Различие между Docker и Kubernetes

Docker и Kubernetes — это два популярных инструмента, широко используемых в сфере контейнеризации и оркестрации контейнеров. Оба решения помогают упростить процесс разработки, развертывания и управления приложениями, но они выполняют разные функции и решают различные задачи. В этой статье мы рассмотрим, что представляет собой Docker, что такое Kubernetes, и в чём заключаются их ключевые различия.

Что такое Docker?

Docker — это платформа для контейнеризации, которая позволяет упаковывать приложения и их зависимости в изолированные контейнеры. Контейнеры Docker обеспечивают одинаковую работу приложения в разных средах — будь то на компьютере разработчика, в тестовой среде или в продакшене.

Основные функции Docker:

1. Контейнеризация: Docker упаковывает приложение и все его зависимости в контейнер, который можно запускать в любом окружении.
2. Образы Docker: Каждый контейнер создаётся на основе образа, который является шаблоном для запуска приложения. Образы могут быть настроены и расширены в зависимости от требований.
3. Безагентное управление: Docker не требует установки агентов на управляемых серверах, что упрощает его использование.
4. Лёгкость и портативность: Контейнеры Docker используют меньше ресурсов, чем виртуальные машины, поскольку работают на ядре операционной системы хоста.

Преимущества Docker:

• Портативность: Приложение в контейнере можно легко перенести с одной машины на другую без изменения конфигураций.
• Изоляция: Каждый контейнер изолирован от других, что предотвращает конфликты между зависимостями.
• Гибкость: Можно запускать несколько контейнеров на одном сервере, что позволяет эффективно использовать ресурсы.

Что такое Kubernetes?

Kubernetes — это система оркестрации контейнеров с открытым исходным кодом, разработанная для автоматизации развертывания, масштабирования и управления контейнеризованными приложениями. Kubernetes не создаёт контейнеры, а управляет их жизненным циклом, включая создание, масштабирование и балансировку нагрузки.

Основные функции Kubernetes:

1. Оркестрация контейнеров: Kubernetes управляет большим количеством контейнеров, автоматически распределяя их по кластерам и следя за их состоянием.
2. Масштабирование: Kubernetes автоматически масштабирует приложения в зависимости от нагрузки, добавляя или убирая контейнеры.
3. Балансировка нагрузки: Kubernetes распределяет трафик между контейнерами, обеспечивая равномерную загрузку ресурсов.
4. Автовосстановление: Если контейнеры выходят из строя, Kubernetes автоматически перезапускает их.
5. Управление кластерами: Kubernetes позволяет управлять кластерами контейнеров, которые могут включать десятки и сотни контейнеров, работающих в разных средах.

Преимущества Kubernetes:

• Масштабируемость: Kubernetes легко масштабирует контейнеризованные приложения на основе потребностей.
• Надёжность: Система гарантирует, что приложение будет всегда доступно, автоматически восстанавливая контейнеры при сбоях.
• Гибкость: Kubernetes поддерживает различные среды развертывания — от локальных серверов до облачных решений.

Ключевые различия между Docker и Kubernetes

Хотя Docker и Kubernetes могут использоваться вместе, они выполняют разные функции в цепочке разработки и развертывания приложений.

1. Назначение и задачи

• Docker: Основная задача Docker — создание и запуск контейнеров. Он помогает изолировать приложение в контейнере вместе со всеми его зависимостями.
• Kubernetes: Kubernetes отвечает за оркестрацию контейнеров — их автоматическое развертывание, управление и масштабирование. Kubernetes управляет кластерами контейнеров и следит за их состоянием.

2. Уровень абстракции

• Docker: Docker работает на уровне одного узла (хоста) и управляет отдельными контейнерами. Docker не предоставляет встроенных возможностей для управления множеством контейнеров, работающих на нескольких серверах.
• Kubernetes: Kubernetes работает на уровне кластера, управляя сотнями контейнеров на разных узлах. Kubernetes позволяет координировать работу множества контейнеров и поддерживает автоматическое распределение их по узлам.

3. Масштабирование

• Docker: Docker предоставляет базовые функции для управления контейнерами на одном хосте, но для масштабирования на несколько серверов требуется использование дополнительных инструментов, таких как Docker Swarm или Kubernetes.
• Kubernetes: Kubernetes предоставляет автоматическое горизонтальное масштабирование контейнеров в зависимости от нагрузки. Система может автоматически добавлять или удалять контейнеры, чтобы поддерживать требуемый уровень производительности.

4. Управление состоянием контейнеров

• Docker: Docker сам по себе не управляет состоянием контейнеров — если контейнер выйдет из строя, его нужно вручную перезапускать или использовать дополнительные инструменты для автоматического восстановления.
• Kubernetes: Kubernetes предоставляет встроенные механизмы для управления состоянием контейнеров, включая автоматический перезапуск и балансировку контейнеров при сбоях.

5. Балансировка нагрузки

• Docker: В Docker базовая балансировка нагрузки может быть реализована вручную с помощью сетевых инструментов или дополнительного программного обеспечения, но эта функция не встроена в Docker.
• Kubernetes: Kubernetes автоматически распределяет трафик между контейнерами и поддерживает балансировку нагрузки, чтобы контейнеры не перегружались.

6. Автоматизация и оркестрация

• Docker: Docker сам по себе не предоставляет механизмов для автоматической оркестрации множества контейнеров. Для этой задачи можно использовать Docker Swarm или интегрировать Docker с Kubernetes.
• Kubernetes: Kubernetes спроектирован как система автоматической оркестрации, и он может управлять всеми аспектами работы контейнеров — от развертывания до масштабирования и перезапуска при сбоях.

Docker и Kubernetes вместе

Docker и Kubernetes часто используются совместно для создания мощных систем контейнеризации и управления приложениями. В этом тандеме Docker используется для создания и запуска контейнеров, а Kubernetes — для их оркестрации и управления в кластере.

Основные сценарии использования:

1. Создание контейнеров с Docker: Docker используется для упаковки приложений и их зависимостей в контейнеры, которые затем можно запускать в любой среде.
2. Управление контейнерами с Kubernetes: Kubernetes управляет контейнерами, распределяет их по узлам в кластере, следит за их состоянием и автоматически масштабирует их в зависимости от нагрузки.

Пример использования Docker и Kubernetes:

1. Сначала разработчик создаёт Docker образ приложения и загружает его в Docker Hub или другой реестр.
2. Kubernetes автоматически извлекает этот образ и разворачивает его на кластере контейнеров, при этом обеспечивая балансировку нагрузки и автоматическое масштабирование.

Заключение

Docker и Kubernetes — это мощные инструменты, которые решают разные задачи в контейнеризации и управлении приложениями. Docker используется для создания и запуска контейнеров, а Kubernetes — для управления их жизненным циклом, включая автоматическое развертывание, масштабирование и восстановление контейнеров.

Оба инструмента могут использоваться вместе, что даёт максимальную гибкость и контроль над процессами разработки и развертывания приложений в различных средах — от локальных серверов до облачных платформ.