Kubernetes Vs Docker: So sánh kỹ lưỡng

Kubernetes và Docker là hai công nghệ đám mây gốc có chức năng tương tự nhau nhưng mục đích rất khác nhau.

Cả hai đều được sử dụng để quản lý container nhưng điểm tương đồng của chúng chỉ dừng lại ở đó. Docker lý tưởng cho mục đích sử dụng hàng ngày trong việc tạo, chạy và quản lý các ứng dụng được chứa trong container, trong khi Kubernetes phù hợp hơn để quản lý một cụm lớn các ứng dụng được chứa trong container.

Cả hai công cụ đều có ưu và nhược điểm, vì vậy điều quan trọng là phải biết công cụ nào làm tốt nhất và khi nào nên sử dụng hoặc không nên sử dụng. Bài đăng trên blog này sẽ làm sáng tỏ vấn đề này để giúp bạn lựa chọn đúng.

Máy ảo so với Docker so với Kubernetes

Docker và Kubernetes đều là công nghệ container hóa. Container có thể được tạo trên máy vật lý hoặc máy ảo. Máy ảo là bản sao kỹ thuật số của máy vật lý mà bạn có thể chạy trên bất kỳ máy chủ ảo nào.

Để có quyền truy cập vào tài nguyên điện toán trên đám mây, bạn thường cần thuê một VM (máy ảo) từ nhà cung cấp dịch vụ đám mây của mình. Sau đó, bạn có thể cài đặt các ứng dụng chứa như Docker vào đó nếu cần. Vì vậy, các nhà cung cấp dịch vụ đám mây thường bao gồm các hình ảnh chứa được cài đặt sẵn trong các phiên bản VM của họ.

Máy ảo cung cấp một môi trường an toàn và biệt lập để thực thi mã của bạn. Bạn có thể phát triển ứng dụng của mình trên máy ảo, sau đó lưu và chuyển nó để chạy trên bất kỳ máy chủ VM nào khác một cách dễ dàng. Tuy nhiên, có một vài vấn đề với quy trình này.

Đầu tiên, là bản sao của hệ điều hành, bản sao VM có thể khá lớn, thường đạt tới kích thước Gigabyte. Điều này cũng khiến nó khởi động chậm, thường kéo dài đến vài phút, có thể gây ra sự cố trong các tình huống quan trọng về thời gian.

Container hóa giải quyết vấn đề này bằng cách tạo ra một môi trường thực thi tương đối nhẹ, chỉ có kích thước Megabyte và có thể khởi động chỉ trong vài giây hoặc một phần nhỏ của giây ở bất kỳ đâu và bất kỳ lúc nào. Ngoài ra, việc có các container nhẹ đã dẫn đến việc chia nhỏ các trang web lớn, nguyên khối thành các phần nhỏ hơn, dễ quản lý hơn và có thể mở rộng quy mô, hiện được gọi là các dịch vụ vi mô.

Hai công nghệ container hóa phổ biến nhất là Docker và Kubernetes. Docker giúp các nhà phát triển xây dựng, triển khai và quản lý container của họ trên đám mây, trong khi Kubernetes giúp quản lý các dự án phức tạp với hàng chục hoặc thậm chí hàng trăm dịch vụ vi mô.

Docker là gì?

Docker là một nền tảng chứa mã nguồn mở cung cấp phương pháp tiếp cận nhẹ nhàng để phát triển và triển khai ứng dụng ở bất kỳ đâu. Docker cho phép các nhà phát triển tự động hóa việc đóng gói, triển khai và thực thi các ứng dụng của họ trong một vùng chứa được xác định trong bất kỳ môi trường nào.

Hệ thống Docker bao gồm nhiều thành phần, bao gồm Docker daemon và Docker client, cũng như Docker Hub lưu trữ nhiều hình ảnh Docker khác nhau. Hình ảnh Docker này là một gói độc lập được khai báo trong Dockerfile và chứa mọi thứ cần thiết để chạy ứng dụng, từ mã đến thư viện, công cụ hệ thống và các phụ thuộc.

Docker giúp bạn thực hiện tất cả những điều này một cách dễ dàng và giúp ứng dụng của bạn hoạt động trơn tru trên mọi nền tảng, đó là lý do tại sao nó là một hệ thống chứa dữ liệu phổ biến.

Ưu và nhược điểm của Docker

Giống như mọi công nghệ khác, Docker có ưu và nhược điểm dựa trên thiết kế của nó. Sau đây là những điều quan trọng cần lưu ý.

