Docker contro Kubernetes

Introduzione

Se stai solo familiarizzando con i contenitori e gli strumenti di orchestrazione dei contenitori, potresti trovarti a pensare alla differenza tra Kubernetes e Docker. Confrontare questi due strumenti non è un processo semplice in quanto non sono concorrenti né hanno gli stessi ruoli.

In questo articolo imparerai a conoscere Docker e Kubernetes, come differiscono e come sono correlati.

Docker vs Kubernetes spiegato

È un malinteso comune che vi sia una chiara giustapposizione tra Docker e Kubernetes. La verità è che un confronto testa a testa non è possibile poiché un software non può sostituire l'altro.

Entrambe le piattaforme sono tecnologie di contenitori popolari. Docker è uno strumento di containerizzazione, mentre Kubernetes è uno strumento di orchestrazione di container. Pertanto, non puoi utilizzare Kubernetes senza utilizzare un container, ad esempio un container Docker.

Continua a leggere per saperne di più su Docker e Kubernetes, sulla loro architettura e su cosa vengono utilizzati. Questo ti aiuterà a capire perché non c'è un chiaro confronto tra i due.

Cos'è Docker?

Docker è una piattaforma di containerizzazione open source utilizzata per creare, distribuire e gestire applicazioni in pacchetti leggeri chiamati container. Ha rivoluzionato e rimosso molti noiosi processi di sviluppo software e rimane oggi la piattaforma container leader.

I contenitori forniscono un ambiente isolato per la creazione di pacchetti di app. Poiché virtualizzano le risorse dell'hardware sottostante, sono leggere, flessibili e convenienti. Pertanto, un server può ospitare più contenitori, ognuno con un'app diversa.

Sebbene i container siano simili alle macchine virtuali, differiscono per un livello di virtualizzazione aggiuntivo poiché utilizzano il kernel e il sistema operativo dell'host.

Come funziona Docker

Per capire come funziona Docker, è necessario conoscere i suoi componenti principali e il ruolo che svolgono nella piattaforma:

• Il demone Docker (dockerd) è un servizio che viene eseguito sull'host e ascolta le richieste dell'API Docker. Questo processo continuo gestisce gli oggetti Docker e comunica con altri demoni.
• Il client Docker è un componente che fornisce un'interfaccia a riga di comando (CLI) per interagire con Docker e istruire Docker sui comandi da eseguire.
• Oggetti Docker sono elementi necessari per costruire le applicazioni. Includono immagini Docker, contenitori, volumi, reti e altri oggetti.
• Registri Docker sono sistemi di distribuzione dei contenuti che archiviano le immagini Docker. Puoi configurare e utilizzare un registro privato o utilizzare Docker Hub, un registro pubblico da cui Docker estrae le immagini per impostazione predefinita.

Il processo inizia con uno script di istruzioni, chiamato Dockerfile . Il file illustra come creare un'immagine Docker ed esegue automaticamente i comandi delineati.

Tutti i contenitori Docker vengono creati da immagini Docker che rappresentano i modelli di un'applicazione in un momento specifico. Il codice sorgente, le dipendenze, le librerie, gli strumenti e altri file necessari per l'esecuzione dell'applicazione sono pacchetti nell'immagine.

Dopo aver avviato un contenitore Docker dall'immagine Docker specificata, è possibile utilizzarla come ambiente stabile per lo sviluppo e il test del software. I container rappresentano ambienti di runtime portatili, compatti e isolati che puoi avviare facilmente. Non appena puoi creare nuovi contenitori, puoi anche eliminare quelli vecchi.

A cosa serve Docker

Docker viene utilizzato come strumento pratico per il confezionamento di applicazioni in unità leggere e portatili (contenitori). Poiché un container è costituito da tutte le librerie e le dipendenze necessarie per una particolare applicazione, gli sviluppatori possono facilmente comprimere, trasferire ed eseguire nuove istanze dell'app ovunque lo desiderino.

Inoltre, Docker e altre soluzioni di virtualizzazione sono fondamentali in DevOps, consentendo agli sviluppatori di testare e distribuire il codice in modo più rapido ed efficiente. L'utilizzo dei container semplifica DevOps consentendo la distribuzione continua del software alla produzione.

I container sono ambienti isolati, il che significa che gli sviluppatori possono configurare un'app e assicurarsi che venga eseguita come programmato indipendentemente dal suo host e dall'hardware sottostante. Ciò è particolarmente utile quando si lavora su server diversi in quanto consente di testare nuove funzionalità e garantire la stabilità dell'ambiente.

Vantaggi e svantaggi di Docker

Dai un'occhiata ai principali pro e contro dell'utilizzo di Docker.

Vantaggi:

• È semplice e veloce creare nuove istanze di container.
• Coerenza tra più ambienti.
• Gli ambienti isolati semplificano il debug.
• Ampio supporto della community.
• I container sono più leggeri e utilizzano meno risorse delle macchine virtuali.
• La piattaforma supporta CI/CD.
• La capacità di automatizzare le attività ripetitive.

Svantaggi:

• Possibili problemi di sicurezza se i container non sono protetti correttamente.
• Potenziali problemi di prestazioni in ambienti non nativi.
• Poiché i container condividono il kernel host, non sono ambienti completamente isolati.
• Limitazioni di compatibilità multipiattaforma.
• Non adatto per applicazioni che richiedono interfacce avanzate.

Cos'è Kubernetes?

