Kubernetes kontra Docker: dokładne porównanie

Kubernetes i Docker to dwie technologie natywne w chmurze o podobnej funkcjonalności, ale bardzo różnych celach.

Obydwa są używane do zarządzania kontenerami, ale na tym kończą się ich podobieństwa. Docker idealnie nadaje się do codziennego użytku przy tworzeniu, uruchamianiu i zarządzaniu aplikacjami kontenerowymi, natomiast Kubernetes bardziej nadaje się do zarządzania dużym klastrem aplikacji kontenerowych.

Obydwa narzędzia mają swoje zalety i wady, dlatego ważne jest, aby wiedzieć, co każde z nich robi najlepiej i kiedy go używać. Ten post na blogu rzuca światło na tę kwestię, aby pomóc Ci dokonać właściwego wyboru.

Maszyny wirtualne kontra Docker kontra Kubernetes

Docker i Kubernetes to technologie konteneryzacji. Kontener można utworzyć na maszynie fizycznej lub wirtualnej. Maszyna wirtualna to cyfrowa kopia maszyny fizycznej, którą można uruchomić na dowolnym hoście maszyny wirtualnej.

Aby uzyskać dostęp do zasobów obliczeniowych w chmurze, zazwyczaj trzeba wypożyczyć maszynę wirtualną (maszynę wirtualną) od dostawcy usług w chmurze. Następnie możesz zainstalować w nim aplikacje konteneryzacyjne, takie jak Docker, jeśli zajdzie taka potrzeba. Dlatego dostawcy usług w chmurze często dołączają preinstalowane obrazy kontenerów do swoich maszyn wirtualnych.

Maszyna wirtualna zapewnia bezpieczne i odizolowane środowisko do wykonywania kodu. Możesz opracować aplikację na maszynie wirtualnej, a następnie zapisać ją i przenieść, aby z łatwością działała na dowolnym innym hoście maszyny wirtualnej. Istnieje jednak kilka problemów związanych z tym procesem.

Po pierwsze, będąc kopią systemu operacyjnego, kopia maszyny wirtualnej może być dość duża, często osiągając rozmiar gigabajtów. Powoduje to również powolny start, często trwający do kilku minut, co może powodować problemy w sytuacjach, w których czas jest krytyczny.

Konteneryzacja rozwiązuje ten problem, tworząc stosunkowo lekkie środowisko wykonawcze, które ma rozmiar tylko megabajtów i może rozpocząć się w ciągu zaledwie kilku sekund lub ich ułamków w dowolnym miejscu i czasie. Ponadto posiadanie lekkich kontenerów doprowadziło do podziału dużych, monolitycznych witryn internetowych na mniejsze, łatwiejsze w zarządzaniu i skalowalne części, obecnie określane jako mikrousługi.

Dwie najpopularniejsze technologie konteneryzacji to Docker i Kubernetes. Docker pomaga programistom budować, wdrażać i zarządzać kontenerami w chmurze, natomiast Kubernetes pomaga zarządzać złożonymi projektami z dziesiątkami, a nawet setkami mikrousług.

Co to jest Docker?

Docker to platforma konteneryzacji typu open source, która oferuje lekkie podejście do tworzenia i wdrażania aplikacji w dowolnym miejscu. Docker umożliwia programistom automatyzację pakowania, wdrażania i wykonywania aplikacji w zdefiniowanym kontenerze w dowolnym środowisku.

System Docker składa się z wielu komponentów, w tym demona Docker i klienta Docker, a także Docker Hub, który obsługuje różne obrazy Docker. Ten obraz Dockera jest samodzielnym pakietem zadeklarowanym w pliku Dockerfile i zawiera wszystko, co potrzebne do uruchomienia aplikacji, od kodu po biblioteki, narzędzia systemowe i zależności.

Docker ułatwia to wszystko i zapewnia płynną pracę aplikacji na dowolnej platformie, dlatego jest popularnym systemem konteneryzacji.

Plusy i minusy Dockera

Jak każda technologia, Docker ma swoje zalety i wady wynikające z jego projektu. Oto najważniejsze z nich, o których warto wiedzieć.