Ưu điểm

• Đơn giản: Docker được thiết kế để dễ sử dụng. Nó giữ mọi thứ đơn giản với các lệnh dễ hiểu và thiết kế trực quan giúp ngay cả người mới bắt đầu cũng có thể dễ dàng xây dựng, đóng gói, phân phối và thực thi mã trên các container Docker.
• Trọng lượng nhẹ: Docker image nhẹ nhất có thể, một số chỉ 5MB. Điều này giúp triển khai và quản lý nhanh chóng. Thêm vào đó, chúng sử dụng ít tài nguyên hơn và được tối ưu hóa tổng thể để giảm thiểu chi phí cơ sở hạ tầng.
• Đa năng & Di động: Bạn có thể chạy ứng dụng Docker trên nhiều nền tảng và môi trường tùy thích. Docker được thiết kế theo cách này, vì vậy tất cả những gì bạn cần là hình ảnh Docker phù hợp để thực thi ứng dụng của mình, bất kể hệ điều hành cơ bản từ macOS đến Linux hay Windows.
• Kho lưu trữ hình ảnh lớn: Kho lưu trữ hình ảnh Docker Hub chứa hơn 100 nghìn hình ảnh container từ các nhà phát triển riêng lẻ, các dự án nguồn mở và nhà cung cấp phần mềm có thể dễ dàng tải xuống và triển khai ở bất kỳ đâu.

Nhược điểm

• Thiết kế nút đơn: Docker chủ yếu được thiết kế xung quanh một nút duy nhất. Các container trên nút duy nhất này có thể kết nối, nhưng không thể kết nối hoặc quản lý container bên ngoài nút. Tuy nhiên, Docker Swarm giúp dễ dàng quản lý nhiều nút cùng một lúc.
• Dàn nhạc hạn chế: Bạn có thể tạo, triển khai và quản lý container dễ dàng với Docker. Nhưng so với Kubernetes, bạn sẽ bị hạn chế tương đối khi nói đến các tính năng tự động hóa như mạng cụm, khám phá dịch vụ, tự động mở rộng quy mô, tự phục hồi, v.v.

Kubernetes là gì?

Kubernetes cũng là một dự án mã nguồn mở, một hệ thống điều phối container được thiết kế để tự động hóa càng nhiều quy trình càng tốt – từ việc triển khai container đến việc quản lý, mở rộng quy mô và cân bằng tải. Đây là một nền tảng mạnh mẽ để duy trì các ứng dụng container cực kỳ phức tạp.

Kiến trúc Kubernetes dựa trên cụm – tức là nó quản lý nhiều nút cơ sở hạ tầng điện toán như thể chúng là một hệ thống. Điều này cho phép quản trị viên thêm nhiều nút vào cụm khi cần thiết và quản lý tất cả chúng từ một nút chính duy nhất.

Cụm Kubernetes yêu cầu bạn phải xác định trạng thái ứng dụng mong muốn trước, sau đó nó sẽ hoạt động để duy trì trạng thái đó bằng cách tự động mở rộng, tự phục hồi, cân bằng tải và khám phá dịch vụ.

Ưu và nhược điểm của Kubernetes

Kubernetes cũng có những ưu điểm và nhược điểm dựa trên thiết kế kỹ thuật và mục đích sử dụng. Sau đây là những nhược điểm chính.

Ưu điểm

• khả năng mở rộng: Kubernetes được thiết kế cho các ứng dụng phức tạp ở quy mô lớn. Nếu bạn cần quản lý hàng trăm hoặc nhiều dịch vụ vi mô ở mức sử dụng cao nhất với càng ít công việc thủ công càng tốt, thì Kubernetes là nền tảng dành cho bạn. Nó tự động xử lý nhu cầu mở rộng quy mô của bạn.
• Tính sẵn sàng cao:Nền tảng này có nhiều tính năng tiên tiến, bao gồm tự phục hồi và cân bằng tải để quản lý ứng dụng của bạn một cách liền mạch, khởi động lại các container bị sập và giảm thiểu thời gian chết.
• Quản lý & Điều phối: Kubernetes cũng cung cấp mọi thứ bạn cần để ngay cả những thiết lập phức tạp nhất cũng có thể hoạt động hài hòa. Từ mạng đến lưu trữ, triển khai và cập nhật liên tục, tất cả các tính năng bạn cần đều có ở đó.
• Cộng đồng lớn:Dự án Kubernetes được Google khởi xướng và cũng được nhiều gã khổng lồ công nghệ khác hỗ trợ. Dự án này cung cấp một hệ sinh thái nguồn mở phong phú và sôi động cho các nhà phát triển quan tâm.

Nhược điểm

• Chi phí tài nguyên: Kubernetes được thiết kế để quản lý các cụm máy tính lớn. Vì vậy, nhược điểm đầu tiên của nó là khoản đầu tư lớn cần thiết để mua hoặc duy trì cơ sở hạ tầng và tài nguyên điện toán khổng lồ như vậy.
• Đường cong học tập:Hệ thống phức tạp do thiết kế mạnh mẽ và bộ tính năng rộng lớn. Bạn sẽ cần hiểu biết sâu sắc về container và các công nghệ liên quan để triển khai dự án Kubernetes.

So sánh song song Kubernetes và Docker

Sau đây là bảng so sánh giữa nền tảng Kubernetes và Docker.

