Docker: Μια διεξοδική σύγκριση

Το Kubernetes και το Docker είναι δύο εγγενείς τεχνολογίες cloud με παρόμοια λειτουργικότητα αλλά πολύ διαφορετικούς σκοπούς.

Και τα δύο χρησιμοποιούνται στη διαχείριση εμπορευματοκιβωτίων, αλλά εκεί τελειώνουν οι ομοιότητές τους. Το Docker είναι ιδανικό για καθημερινή χρήση για τη δημιουργία, την εκτέλεση και τη διαχείριση εφαρμογών με κοντέινερ, ενώ το Kubernetes είναι περισσότερο για τη διαχείριση ενός μεγάλου συμπλέγματος εφαρμογών με κοντέινερ.

Και τα δύο εργαλεία έχουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους, επομένως είναι σημαντικό να γνωρίζετε τι κάνει το καθένα καλύτερα και πότε ή όχι να το χρησιμοποιείτε. Αυτή η ανάρτηση ιστολογίου ρίχνει φως σε αυτό το ζήτημα για να σας βοηθήσει να επιλέξετε σωστά.

Virtual Machines Vs Docker Vs Kubernetes

Το Docker και το Kubernetes είναι και οι δύο τεχνολογίες κοντέινερ. Ένα κοντέινερ μπορεί να δημιουργηθεί είτε σε φυσική είτε σε εικονική μηχανή. Μια εικονική μηχανή είναι ένα ψηφιακό αντίγραφο μιας φυσικής μηχανής που μπορείτε να εκτελέσετε σε οποιοδήποτε κεντρικό υπολογιστή εικονικής μηχανής.

Για να αποκτήσετε πρόσβαση σε υπολογιστικούς πόρους στο cloud, συνήθως πρέπει να νοικιάσετε ένα VM (εικονική μηχανή) από τον πάροχο υπηρεσιών cloud. Στη συνέχεια, μπορείτε να εγκαταστήσετε σε αυτό εφαρμογές κοντέινερ όπως το Docker, εάν χρειάζεται. Έτσι, οι πάροχοι υπηρεσιών cloud συχνά περιλαμβάνουν προεγκατεστημένες εικόνες κοντέινερ στις παρουσίες VM τους.

Μια εικονική μηχανή παρέχει ένα ασφαλές και απομονωμένο περιβάλλον για την εκτέλεση του κώδικά σας. Μπορείτε να αναπτύξετε την εφαρμογή σας στην εικονική μηχανή και, στη συνέχεια, να την αποθηκεύσετε και να την μεταφέρετε για εκτέλεση σε οποιονδήποτε άλλο κεντρικό υπολογιστή VM εύκολα. Ωστόσο, υπάρχουν μερικά προβλήματα με αυτή τη διαδικασία.

Πρώτον, όντας αντίγραφο ενός λειτουργικού συστήματος, ένα αντίγραφο εικονικής μηχανής μπορεί να είναι αρκετά μεγάλο, φτάνοντας συχνά σε μέγεθος Gigabyte. Αυτό καθιστά επίσης αργή την έναρξη, συχνά επεκτείνοντας σε λίγα λεπτά, γεγονός που μπορεί να παρουσιάσει προβλήματα σε κρίσιμες για το χρόνο καταστάσεις.

Η δημιουργία εμπορευματοκιβωτίων επιλύει αυτό το πρόβλημα δημιουργώντας ένα σχετικά ελαφρύ περιβάλλον εκτέλεσης που έχει μέγεθος μόνο Megabyte και μπορεί να ξεκινήσει σε λίγα δευτερόλεπτα ή κλάσματα του οπουδήποτε και ανά πάσα στιγμή. Επιπλέον, η ύπαρξη ελαφρών κοντέινερ οδήγησε στη διάσπαση μεγάλων, μονολιθικών ιστοσελίδων σε μικρότερα, ευκολότερα στη διαχείριση και επεκτάσιμα μέρη, τα οποία τώρα αναφέρονται ως μικρο-υπηρεσίες.