ZALETY

• Prostota: Docker został zaprojektowany z myślą o łatwości użytkowania. Zapewnia prostotę dzięki prostym poleceniom i intuicyjnemu projektowi, który ułatwia nawet początkującym tworzenie, pakowanie, dystrybuowanie i wykonywanie kodu w kontenerach Docker.
• Lekki: Obrazy Dockera są tak lekkie, jak to możliwe, a niektóre mają zaledwie 5 MB. Dzięki temu można je szybko wdrożyć i zarządzać. Ponadto zużywają mniej zasobów i są ogólnie zoptymalizowane pod kątem minimalnych kosztów infrastruktury.
• Wszechstronny i przenośny: Możesz uruchomić aplikację Docker na dowolnej liczbie platform i środowisk. Docker został zaprojektowany w taki sposób, że do uruchomienia aplikacji potrzebujesz jedynie odpowiedniego obrazu Dockera, niezależnie od bazowego systemu operacyjnego, od macOS po Linux lub Windows.
• Repozytorium dużych obrazów: Repozytorium obrazów Docker Hub zawiera ponad 100 tys. obrazów kontenerów od indywidualnych programistów, projektów open source i dostawców oprogramowania, które można łatwo pobrać i wdrożyć w dowolnym miejscu.

Wady

• Projekt pojedynczego węzła: Docker został zaprojektowany głównie wokół jednego węzła. Kontenery w tym pojedynczym węźle mogą się łączyć, ale łączność lub zarządzanie kontenerami poza węzłem nie jest możliwe. Docker Swarm ułatwia jednak zarządzanie wieloma węzłami jednocześnie.
• Ograniczona orkiestracja: Za pomocą Dockera możesz łatwo tworzyć, wdrażać i zarządzać kontenerami. Jednak w porównaniu z Kubernetesem będziesz miał stosunkowo ograniczone funkcje automatyzacji, takie jak tworzenie sieci klastrów, wykrywanie usług, automatyczne skalowanie, samonaprawa i tak dalej.

Co to jest Kubernetes?

Kubernetes to także projekt open source, system orkiestracji kontenerów zaprojektowany tak, aby automatyzować jak najwięcej procesów – od wdrażania kontenerów po zarządzanie nimi, skalowanie i równoważenie obciążenia. Jest to solidna platforma do utrzymywania bardzo złożonych aplikacji kontenerowych.

Architektura Kubernetes jest oparta na klastrach – to znaczy zarządza wieloma węzłami infrastruktury obliczeniowej tak, jakby były jednym systemem. Dzięki temu administrator może dodać do klastra dowolną liczbę węzłów i zarządzać nimi wszystkimi z jednego węzła głównego.

Klaster Kubernetes wymaga wstępnego zdefiniowania żądanego stanu aplikacji, a następnie będzie go utrzymywał przy użyciu automatycznego skalowania, samonaprawy, równoważenia obciążenia i wykrywania usług.

Plusy i minusy Kubernetesa

Kubernetes ma zarówno zalety, jak i wady, wynikające z projektu technicznego i przeznaczenia. Oto najważniejsze.

ZALETY

• Skalowalność: Kubernetes jest przeznaczony do złożonych aplikacji na dużą skalę. Jeśli chcesz zarządzać setkami lub większą liczbą mikrousług przy maksymalnym wykorzystaniu, przy jak najmniejszej ilości pracy ręcznej, to Kubernetes jest platformą dla Ciebie. Automatycznie obsługuje Twoje potrzeby skalowania.
• Duża dostępność: Platforma jest wyposażona w wiele zaawansowanych funkcji, w tym samonaprawę i równoważenie obciążenia, aby bezproblemowo zarządzać aplikacjami, ponownie uruchamiać uszkodzone kontenery i minimalizować przestoje.
• Zarządzanie i orkiestracja: Kubernetes oferuje również wszystko, czego potrzebujesz, aby nawet najbardziej złożone konfiguracje działały w harmonii. Od sieci po pamięć masową, wdrażanie i aktualizacje ciągłe – są tam wszystkie funkcje, których będziesz potrzebować.
• Wielka społeczność: Projekt Kubernetes został zapoczątkowany przez Google i jest wspierany w równym stopniu przez wielu innych gigantów technologicznych. Oferuje bogaty i tętniący życiem ekosystem open source dla zainteresowanych programistów.

Wady

• Narzut zasobów: Kubernetes jest przeznaczony do zarządzania dużymi klastrami komputerowymi. Zatem jego pierwszą wadą są duże inwestycje potrzebne do nabycia lub utrzymania tak ogromnej infrastruktury i zasobów obliczeniowych.
• Stroma krzywa uczenia się: System jest złożony ze względu na solidną konstrukcję i szeroki zestaw funkcji. Aby uruchomić projekt Kubernetes, będziesz potrzebować głębokiej wiedzy na temat kontenerów i powiązanych technologii.

Porównanie obok siebie Kubernetes i Docker

Oto porównanie platform Kubernetes i Docker.

