Kubernetes 与 Docker:彻底比较

您是否正在探索容器化,但似乎无法在 Kubernetes 和 Docker 之间做出选择? 深入研究此博客,了解它们的相似点、差异以及您的应用程序的需求。

Kubernetes 和 Docker 是两种功能相似但用途截然不同的云原生技术。

它们都用于管理容器,但它们的相似之处仅此而已。 Docker 非常适合日常创建、运行和管理容器化应用程序,而 Kubernetes 更适合管理大型容器化应用程序集群。

这两种工具都有其优点和缺点,因此了解每种工具最擅长什么以及何时或不使用它非常重要。 这篇博文阐明了这个问题,以帮助您做出正确的选择。

虚拟机、Docker、Kubernetes

Docker 和 Kubernetes 都是容器化技术。 容器可以创建在物理机或虚拟机上。 虚拟机是物理机的数字副本,可以在任何虚拟机主机上运行。

要访问云中的计算资源,您通常需要从云服务提供商处租用 VM(虚拟机)。 然后,如果需要,您可以将 Docker 等容器化应用程序安装到其中。 因此,云服务提供商通常在其虚拟机实例中包含预安装的容器映像。

虚拟机提供了一个安全且隔离的环境来执行代码。您可以在虚拟机上开发应用程序,然后保存并传输它以轻松在任何其他 VM 主机上运行。 然而,这个过程存在一些问题。

首先,作为操作系统的副本,VM 副本可能非常大,通常达到千兆字节大小。 这也使得启动速度变慢,通常会延长到几分钟,这可能会在时间紧迫的情况下出现问题。

容器化通过创建一个相对轻量级的执行环境来解决这个问题,该执行环境只有兆字节大小,并且可以随时随地在几秒或几秒内启动。 此外,轻量级容器导致大型整体网站分解为更小、更易于管理和可扩展的部分,现在称为微服务。

其中最流行的两种容器化技术是 Docker 和 Kubernetes。 Docker 帮助开发人员在云中构建、部署和管理容器,而 Kubernetes 帮助管理具有数十甚至数百个微服务的复杂项目。

Kubernetes Vs Docker

什么是 Docker?

Docker 是一个开源容器化平台,提供了一种在任何地方开发和部署应用程序的轻量级方法。 Docker 使开发人员能够在任何环境中的定义容器内自动打包、部署和执行应用程序。

Docker系统由许多组件组成,包括Docker守护进程和Docker客户端,以及托管不同Docker镜像的Docker Hub。 此 Docker 映像是在 Dockerfile 中声明的独立包,它包含运行应用程序所需的所有内容,从代码到库、系统工具和依赖项。

Docker 可以轻松完成这一切,并使您的应用程序在任何平台上顺利运行,这就是它成为流行的容器化系统的原因。

Docker 的优点和缺点

与所有技术一样,Docker 根据其设计也有其优点和缺点。 以下是需要注意的重要事项。

优点

  • 简单:Docker 的设计初衷是为了易于使用。 它通过简单的命令和直观的设计使事情变得简单,即使是初学者也可以轻松地在 Docker 容器上构建、打包、分发和执行代码。
  • 轻量化设计,方便挪动:Docker 镜像尽可能轻量,有的只有 5MB。 这使得它们可以快速部署和管理。 此外,它们使用的资源更少,并且经过整体优化,以实现最低的基础设施成本。
  • 多功能且便携:您可以在任意多个平台和环境中运行 Docker 应用程序。 Docker 就是这样设计的,因此您只需要正确的 Docker 映像来执行您的应用程序,无论底层操作系统是从 macOS 到 Linux 还是 Windows。
  • 大图像存储库:Docker Hub 镜像存储库包含来自个人开发人员、开源项目和软件供应商的超过 100 万个容器镜像,可以轻松下载并部署在任何地方。

缺点

  • 单节点设计:Docker 主要是围绕单个节点设计的。 该单个节点上的容器可以连接,但无法在节点外部进行连接或容器管理。 然而,Docker Swarm 可以轻松地同时管理多个节点。
  • 有限的编排:您可以使用 Docker 轻松创建、部署和管理容器。 但与 Kubernetes 相比,在集群网络、服务发现、自动伸缩、自我修复等自动化功能方面会受到相对限制。

什么是Kubernetes?

Kubernetes也是一个开源项目,一个容器编排系统,旨在自动化尽可能多的流程——从容器的部署到管理、扩展和负载平衡。 它是一个用于维护高度复杂的容器化应用程序的强大平台。

Kubernetes 架构是基于集群的,也就是说,它管理多个计算基础设施节点,就好像它们是一个系统一样。 这允许管理员根据需要向集群添加任意数量的节点,并从单个主节点管理所有节点。

Kubernetes 集群要求您最初定义所需的应用程序状态,然后它将使用自动扩展、自我修复、负载平衡和服务发现来维护它。

Kubernetes 的优点和缺点

根据其技术设计和预期目的,Kubernetes 同样有其优点和缺点。 以下是主要的。

优点

  • 可扩展性:Kubernetes 专为大规模复杂应用程序而设计。 如果您需要在高峰使用情况下管理数百个或更多微服务,并尽可能减少手动工作,那么 Kubernetes 就是适合您的平台。 它会自动处理您的扩展需求。
  • 高可用性:该平台具有许多高级功能,包括自我修复和负载平衡,以无缝管理您的应用程序、重新启动崩溃的容器并最大限度地减少停机时间。
  • 管理与编排:Kubernetes 还提供了让最复杂的设置协调工作所需的一切。 从网络到存储、部署和滚动更新,您需要的所有功能都在这里。
  • 大社区:Kubernetes 项目由 Google 发起,并同样得到许多其他科技巨头的支持。 它为感兴趣的开发人员提供了丰富且充满活力的开源生态系统。

