Kubernetes と Docker: 徹底した比較

コンテナ化を検討していますが、Kubernetes と Docker のどちらを選択するか迷っていますか? このブログを詳しく読んで、それらの類似点、相違点、およびアプリケーションに必要なものを見つけてください。

Kubernetes と Docker は、機能は似ていますが、目的が大きく異なる XNUMX つのクラウドネイティブ テクノロジです。

どちらもコンテナの管理に使用されますが、類似点はそれだけです。 Docker はコンテナ化されたアプリケーションの作成、実行、管理における日常的な使用に最適ですが、Kubernetes はコンテナ化されたアプリケーションの大規模なクラスターの管理に適しています。

どちらのツールにも長所と短所があるため、それぞれのツールに何が最適で、いつ使用するかどうかを理解することが重要です。 このブログ投稿では、正しい選択を支援するために、この問題に光を当てます。

仮想マシン vs Docker vs Kubernetes

Docker と Kubernetes はどちらもコンテナ化テクノロジーです。 コンテナは物理マシンまたは仮想マシン上に作成できます。 仮想マシンは、任意の仮想マシン ホスト上で実行できる物理マシンのデジタル コピーです。

クラウド内のコンピューティング リソースにアクセスするには、通常、クラウド サービス プロバイダーから VM (仮想マシン) をレンタルする必要があります。 その後、必要に応じて、Docker などのコンテナ化アプリケーションをインストールできます。 そのため、クラウド サービス プロバイダーは、VM インスタンスにプレインストールされたコンテナー イメージを含めることがよくあります。

仮想マシンは、コードを実行するための安全で隔離された環境を提供します。仮想マシン上でアプリケーションを開発し、それを保存して転送し、他の VM ホストで簡単に実行できます。 ただし、このプロセスにはいくつかの問題があります。

まず、VM コピーはオペレーティング システムのコピーであるため、非常に大きくなる可能性があり、多くの場合、サイズがギガバイトに達します。 また、これにより開始が遅くなり、多くの場合数分に及ぶことがあり、時間が重要な状況では問題が発生する可能性があります。

コンテナ化は、サイズがわずか数メガバイトで、いつでもどこでもわずか数秒またはその数分で開始できる比較的軽量の実行環境を作成することでこの問題を解決します。 さらに、軽量のコンテナーを使用することで、大規模でモノリシックな Web サイトが、現在ではマイクロサービスと呼ばれる、より小さく、管理が容易でスケーラブルな部分に分割されるようになりました。

これらのコンテナ化テクノロジーの中で最も人気のある XNUMX つは、Docker と Kubernetes です。 Docker は、開発者がクラウドでコンテナを構築、デプロイ、管理するのに役立ちます。一方、Kubernetes は、数十、場合によっては数百のマイクロサービスを含む複雑なプロジェクトの管理に役立ちます。

Kubernetes Vs Docker

Dockerとは何ですか?

Docker は、どこにでもアプリケーションを開発およびデプロイする軽量のアプローチを提供するオープンソースのコンテナ化プラットフォームです。 Docker を使用すると、開発者は、あらゆる環境の定義されたコンテナ内でアプリケーションのパッケージ化、デプロイメント、および実行を自動化できます。

Docker システムは、Docker デーモン、Docker クライアント、さまざまな Docker イメージをホストする Docker Hub など、多くのコンポーネントで構成されています。 この Docker イメージは、Dockerfile で宣言されたスタンドアロン パッケージであり、コードからライブラリ、システム ツール、依存関係まで、アプリケーションの実行に必要なすべてが含まれています。

Docker を使用すると、これらすべてを簡単に実行し、アプリケーションをあらゆるプラットフォームでスムーズに動作させることができるため、コンテナ化システムとして人気があります。

Docker の長所と短所

あらゆるテクノロジーと同様、Docker にはその設計に基づいて長所と短所があります。 注意すべき重要な点は次のとおりです。

メリット

  • 単純: Docker は使いやすさを重視して設計されています。 簡単なコマンドと直感的な設計により、初心者でも Docker コンテナ上でコードを簡単に構築、パッケージ化、配布、実行できるようにすることで、物事をシンプルに保ちます。
  • 軽量: Docker イメージは可能な限り軽量であり、5MB 程度のものもあります。 これにより、展開と管理が迅速になります。 さらに、使用するリソースが少なく、インフラストラクチャのコストを最小限に抑えるために全体的に最適化されています。
  • 多用途かつポータブル: Docker アプリケーションは、好きなだけ多くのプラットフォームや環境で実行できます。 Docker はこのように設計されているため、macOS から Linux や Windows まで、基盤となるオペレーティング システムに関係なく、アプリケーションを実行するために必要なのは適切な Docker イメージだけです。
  • 大きな画像リポジトリ: Docker Hub イメージ リポジトリには、個々の開発者、オープンソース プロジェクト、ソフトウェア ベンダーからの 100 を超えるコンテナ イメージがパックされており、どこにでも簡単にダウンロードしてデプロイできます。