Tính năng	phu bến tàu	Kubernetes
Mục đích	Đóng gói ứng dụng vào môi trường thời gian chạy	Phối hợp nhiều container trên nhiều máy chủ
Container hóa	Bao gồm các tính năng tạo, triển khai và quản lý container	Hỗ trợ nhiều hệ thống container
Sự có sẵn	Giới hạn	Rất có sẵn
khả năng mở rộng	Hướng dẫn sử dụng	Tự động
Dàn nhạc	Có sẵn với Docker Swarm	rất linh hoạt
HIỆU QUẢ	Cao	Cao
Cân bằng tải	Giới hạn	Sâu rộng
Yêu cầu tài nguyên	Thấp	Cao
Đường cong học tập	Thấp	Cao
Tự chữa bệnh	N/A	Có
Cộng đồng	Phiên bản mã nguồn mở và doanh nghiệp	Miễn phí & Mã nguồn mở

• Mục đích: Cả hai công cụ đều được tạo ra vì những lý do hoàn toàn khác nhau. Docker vượt trội trong việc tạo và quản lý các ứng dụng được chứa trong container, trong khi Kubernetes vượt trội trong việc quản lý các ứng dụng được chứa trong container quy mô lớn. Docker Swarm là một gói bổ sung cung cấp nhiều tính năng của Kubernetes nhưng ít phức tạp hơn.
• Container hóa: Docker bao gồm một bộ công cụ để tạo, triển khai và quản lý các ứng dụng được chứa trong container của bạn. Kubernetes không cung cấp các công cụ như vậy. Tuy nhiên, nó dựa vào các công nghệ chứa của bên thứ 3 để hoạt động, bao gồm Docker engine, containerd và CRI-O.
• Sự có sẵn:Kubernetes là nền tảng số 1 dành cho những ai muốn xây dựng ứng dụng đám mây lớn và có tính khả dụng cao.
• khả năng mở rộng: Docker container không tự động mở rộng theo mặc định và điều tương tự cũng xảy ra với các cụm Docker Swarm. Bạn sẽ phải tự tay mở rộng hệ thống. Mặt khác, Kubernetes tự động mở rộng với cấu hình tối thiểu bắt buộc do quản trị viên thiết lập.
• Dàn nhạc: Bạn có thể tạo và kết nối nhiều dịch vụ trên một máy chủ duy nhất bằng Docker, nhưng bạn không thể làm điều đó trên nhiều máy chủ. Tuy nhiên, Docker Swarm và Kubernetes có thể hoạt động trên nhiều máy chủ.
• HIỆU QUẢ: Nếu bạn đang xây dựng một sản phẩm hoặc chỉ đơn giản là lưu trữ một ứng dụng nhỏ, thì Docker có thể là lựa chọn tốt nhất của bạn. Nếu bạn muốn thử sức mình với một thứ gì đó lớn và phức tạp hơn, thì Docker Swarm có thể là một sự giới thiệu tốt về dàn dựng đám mây cấp sản xuất. Ngoài ra, chỉ Kubernetes mới có thể cung cấp.
• Yêu cầu tài nguyên:Docker có yêu cầu về tài nguyên tương đối thấp so với Kubernetes.
• Đường cong học tập: Docker và Docker Swarm đều dễ học và dễ hiểu hơn nhiều so với Kubernetes.
• Tự chữa bệnh:Kubernetes có tính năng tự phục hồi (giám sát và khởi động lại) các ứng dụng bị sập ngay khi cài đặt.
• Cộng đồng: Docker có một cộng đồng trực tuyến sôi động với Docker Hub để chia sẻ và tìm kiếm hình ảnh container. Kubernetes cũng có một cộng đồng mới với nhiều tên tuổi công nghệ lớn từ Google đến Shopify, Udemy, v.v.

Câu Hỏi Thường Gặp

Mọi người hỏi rất nhiều câu hỏi về mối quan hệ giữa Kubernetes và Docker. Và mặc dù không phải là danh sách đầy đủ, sau đây là một số câu hỏi thường gặp.

Kết luận

Cuộc chiến container hóa giữa Docker và Kubernetes là cuộc chiến mà nhiều nhà phát triển thường phải đối mặt với các ứng dụng gốc đám mây của họ. Cả hai đều là nền tảng cấp sản xuất và có khả năng ngang nhau trong các tác vụ tương ứng của chúng.

Tính đơn giản, tính di động và tính thân thiện với người dùng của Docker khiến nó trở nên lý tưởng cho các nhóm nhỏ, các nhà phát triển cá nhân và các dự án có ngân sách hạn chế. Mặt khác, Kubernetes lại vượt trội trong các môi trường phức tạp với bộ công cụ phong phú, khiến nó trở thành giải pháp lý tưởng cho các nhóm lớn và các dự án có ngân sách lớn.

Như bạn có thể thấy, việc bạn nên chọn công cụ chứa nào trong hai công cụ này phụ thuộc vào dự án của bạn.