Docker и Kubernetes: в чем разница и что выбрать вам?

Когда речь заходит о Kubernetes и Docker, до сих пор всплывает одно распространенное заблуждение, которое в двух словах можно сформулировать так: «или-или». Но давайте приведем одну аналогию, из которой вам всё сразу станет ясно: представьте себе оркестр, которым управляет дирижер. Так вот музыканты этого оркестра — это Docker, а дирижер — Kubernetes. Поэтому выбирать здесь не нужно, ведь Docker и Kubernetes — это принципиально разные системы, которые хорошо работают совместно, позволяя создавать, переносить и масштабировать контейнерные приложения. А конкурентом Kube является вовсе не Docker, а совершенно другой продукт от того же разработчика, Docker Swarm. И их сравнению будет посвящена вторая часть статьи.

Балансировщики Нагрузки Application (1)

Краткое описание Docker

Docker предоставляет широкий инструментарий для контейнеризации. И, хотя идея изоляции сред не нова, и существуют другие типы ПО для контейнеризации, в последние годы именно Docker стал ПО по умолчанию для этих целей. Потому что он прост в освоении и удобен в работе, а еще мало весит. Стандартный пакет включает Docker Engine со средой исполнения. Благодаря этому возможно создание и запуск контейнерных приложений в любой среде разработки. Docker отлично решает задачи разработки приложений в условиях совмещения различных языков программирования, платформ и интерфейсов.

Однако приложения со временем растут, и им требуется всё большее количество контейнеров, а параллельно расширяется и дисковое пространство. В результате работать с приложениями становится сложнее, причем даже несмотря на то, что в Docker есть некоторые инструменты для упаковки и масштабирования контейнеров. Но рано или поздно этих возможностей перестает хватать, ведь нужно решать вопросы взаимодействия и согласованности множества «музыкантов»-контейнеров. Тут-то и приходит на помощь «дирижер», в роли которого выступает Kubernetes.

Краткое описание Kubernetes

Аллегория с оркестром была не случайной, потому что ПО данного типа называют оркестраторами. Kubernetes предлагает API для управления контейнерными приложениями. Возможностей этого инструмента хватает даже на масштабные проекты, в которых контейнерная инфраструктура развернута на многих серверах. Kubernetes решает эти задачи за счет организации кластеров VM (Virtual Machine) с планированием запуска контейнерных приложений на этих VM в зависимости от доступных вычислительных мощностей и требований к ресурсам для каждого приложения. Контейнерные структуры группируются в специальные модули или «поды», которые являются операционными единицами Kubernetes. Эти модули легко масштабируются до нужного уровня, и Kubernetes позволяет управлять их жизненным циклом, поддерживая работоспособность приложений.

Таким образом, Kubernetes предоставляет инструментарий для организации и управления всеми контейнерными ресурсами из единого центра управления. Это помогает подстраиваться под параметры сети, дает возможность управлять балансировкой нагрузки, безопасностью и масштабированием везде, где работают ваши контейнеры. Kubernetes также имеет встроенные механизмы изоляции, которые позволяют группировать ресурсы контейнера в соответствии с настройками доступа, средами исполнения и другими параметрами. Это упрощает разработчикам организацию доступа к ресурсам и совместную работу на уровне микросервисов.

Kubernetes vs Docker? Kubernetes и Docker!

Теперь познакомимся с тем, как они работают вместе, но для начала кратко перечислим особенности каждой системы.

Docker удобно настраивается и производителен, а также обеспечивает надежную изоляцию, предлагая набор инструментов для управления безопасностью.
С другой стороны, Kubernetes автоматизирует развертывание контейнеров, перераспределяет нагрузки, гибко управляет хранилищами. А еще следит за работоспособностью контейнеров и за тем, чтобы они отвечали предъявляемым требованиям (не отвечающие заданным шаблонам контейнеры Kube просто удаляет).

Совместное использование этих систем позволяет сделать процесс разработки удобнее, а сами приложения — надежнее и доступнее. При помощи Docker легко запустить процесс контейнеризации, а при помощи Kubernetes — автоматизировать его и управлять им. За счет кластеризации решаются вопросы масштабирования, причем работа в самих кластерах организуется весьма удобно.