Οι δύο πιο δημοφιλείς από αυτές τις τεχνολογίες κοντέινερ είναι το Docker και το Kubernetes. Το Docker βοηθά τους προγραμματιστές να δημιουργήσουν, να αναπτύξουν και να διαχειριστούν τα κοντέινερ τους στο cloud, ενώ το Kubernetes βοηθά στη διαχείριση πολύπλοκων έργων με δεκάδες ή και εκατοντάδες μικροϋπηρεσίες.

Τι είναι το Docker;

Το Docker είναι μια πλατφόρμα κοντέινερ ανοιχτού κώδικα που προσφέρει μια ελαφριά προσέγγιση για την ανάπτυξη και την ανάπτυξη εφαρμογών οπουδήποτε. Το Docker επιτρέπει στους προγραμματιστές να αυτοματοποιούν τη συσκευασία, την ανάπτυξη και την εκτέλεση των εφαρμογών τους μέσα σε ένα καθορισμένο κοντέινερ σε οποιοδήποτε περιβάλλον.

Το σύστημα Docker αποτελείται από πολλά στοιχεία, συμπεριλαμβανομένου του δαίμονα Docker και του προγράμματος-πελάτη Docker, καθώς και του Docker Hub που φιλοξενεί διαφορετικές εικόνες Docker. Αυτή η εικόνα Docker είναι ένα αυτόνομο πακέτο που έχει δηλωθεί σε ένα Dockerfile και περιέχει όλα όσα χρειάζονται για την εκτέλεση της εφαρμογής, από κώδικα έως βιβλιοθήκες, εργαλεία συστήματος και εξαρτήσεις.

Το Docker διευκολύνει όλα αυτά και κάνει την εφαρμογή σας να λειτουργεί ομαλά σε οποιαδήποτε πλατφόρμα, και γι' αυτό είναι ένα δημοφιλές σύστημα κοντέινερ.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του Docker

Όπως με κάθε τεχνολογία, το Docker έρχεται με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του βάσει του σχεδιασμού του. Τα ακόλουθα είναι τα σημαντικά που πρέπει να γνωρίζετε.

Πλεονεκτήματα

• Απλότητα: Το Docker έχει σχεδιαστεί για ευκολία στη χρήση. Διατηρεί τα πράγματα απλά με απλές εντολές και μια διαισθητική σχεδίαση που διευκολύνει ακόμη και αρχάριους να δημιουργήσουν, να συσκευάσουν, να διανείμουν και να εκτελέσουν κώδικα σε κοντέινερ Docker.
• Ελαφρύ: Οι εικόνες Docker είναι όσο το δυνατόν πιο ελαφριές, με μερικές έως και 5MB. Αυτό τους κάνει να αναπτύσσονται και να διαχειρίζονται γρήγορα. Επιπλέον, χρησιμοποιούν λιγότερους πόρους και βελτιστοποιούνται συνολικά για ελάχιστο κόστος υποδομής.
• Ευέλικτο & Φορητό: Μπορείτε να εκτελέσετε μια εφαρμογή Docker σε όσες πλατφόρμες και περιβάλλοντα θέλετε. Το Docker έχει σχεδιαστεί με αυτόν τον τρόπο, ώστε το μόνο που χρειάζεστε είναι η σωστή εικόνα Docker για να εκτελέσετε την εφαρμογή σας, ανεξάρτητα από το υποκείμενο λειτουργικό σύστημα από macOS έως Linux ή Windows.
• Μεγάλο αποθετήριο εικόνων: Το αποθετήριο εικόνων Docker Hub συσκευάζει πάνω από 100 εικόνες κοντέινερ από μεμονωμένους προγραμματιστές, έργα ανοιχτού κώδικα και προμηθευτές λογισμικού που μπορούν εύκολα να ληφθούν και να αναπτυχθούν οπουδήποτε.