デメリット

  • 単一ノード設計: Docker は主に単一ノードを中心に設計されています。 この単一ノード上のコンテナは接続できますが、ノード外の接続やコンテナ管理はできません。 ただし、Docker Swarm を使用すると、複数のノードを一度に簡単に管理できます。
  • 限定されたオーケストレーション: Docker を使用すると、コンテナーを簡単に作成、デプロイ、管理できます。 ただし、Kubernetes と比較すると、クラスター ネットワーキング、サービス検出、自動スケーリング、自己修復などの自動化機能は比較的制限されます。

Kubernetesとは何ですか?

Kubernetes はオープンソース プロジェクトでもあり、コンテナのデプロイから管理、スケーリング、ロード バランシングに至るまで、可能な限り多くのプロセスを自動化するように設計されたコンテナ オーケストレーション システムです。 これは、非常に複雑なコンテナ化されたアプリケーションを維持するための堅牢なプラットフォームです。

Kubernetes アーキテクチャはクラスターベースです。つまり、複数のコンピューティング インフラストラクチャ ノードを XNUMX つのシステムであるかのように管理します。 これにより、管理者は必要に応じてクラスターにノードを追加し、単一のマスター ノードからすべてのノードを管理できるようになります。

Kubernetes クラスターでは、最初にアプリケーションの望ましい状態を定義する必要があります。その後、自動スケーリング、自己修復、負荷分散、およびサービス検出を使用してその状態を維持します。

Kubernetesの長所と短所

Kubernetes には、その技術設計と意図された目的に基づいて、利点と欠点が等しく伴います。 主なものは次のとおりです。

メリット

  • スケーラビリティ: Kubernetes は、大規模な複雑なアプリケーション向けに設計されています。 ピーク使用時に数百以上のマイクロサービスを手作業を最小限に抑えて管理する必要がある場合、Kubernetes が最適なプラットフォームです。 スケーリングのニーズに自動的に対応します。
  • 高可用性: このプラットフォームには、アプリケーションをシームレスに管理し、クラッシュしたコンテナを再起動し、ダウンタイムを最小限に抑えるための自己修復や負荷分散など、多くの高度な機能が備わっています。
  • 管理とオーケストレーション: Kubernetes は、最も複雑なセットアップでも調和して動作させるために必要なものをすべて提供します。 ネットワークからストレージ、導入、ローリングアップデートまで、必要な機能がすべて揃っています。
  • ビッグ・コミュニティ: Kubernetes プロジェクトは Google によって開始され、他の多くのテクノロジー大手からも同様に支援されています。 興味のある開発者に、豊富で活気のあるオープンソース エコシステムを提供します。

デメリット

  • リソースのオーバーヘッド: Kubernetes は、大規模なコンピューター クラスターを管理するために設計されています。 したがって、最初の欠点は、そのような巨大なインフラストラクチャとコンピューティング リソースを取得または維持するために多額の投資が必要になることです。
  • 急な学習曲線: このシステムは、堅牢な設計と膨大な機能セットにより複雑です。 Kubernetes プロジェクトを推進するには、コンテナーと関連テクノロジーについて深く理解する必要があります。