Udogodnienia	Doker	Kubernetes
Cel	Pakuj aplikacje w środowiska wykonawcze	Koordynacja wielu kontenerów na wielu serwerach
Konteneryzacja	Obejmuje funkcje tworzenia, wdrażania i zarządzania kontenerami	Obsługuje wiele systemów kontenerowych
Dostępność:	Ograniczony	Wysoce dostępne
Skalowalność	Instrukcja obsługi	automatycznie
orkiestracja	Dostępne z Docker Swarm	Bardzo elastyczne
Wydajność	Wysoki	Wysoki
Równoważenie obciążenia	Ograniczony	Obszerny
Wymagania dotyczące zasobów	Niski	Wysoki
Krzywa uczenia się	Niski	Wysoki
Samo leczenie	N / A	Tak
Społeczność	Wersje open source i Enterprise	Bezpłatne i otwarte oprogramowanie

• Cel: Obydwa narzędzia powstały z zupełnie innych powodów. Docker doskonale radzi sobie z tworzeniem aplikacji kontenerowych i zarządzaniem nimi, natomiast Kubernetes specjalizuje się w zarządzaniu aplikacjami kontenerowymi na dużą skalę. Docker Swarm to dodatkowy pakiet, który oferuje wiele funkcji Kubernetesa, ale jest mniej skomplikowany.
• Konteneryzacja: Docker zawiera zestaw narzędzi do tworzenia, wdrażania i zarządzania aplikacjami kontenerowymi. Kubernetes nie oferuje takich narzędzi. Jednak działanie opiera się na technologiach kontenerowych innych firm, w tym na silniku Docker, kontenerach i CRI-O.
• Dostępność: : Kubernetes to platforma numer 1 dla tych, którzy chcą zbudować dużą i wysoce dostępną aplikację w chmurze.
• Skalowalność: Kontenery Docker nie są domyślnie skalowalne automatycznie i to samo dotyczy klastrów Docker Swarm. Będziesz musiał ręcznie skalować systemy. Z drugiej strony Kubernetes automatycznie skaluje się przy minimalnej wymaganej konfiguracji ustawionej przez administratora.
• orkiestracja: Za pomocą Dockera możesz tworzyć i łączyć wiele usług na jednym hoście, ale nie można tego robić na wielu hostach. Docker Swarm i Kubernetes mogą jednak pracować na wielu hostach.
• Wydajność: Jeśli tworzysz produkt lub po prostu hostujesz małą aplikację, Docker może być najlepszą opcją. Jeśli chcesz spróbować swoich sił w czymś dużym i bardziej złożonym, Docker Swarm może być dobrym wprowadzeniem do orkiestracji chmurowej na poziomie produkcyjnym. Poza tym tylko Kubernetes może to zapewnić.
• Wymagania dotyczące zasobów: Docker ma stosunkowo niskie wymagania dotyczące zasobów w porównaniu do Kubernetes.
• Krzywa uczenia się: Zarówno Docker, jak i Docker Swarm są znacznie łatwiejsze do nauczenia i zrozumienia niż Kubernetes.
• Samo leczenie: Kubernetes umożliwia samonaprawę (monitorowanie i ponowne uruchamianie) aplikacji, które uległy awarii, od razu po wyjęciu z pudełka.
• Społeczność: Docker ma tętniącą życiem społeczność internetową z Docker Hub do udostępniania i wyszukiwania obrazów kontenerów. Kubernetes ma również raczkującą społeczność z wieloma dużymi markami technologicznymi, od Google po Shopify, Udemy i nie tylko.

Najczęściej zadawane pytania

Ludzie zadają wiele pytań na temat relacji pomiędzy Kubernetesem a Dockerem. I choć nie jest to pełna lista, poniżej znajdują się niektóre z często zadawanych pytań.

Wniosek

Bitwa konteneryzacyjna pomiędzy Dockerem i Kubernetesem to bitwa, z którą często spotyka się wielu programistów w przypadku aplikacji natywnych dla chmury. Obie są platformami klasy produkcyjnej i równie zdolnymi do wykonywania swoich zadań.

Prostota, przenośność i łatwość obsługi Dockera sprawiają, że jest on idealny dla małych zespołów, indywidualnych programistów i projektów o ograniczonym budżecie. Kubernetes natomiast sprawdza się w złożonych środowiskach dzięki bogatemu zestawowi narzędzi, co czyni go idealnym rozwiązaniem dla dużych zespołów i projektów o dużym budżecie.

Jak już zapewne zauważyłeś, które z tych dwóch narzędzi do konteneryzacji powinieneś wybrać, zależy od Twojego projektu.