Μειονεκτήματα

• Σχεδίαση ενός κόμβου: Το Docker έχει σχεδιαστεί κυρίως γύρω από έναν μόνο κόμβο. Τα κοντέινερ σε αυτόν τον μεμονωμένο κόμβο μπορούν να συνδεθούν, αλλά η συνδεσιμότητα ή η διαχείριση κοντέινερ εκτός του κόμβου δεν είναι δυνατή. Το Docker Swarm, ωστόσο, καθιστά εύκολη τη διαχείριση πολλών κόμβων ταυτόχρονα.
• Περιορισμένη ενορχήστρωση: Μπορείτε να δημιουργήσετε, να αναπτύξετε και να διαχειριστείτε κοντέινερ εύκολα με το Docker. Αλλά σε σύγκριση με το Kubernetes, θα είστε σχετικά περιορισμένοι όσον αφορά τις δυνατότητες αυτοματισμού, όπως η δικτύωση συμπλεγμάτων, η ανακάλυψη υπηρεσιών, η αυτόματη κλιμάκωση, η αυτο-ίαση και ούτω καθεξής.

Τι είναι το Kubernetes;

Το Kubernetes είναι επίσης ένα έργο ανοιχτού κώδικα, ένα σύστημα ενορχήστρωσης κοντέινερ που έχει σχεδιαστεί για να αυτοματοποιεί όσο το δυνατόν περισσότερες διαδικασίες – από την ανάπτυξη κοντέινερ έως τη διαχείρισή τους, την κλιμάκωση και την εξισορρόπηση φορτίου. Είναι μια ισχυρή πλατφόρμα για τη διατήρηση εξαιρετικά πολύπλοκων εφαρμογών σε εμπορευματοκιβώτια.

Η αρχιτεκτονική Kubernetes βασίζεται σε συμπλέγματα – δηλαδή, διαχειρίζεται πολλούς κόμβους υπολογιστικής υποδομής σαν να ήταν ένα σύστημα. Αυτό επιτρέπει σε έναν διαχειριστή να προσθέσει όσους κόμβους στο σύμπλεγμα χρειάζεται και να τους διαχειριστεί όλους από έναν μόνο κύριο κόμβο.

Ένα σύμπλεγμα Kubernetes απαιτεί να ορίσετε αρχικά μια επιθυμητή κατάσταση εφαρμογής και, στη συνέχεια, θα εργαστεί για να τη διατηρήσετε χρησιμοποιώντας αυτόματη κλιμάκωση, αυτο-ίαση, εξισορρόπηση φορτίου και ανακάλυψη υπηρεσίας.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του Kubernetes

Το Kubernetes έρχεται εξίσου με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του με βάση τον τεχνικό σχεδιασμό και τον επιδιωκόμενο σκοπό του. Εδώ είναι τα κυριότερα.

Πλεονεκτήματα

• Απεριόριστες δυνατότητες: Το Kubernetes έχει σχεδιαστεί για πολύπλοκες εφαρμογές σε κλίμακα. Εάν χρειάζεται να διαχειριστείτε εκατοντάδες ή περισσότερες μικρο-υπηρεσίες σε μέγιστη χρήση με όσο το δυνατόν λιγότερη χειρωνακτική εργασία, τότε το Kubernetes είναι η πλατφόρμα για εσάς. Χειρίζεται αυτόματα τις ανάγκες σας για κλιμάκωση.
• Μεγάλη διαθεσιμότητα: Η πλατφόρμα διαθέτει πολλές προηγμένες λειτουργίες, όπως η αυτο-ίαση και η εξισορρόπηση φορτίου για την απρόσκοπτη διαχείριση των εφαρμογών σας, την επανεκκίνηση των κοντέινερ που έχουν συντριβεί και την ελαχιστοποίηση του χρόνου διακοπής λειτουργίας.
• Διοίκηση & Ενορχήστρωση: Το Kubernetes προσφέρει επίσης όλα όσα χρειάζεστε για να λειτουργούν αρμονικά ακόμη και οι πιο περίπλοκες ρυθμίσεις. Από τη δικτύωση μέχρι την αποθήκευση, την ανάπτυξη και τις κυλιόμενες ενημερώσεις, όλες οι λειτουργίες που θα χρειαστείτε είναι πάντα εκεί.
• Μεγάλη Κοινότητα: Το έργο Kubernetes ξεκίνησε από την Google και υποστηρίζεται εξίσου από πολλούς άλλους τεχνολογικούς γίγαντες. Προσφέρει ένα πλούσιο και ζωντανό οικοσύστημα ανοιχτού κώδικα για τους ενδιαφερόμενους προγραμματιστές.