Kubernetes と Docker の並べて比較

ここでは、Kubernetes と Docker プラットフォームを並べて比較します。

特徴デッカーKubernetes
目的 アプリをランタイム環境にパッケージ化する複数のサーバー間で複数のコンテナを調整する
コンテナ化コンテナの作成、展開、管理機能が含まれています 多くのコンテナ システムをサポート
商品在庫限定的高可用性
スケーラビリティマニュアルオートマチック
編成Docker Swarm で利用可能柔軟性の高いです
性能ハイハイ
ロードバランシング限定的広範
リソース要件ローハイ
学習曲線ローハイ
自己回復無しはい
コミュニティオープンソース エディションとエンタープライズ エディション無料&オープンソース
表 1. Docker と Kubernetes の比較
  • 目的 : どちらのツールもまったく異なる理由で作成されました。 Docker はコンテナ化されたアプリケーションの作成と管理に優れており、Kubernetes は大規模なコンテナ化されたアプリケーションの管理に優れています。 Docker Swarm は、Kubernetes の機能の多くを提供する追加のパッケージですが、それほど複雑ではありません。
  • コンテナ化: Docker には、コンテナ化されたアプリケーションを作成、デプロイ、管理するためのツール スイートが含まれています。 Kubernetes はそのようなツールを提供しません。 ただし、Docker エンジン、containerd、CRI-O などのサードパーティのコンテナ テクノロジに依存して動作します。
  • 商品在庫: Kubernetes は、大規模で可用性の高いクラウド アプリケーションを構築したい人にとってナンバー 1 のプラットフォームです。
  • スケーラビリティ: Docker コンテナーはデフォルトでは自動的にスケーラブルではなく、Docker Swarm クラスターについても同様です。 システムを手動で拡張する必要があります。 一方、Kubernetes は、管理者が設定した最小限必要な構成で自動スケールします。
  • 編成: Docker を使用すると、単一ホスト上で多くのサービスを作成して接続できますが、複数のホスト間でそれを行うことはできません。 ただし、Docker Swarm と Kubernetes は複数のホスト間で動作できます。
  • 性能: 製品を構築している場合、または単に小規模なアプリケーションをホストしている場合は、Docker が最良の選択肢となる可能性があります。 大規模でより複雑なものに挑戦したい場合は、Docker Swarm が実稼働グレードのクラウド オーケストレーションの入門として適している可能性があります。 それ以上のことを実現できるのは Kubernetes だけです。
  • リソース要件: Docker のリソース要件は、Kubernetes に比べて比較的低いです。
  • 学習曲線: Docker と Docker Swarm はどちらも、Kubernetes よりも学習し、理解するのがはるかに簡単です。
  • 自己回復: Kubernetes には、クラッシュしたアプリケーションの自己修復機能 (監視と再起動) がすぐに組み込まれています。
  • コミュニティ: Docker には、コンテナ イメージを共有および検索するための Docker Hub を備えた活発なオンライン コミュニティがあります。 Kubernetes にも同様に、Google から Shopify、Udemy などに至るまで、多くの大手テクノロジー企業が参加する新興コミュニティがあります。

よくある質問

Kubernetes と Docker の関係については、多くの質問が寄せられます。 完全なリストではありませんが、よくある質問の一部を以下に示します。

Docker と Kubernetes ではどちらが優れていますか?

それは当面のタスクによって異なります。 単純なアプリケーションには Docker を選択してください。 複雑なアプリケーションには Kubernetes を選択してください。

Docker と Kubernetes のどちらのツールがより高いスケーラビリティを提供しますか?

Kubernetes は、Docker や Docker Swarm よりもはるかに高いスケーラビリティと便利な機能を提供します。

Docker はコンテナ オーケストレーションにおいて Kubernetes に代わるものになるのでしょうか?

いいえ、高度なコンテナ オーケストレーションに関しては、Docker が Kubernetes を完全に置き換えることはできません。 ただし、Docker Swarm では、Kubernetes の機能の多くを提供できますが、すべてではありません。

Kubernetes にはイメージ リポジトリがありますか?

いいえ、Kubernetes には、Docker や CRI-O などの他のコンテナ化システムのイメージを使用するため、イメージ リポジトリがありません。

Kubernetes と Docker を併用できますか?

はい、Kubernetes セットアップでコンテナ エンジンとして Docker を使用できます。

Kubernetes は Docker を動作させる必要がありますか?

いいえ、Kubernetes は、Docker Engine、CRI-O、containerd などのさまざまなコンテナ化エンジンと連携できます。

まとめ

Docker と Kubernetes の間のコンテナ化の戦いは、多くの開発者がクラウドネイティブ アプリケーションで頻繁に直面する戦いです。 どちらも実稼働グレードのプラットフォームであり、それぞれのタスクにおいて同等の機能を備えています。

Docker のシンプルさ、移植性、使いやすさにより、小規模なチーム、個人の開発者、予算が限られたプロジェクトに最適です。 一方、Kubernetes は、豊富なツールセットにより複雑な環境に優れており、大規模なチームや多額の予算を誇るプロジェクトにとって理想的なソリューションです。

もうお分かりかと思いますが、これら XNUMX つのコンテナ化ツールのどちらを選択する必要があるかは、プロジェクトによって異なります。

Nnamdi Okeke

ンナムディ・オケケ

Nnamdi Okekeは、さまざまな本を読むのが大好きなコンピューター愛好家です。 彼はWindows/MacよりもLinuxを好み、使用しています。
当初からのUbuntu。 ツイッターで彼を捕まえることができます ボンゴトラックス

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