La gestione di un numero elevato di contenitori in più ambienti è un'attività noiosa se eseguita manualmente. Kubernetes (noto anche come k8s) automatizza il ridimensionamento, la distribuzione e la gestione delle applicazioni. È un sistema di orchestrazione di container open source per automatizzare la gestione dei container.

Con un framework come Kubernetes, puoi eseguire sistemi distribuiti di container senza preoccuparti dei tempi di inattività. Puoi distribuire app multi-container e assicurarti che i container siano sincronizzati ed efficienti in termini di risorse.

Come funziona Kubernetes?

I componenti di base di Kubernetes e il loro ruolo in questo strumento di orchestrazione includono quanto segue:

• Un cluster Kubernetes è un insieme di macchine nodo per l'esecuzione di applicazioni containerizzate. Il cluster è costituito da un piano di controllo e da una o più macchine informatiche.
• Il file manifest è un file di base che definisce il framework generale per un particolare cluster Kubernetes e indica al software come vuoi che appaia il tuo cluster.
• Kubectl è l'interfaccia della riga di comando utilizzata per comunicare con il server API. Fornisce istruzioni al server e gestisce direttamente le risorse, aggiungendo e rimuovendo i container quando necessario.
• Il nodo principale è responsabile del bilanciamento del carico dei carichi di lavoro e della creazione e del mantenimento della comunicazione all'interno del cluster. Inoltre, assegna e amministra le attività ai nodi di lavoro.
• Nodi di lavoro sono macchine per la distribuzione di carichi di lavoro containerizzati e volumi di storage. Un cluster Kubernetes è costituito da un singolo nodo principale e più nodi di lavoro, ognuno dei quali ha il proprio compito.
• Un baccello è l'oggetto Kubernetes più semplice costituito da più contenitori che appartengono allo stesso nodo. I container distribuiti all'interno dello stesso pod condividono risorse come nome host, indirizzo IP e IPC.

Ogni cluster Kubernetes ha due parti:il piano di controllo e i nodi (macchine fisiche o virtuali). Mentre il piano di controllo gestisce il cluster per assicurarsi che sia nello stato prescritto, i nodi eseguono pod costituiti da più contenitori che eseguono un'applicazione.

Gli sviluppatori indicano al piano di controllo quali comandi eseguire sui nodi. Il piano di controllo assegna quindi l'attività a un nodo particolare. Infine, viene scelto automaticamente un pod all'interno del nodo per eseguire l'attività in base al carico di lavoro e alle risorse richieste.

Scopri di più su cluster, nodi e automazione dei processi di container nella nostra introduzione all'architettura Kubernetes.

A cosa serve Kubernetes

La piattaforma viene utilizzata per la gestione di applicazioni costituite da più container che richiedono sincronizzazione e manutenzione. Pertanto, il suo ruolo centrale è quello di sostituire le funzioni manuali ripetitive con processi automatizzati amministrati dalla piattaforma di orchestrazione.

Inoltre, k8s ti consente di creare ed eseguire applicazioni su più piattaforme. Pertanto, gli sviluppatori lo utilizzano per evitare i blocchi dell'infrastruttura. Lo strumento di orchestrazione può gestire ed eseguire contenitori fisici o virtuali on-premise o nel cloud, fornendo ulteriore flessibilità delle risorse.

L'automazione delle implementazioni e della scalabilità contribuisce a una consegna e test più rapidi e supporta l'integrazione continua e la distribuzione continua riducendo il ciclo di vita dello sviluppo del software. Per questo motivo, viene spesso utilizzato dai team DevOps che lavorano con un'architettura di microservizi.

Vantaggi e svantaggi di Kubernetes

Dai un'occhiata ai principali vantaggi e svantaggi di Kubernetes.

Vantaggi:

• Semplifica gli aggiornamenti continui, le implementazioni Canary, la scalabilità automatica orizzontale e altre operazioni di distribuzione.
• I processi automatizzati aiutano ad accelerare la consegna e a migliorare la produttività generale.
• La sua capacità di funzionare in più ambienti elimina i blocchi dell'infrastruttura.
• Fornisce le basi per lavorare con app cloud native.
• Le sue funzionalità supportano disponibilità elevata, tempi di inattività ridotti e applicazioni complessivamente più stabili.

Svantaggi:

• La complessità della piattaforma non è efficiente per le applicazioni più piccole.
• La migrazione di un'applicazione non containerizzata sulla piattaforma Kubernetes potrebbe essere piuttosto impegnativa.
• A causa della sua complessità, esiste una curva di apprendimento ripida che potrebbe inizialmente ridurre la produttività.

Come funzionano insieme Docker e Kubernetes?

Dopo aver letto come funzionano entrambi gli strumenti contenitore, puoi capire perché non possono essere confrontati. Invece di caratteristiche contrastanti, dovresti vederle come complementari. Docker e Kubernetes collaborano per fornire un modo efficiente per sviluppare ed eseguire applicazioni.

Infine, impacchetta e spedisci le applicazioni all'interno di container con Docker e le distribuisci e le ridimensioni con Kubernetes. L'utilizzo di entrambe le tecnologie consente di eseguire applicazioni più scalabili, indipendenti dall'ambiente e robuste.

Nota importante :il supporto del runtime Docker verrà rimosso in una versione futura di Kubernetes che verrà rilasciata alla fine del 2021. Tuttavia, tutte le immagini Docker continueranno a funzionare con altri runtime del contenitore supportati.