Μειονεκτήματα

• Γενικά έξοδα πόρων: Το Kubernetes έχει σχεδιαστεί για τη διαχείριση μεγάλων συμπλεγμάτων υπολογιστών. Έτσι, το πρώτο του μειονέκτημα είναι η μεγάλη επένδυση που απαιτείται είτε για την απόκτηση είτε τη διατήρηση τέτοιων τεράστιων υποδομών και υπολογιστικών πόρων.
• Απότομη καμπύλη εκμάθησης: Το σύστημα είναι πολύπλοκο λόγω του στιβαρού σχεδιασμού και του τεράστιου συνόλου χαρακτηριστικών του. Θα χρειαστείτε μια βαθιά κατανόηση των κοντέινερ και των σχετικών τεχνολογιών για να προχωρήσετε ένα έργο Kubernetes.

Σύγκριση δίπλα-δίπλα Kubernetes και Docker

Ακολουθεί μια παράπλευρη σύγκριση των πλατφορμών Kubernetes και Docker.

Χαρακτηριστικά	Λιμενεργάτης	Kubernetes
Σκοπός	Συσκευάστε εφαρμογές σε περιβάλλοντα χρόνου εκτέλεσης	Συντονισμός πολλαπλών κοντέινερ σε πολλούς διακομιστές
Εμπορευματοκιβώτιο	Περιλαμβάνει δυνατότητες δημιουργίας, ανάπτυξης και διαχείρισης κοντέινερ	Υποστηρίζει πολλά συστήματα κοντέινερ
Διαθεσιμότητα	Περιωρισμένος	Εξαιρετικά διαθέσιμο
Απεριόριστες δυνατότητες	Χειροκίνητο	Αυτόματο
Ορχήστρα	Διατίθεται με το Docker Swarm	Πολύ ευέλικτο
💪 Βελτίωση της απόδοσης στην άσκηση	Ψηλά	Ψηλά
Εξισορρόπηση φορτίου	Περιωρισμένος	Εκτενής
Απαιτήσεις πόρων	Χαμηλός	Ψηλά
Καμπύλη εκμάθησης	Χαμηλός	Ψηλά
Αυτοθεραπεία	Ολοκληρώστε τις επιλογές σας	Ναι
Κοινότητα	Εκδόσεις ανοιχτού κώδικα & Enterprise	Δωρεάν & Ανοιχτού κώδικα