缺点

  • 资源开销:Kubernetes 是为管理大型计算机集群而设计的。 因此,它的第一个缺点是获取或维护如此庞大的基础设施和计算资源需要大量投资。
  • 陡峭的学习曲线:由于其稳健的设计和庞大的功能集,该系统非常复杂。 您需要深入了解容器和相关技术才能推动 Kubernetes 项目。

并排比较 Kubernetes 和 Docker

以下是 Kubernetes 和 Docker 平台的并排比较。

特征码头工人Kubernetes
宗旨将应用程序打包到运行时环境中协调多个服务器上的多个容器
集装箱包括容器创建、部署和管理功能 支持多种容器系统
订购有限高度可用
可扩展性用户手册自动表
编曲配置可与 Docker Swarm 一起使用高度灵活
性能
负载均衡有限广泛
资源要求
学习曲线
自我疗愈有电
用户社区开源版和企业版免费和开源
表 1. Docker 与 Kubernetes 比较
  • 宗旨:这两种工具的创建原因完全不同。 Docker 擅长创建和管理容器化应用程序,而 Kubernetes 擅长管理大规模容器化应用程序。 Docker Swarm 是一个额外的软件包,提供了许多 Kubernetes 的功能,但不太复杂。
  • 集装箱:Docker 包含一套用于创建、部署和管理容器化应用程序的工具。 Kubernetes 不提供此类工具。 然而,它依赖于第三方容器技术来工作,包括 Docker 引擎、containerd 和 CRI-O。
  • 订购:对于那些希望构建大型且高度可用的云应用程序的人来说,Kubernetes 是第一大平台。
  • 可扩展性:默认情况下,Docker 容器不会自动扩展,Docker Swarm 集群也是如此。 您必须手动扩展系统。 另一方面,Kubernetes 使用管理员设置的最低所需配置进行自动扩展。
  • 编曲配置:您可以使用 Docker 在单个主机上创建和连接许多服务,但不能跨主机执行此操作。 然而,Docker Swarm 和 Kubernetes 可以跨多个主机工作。
  • 性能:如果您正在构建产品或只是托管小型应用程序,那么 Docker 可能是您的最佳选择。 如果您想尝试一些大型且更复杂的东西,那么 Docker Swarm 可能是生产级云编排的一个很好的介绍。 除此之外,只有 Kubernetes 可以提供。
  • 资源要求:与 Kubernetes 相比,Docker 的资源需求相对较低。
  • 学习曲线:Docker 和 Docker Swarm 都比 Kubernetes 更容易学习和理解。
  • 自我疗愈:Kubernetes 包括直接开箱即用的崩溃应用程序的自我修复(监控和重新启动)功能。
  • 用户社区:Docker 拥有一个充满活力的在线社区,其中包含 Docker Hub,用于共享和查找容器映像。 Kubernetes 同样拥有一个新兴社区,其中包括 Google、Shopify、Udemy 等许多大型科技公司。

常见问题

人们对 Kubernetes 和 Docker 之间的关系提出了很多问题。 虽然不是完整列表,但以下是一些常见问题。

Docker 和 Kubernetes 哪个更好?

这取决于手头的任务。 对于简单的应用程序,请选择 Docker。 为复杂的应用程序选择 Kubernetes。

Docker 和 Kubernetes 哪个工具提供更高的可扩展性?

与 Docker 或 Docker Swarm 相比,Kubernetes 提供了更高的可扩展性和有用的功能。

Docker 会取代 Kubernetes 进行容器编排吗?

不,在高级容器编排方面,Docker 无法完全取代 Kubernetes。 Docker Swarm 可以为您提供 Kubernetes 的许多功能,但不是全部。

Kubernetes 有镜像仓库吗?

不,Kubernetes 没有镜像存储库,因为它使用来自其他容器化系统(例如 Docker 和 CRI-O)的镜像。

Kubernetes 和 Docker 可以一起使用吗?

是的,您可以在 Kubernetes 设置中使用 Docker 作为容器引擎。

Kubernetes 需要 Docker 才能工作吗?

不,Kubernetes 可以与各种容器化引擎配合使用,包括 Docker Engine、CRI-O 和 containerd。

结论

Docker 和 Kubernetes 之间的容器化之战是许多开发人员在其云原生应用程序中经常面临的问题。 两者都是生产级平台,并且在各自的任务中具有同等的能力。

Docker 的简单性、可移植性和用户友好性使其成为小型团队、个人开发人员和预算有限的项目的理想选择。 另一方面,Kubernetes 凭借其丰富的工具集在复杂环境中表现出色,这使其成为大型团队和大预算项目的理想解决方案。

正如您现在必须看到的,您应该选择这两个容器化工具中的哪一个取决于您的项目。

Nnamdi Okeke

纳姆迪·奥克克

Nnamdi Okeke 是一位喜欢阅读各种书籍的计算机爱好者。 他偏爱 Linux 而不是 Windows/Mac,并且一直在使用
Ubuntu 从早期开始。 你可以在推特上通过 邦戈特拉克斯

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