Эти программные решения дополняют друг друга, хотя изначально разработчики вряд ли предполагали совместимость на таком уровне. Несмотря на то, что Docker и Kubernetes способны работать и по отдельности, их функциональные возможности в полной мере раскрываются при совместном использовании.

Однако что-то же заставляет людей считать, что Docker и Kubernetes не дополняют, а конкурируют друг с другом? Причина этого кроется в путанице, которую создают инструменты Docker, среди которых есть Docker Swarm. Этот оркестратор от разработчиков Docker как раз и является конкурентом для Kube. Поэтому давайте сравним их.

Kubernetes vs Docker Swarm

При первом знакомстве с этими решениями контейнеризации обращают на себя внимание следующие моменты:

Приложения в Docker Swarm (далее DS) развертываются как микросервисы, а само развертывание выполняется при помощи файлов YAML. Kube выполняет развертывание, сочетая микросервисы и модули.
DS устанавливается быстро и просто, при этом настройка конфигураций также не вызывает затруднений. Учиться работать с Kube сложнее, поскольку устанавливается он вручную, а кроме того, установка различается в зависимости от используемой операционной системы. Но при этом Kube хорошо показывает себя при работе в разных облаках, поскольку, хотя его установка для разных ОС различна, работает он в них одинаково.
Если вы уже работали с Docker, изучение работы DS не будет сложным, поскольку Docker и DS написаны на одном движке. Kube — иной продукт.
В Kubernetes есть свои средства для мониторинга работы системы, DS же этим похвастаться не может, а потому требует подключения сторонних инструментов журналирования.
Масштабирование реализовано хорошо и в DS, и в Kube, причем последний лучше подходит для горизонтального масштабирования. С другой стороны, DS обеспечивает повышенную скорость развертывания контейнерных приложений.
Относительно функций сетевого взаимодействия оркестраторы предлагают разные возможности. В DS реализована функция ручного шифрования сетевого трафика. В свою очередь, Kube предлагает расширенные возможности для взаимодействия контейнеров.

Мы перечислили ряд важных особенностей обоих оркестраторов, а теперь дополним эту информацию и представим в несколько ином виде: это поможет сделать выбор в пользу одного из кандидатов.

Плюсы и минусы Docker Swarm

Из преимуществ DS отметим:

легкость в установке, что делает его оптимальным выбором для новичков;
малый вес приложения и повышенную производительность;
автоматическое распределение контейнерных нагрузок;
полная поддержка всей линейки продуктов Docker для контейнеризации;
продвинутый алгоритм выбора узлов в пределах кластера.

К минусам отнесем зависимость DS от собственного API, поскольку это накладывает определенные ограничения на функциональные возможности оркестратора. Кроме того, у DS ограниченное количество инструментов для расширения и настройки.

Плюсы и минусы Kubernetes

Преимущества Kube следующие:

поддержка и управление сложными и масштабными проектами;
большое сообщество, обеспечивающее развитие проекта и оказывающее помощь новичкам;
встроенное ПО на стороне крупнейших провайдеров облачных услуг, в том числе Google, Microsoft, IBM, AWS;
повышенная автоматизация и поддержка автомасштабирования;
расширенные функциональные возможности в плане интеграции, встроенные инструменты журналирования.

Из минусов отметим высокий порог вхождения, что выражается в сложности обучения и установки Kube. А вот не минус, а особенность: выбор Kube не оправдывает себя при работе с простыми приложениями, которые не требуют регулярного развертывания. Для этого достаточно возможностей Docker.

Вывод

Как видим, сказать однозначно, какой оркестратор лучше, DS или Kube, нельзя, поскольку у каждого есть свои особенности, которые, в зависимости от потребностей, могут оказаться как плюсами, так и минусами. Поэтому выбор должен быть продиктован конкретными задачами разработчиков. А что касается сравнения Docker и Kubernetes, то мы уже выяснили, что сравнивать их не слишком корректно.