• Σκοπός: Και τα δύο εργαλεία δημιουργήθηκαν για εντελώς διαφορετικούς λόγους. Το Docker διαπρέπει στη δημιουργία και τη διαχείριση εφαρμογών με εμπορευματοκιβώτια, ενώ η Kubernetes διαπρέπει στη διαχείριση εφαρμογών μεγάλης κλίμακας. Το Docker Swarm είναι ένα επιπλέον πακέτο που προσφέρει πολλές από τις δυνατότητες του Kubernetes αλλά είναι λιγότερο περίπλοκο.
• Εμπορευματοκιβώτιο: Το Docker περιλαμβάνει μια σουίτα εργαλείων για τη δημιουργία, την ανάπτυξη και τη διαχείριση των εφαρμογών σας σε κοντέινερ. Το Kubernetes δεν προσφέρει τέτοια εργαλεία. Ωστόσο, βασίζεται σε τεχνολογίες εμπορευματοκιβωτίων τρίτου κατασκευαστή για να λειτουργήσει, συμπεριλαμβανομένων του κινητήρα Docker, του κοντέινερ και του CRI-O.
• Διαθεσιμότητα: Το Kubernetes είναι η νούμερο 1 πλατφόρμα για όσους θέλουν να δημιουργήσουν μια μεγάλη και εξαιρετικά διαθέσιμη εφαρμογή cloud.
• Απεριόριστες δυνατότητες: Τα κοντέινερ Docker δεν είναι αυτόματα επεκτάσιμα από προεπιλογή και το ίδιο ισχύει για τα συμπλέγματα Docker Swarm. Θα πρέπει να κλιμακώσετε χειροκίνητα τα συστήματα. Από την άλλη πλευρά, το Kubernetes κλιμακώνεται αυτόματα με μια ελάχιστη απαιτούμενη διαμόρφωση που ορίζεται από τον διαχειριστή.
• Ορχήστρα: Μπορείτε να δημιουργήσετε και να συνδέσετε πολλές υπηρεσίες σε έναν μόνο κεντρικό υπολογιστή χρησιμοποιώντας το Docker, αλλά δεν μπορείτε να το κάνετε αυτό σε όλους τους κεντρικούς υπολογιστές. Το Docker Swarm και το Kubernetes, ωστόσο, μπορούν να λειτουργήσουν σε πολλούς κεντρικούς υπολογιστές.
• 💪 Βελτίωση της απόδοσης στην άσκηση: Εάν δημιουργείτε ένα προϊόν ή απλώς φιλοξενείτε μια μικρή εφαρμογή, τότε το Docker μπορεί να είναι η καλύτερη επιλογή σας. Αν θέλετε να δοκιμάσετε τις δυνάμεις σας σε κάτι μεγάλο και πιο περίπλοκο, τότε το Docker Swarm μπορεί να είναι μια καλή εισαγωγή στην ενορχήστρωση cloud ποιότητας παραγωγής. Από εκεί και πέρα, μόνο η Kubernetes μπορεί να προσφέρει.
• Απαιτήσεις πόρων: Το Docker έχει σχετικά χαμηλή απαίτηση πόρων σε σύγκριση με το Kubernetes.
• Καμπύλη εκμάθησης: Τόσο το Docker όσο και το Docker Swarm είναι πολύ πιο εύκολο στην εκμάθηση και κατανόηση από το Kubernetes.
• Αυτοθεραπεία: Το Kubernetes περιλαμβάνει αυτο-ίαση (παρακολούθηση & επανεκκίνηση) εφαρμογών που έχουν κολλήσει κατευθείαν από το κουτί.
• Κοινότητα: Το Docker διαθέτει μια ζωντανή διαδικτυακή κοινότητα με το Docker Hub για κοινή χρήση και εύρεση εικόνων κοντέινερ. Η Kubernetes έχει εξίσου μια νεοσύστατη κοινότητα με πολλά μεγάλα ονόματα τεχνολογίας από την Google μέχρι το Shopify, το Udemy και πολλά άλλα.

Συχνές ερωτήσεις

Οι άνθρωποι κάνουν πολλές ερωτήσεις σχετικά με τη σχέση μεταξύ Kubernetes και Docker. Και ενώ δεν είναι μια πλήρης λίστα, οι παρακάτω είναι μερικές από τις συχνές ερωτήσεις.

Συμπέρασμα

Η μάχη μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων μεταξύ Docker και Kubernetes είναι αυτή που αντιμετωπίζουν συχνά πολλοί προγραμματιστές με τις εγγενείς εφαρμογές τους στο cloud. Και οι δύο είναι πλατφόρμες παραγωγικής ποιότητας και εξίσου ικανές στις αντίστοιχες εργασίες τους.

Η απλότητα, η φορητότητα και η φιλικότητα προς τον χρήστη του Docker το καθιστούν ιδανικό για μικρές ομάδες, μεμονωμένους προγραμματιστές και έργα περιορισμένου προϋπολογισμού. Η Kubernetes, από την άλλη, διαπρέπει σε πολύπλοκα περιβάλλοντα με το πλούσιο σύνολο εργαλείων που το καθιστά την ιδανική λύση για μεγάλες ομάδες και έργα μεγάλου προϋπολογισμού.

Όπως πρέπει να δείτε μέχρι τώρα, ποιο από αυτά τα δύο εργαλεία μεταφοράς εμπορευματοκιβωτίων θα πρέπει να επιλέξετε εξαρτάται από το έργο σας.