¿Kubernetes vs Docker?

Funcionamiento en cluster

En su núcleo, Kubernetes opera en un cluster de máquinas, orquestando inteligentemente esta colección de recursos. Este cluster está formado por un Plano de Control, que actúa como el cerebro que toma todas las decisiones sobre la programación y el mantenimiento de los estados de las aplicaciones, y los Nodos de Trabajo, que son las máquinas que realmente ejecutan los contenedores de aplicaciones.

Las aplicaciones mismas se implementan como Pods, las unidades desplegables más pequeñas y básicas de Kubernetes, que pueden albergar uno o más contenedores. Los usuarios declaran el estado de aplicación deseado (por ejemplo, cuántas réplicas de una aplicación se deben ejecutar) a través de objetos como Implementaciones.

Luego, Kubernetes trabaja diligentemente para lograr y mantener este estado deseado, programando automáticamente los Pods, monitoreando su estado y administrando las actualizaciones. Para garantizar que estas aplicaciones sean accesibles de manera confiable tanto interna como externamente, los Servicios proporcionan puntos finales de red estables y equilibrio de carga en los Pods relevantes.

Ventajas de Kubernetes

La adopción de Kubernetes aporta beneficios transformadores, principalmente a través de una amplia automatización de las tareas operacionales, lo que reduce significativamente el esfuerzo manual y el potencial de error humano.

Garantiza una alta disponibilidad y resiliencia al reiniciar automáticamente los contenedores con errores, reprogramarlos en nodos saludables y administrar las actualizaciones de las aplicaciones de manera correcta.

Además, Kubernetes optimiza la utilización de recursos en toda la infraestructura subyacente y ofrece una portabilidad sin igual, lo que permite que las aplicaciones se ejecuten de manera consistente en diversos entornos, desde centros de datos locales hasta diversas plataformas de nube pública e híbrida.

Al simplificar estas complejidades operacionales, Kubernetes permite a los equipos de desarrollo crear y publicar aplicaciones de manera más rápida y confiable.

Implementación de contenedores con Kubernetes y Docker

La implementación de contenedores implica fundamentalmente tomar una aplicación, que se ha empaquetado con todo su código y dependencias, en una unidad estandarizada denominada imagen de contenedor (a menudo creada con Docker) y, a continuación, ejecutarla en un entorno de destino.

Para escenarios más sencillos, como desarrollo, pruebas o pequeñas aplicaciones de un solo host, la implementación de contenedores directamente mediante comandos o herramientas de Docker como Docker Compose puede ser perfectamente adecuada.

Esto proporciona un entorno coherente para que se ejecute la aplicación. Sin embargo, a medida que las aplicaciones aumentan en complejidad y la necesidad de resiliencia y escalabilidad en múltiples servidores se vuelve crítica, la administración manual de estos contenedores individuales se vuelve poco práctica, lo que resalta la necesidad de estrategias de implementación más avanzadas.

Aquí es donde las plataformas de orquestación de contenedores como Kubernetes intervienen para administrar implementaciones complejas a escala. Kubernetes toma las imágenes de los contenedores (como las creadas por Docker) y automatiza todo su ciclo de vida en un cluster de máquinas.

Gestiona tareas cruciales como la programación de contenedores en los nodos disponibles, la ampliación de la aplicación hacia arriba o hacia abajo según la demanda, la garantía de recuperación automática mediante el reinicio o reemplazo de contenedores fallidos y la administración de actualizaciones o rollbacks sucesivos sin downtime.

Docker vs Kubernetes: ¿Cuál es la adecuada para usted?

Uno de los puntos de confusión más comunes en el mundo de los contenedores es el "Docker vs. Pregunta de Kubernetes. Lo crucial a entender es que no son competidores directos sino más bien tecnologías complementarias que resuelven problemas diferentes, aunque relacionados.

Docker se trata principalmente de la creación de contenedores: creación, creación y ejecución de contenedores individuales. Kubernetes, por otro lado, se trata de la orquestación de contenedores: administración, escalado y automatización de una flota de contenedores en un cluster de máquinas.

La decisión de utilizar Docker solo o de incorporar Kubernetes depende en gran medida de la escala, la complejidad y los requisitos de su aplicación y de su capacidad operativa.

¿Cuándo Docker (solo o con Docker Compose) suele ser suficiente?

Para muchos escenarios, el poder de Kubernetes podría ser una complejidad innecesaria. Docker, a menudo emparejado con Docker Compose para administrar aplicaciones de múltiples contenedores en un solo host, puede ser la opción adecuada si:

• Está en desarrollo y probando : Docker sobresale en la creación de entornos consistentes y aislados para que los desarrolladores construyan y prueben aplicaciones localmente. Asegura que lo que funciona en la máquina de un desarrollador funcionará de la misma manera en otra parte.
   
• Está ejecutando aplicaciones simples y a pequeña escala: Si la aplicación se compone de unos pocos contenedores que se ejecutan en un único host o en un número muy pequeño de hosts, y no tiene necesidades complejas de alta disponibilidad o ampliación, Docker por sí solo podría ser perfectamente adecuado.
   
• Acaba de empezar con la creación de contenedores: Aprender los fundamentos de Docker y la contenedorización es un requisito previo para comprender la orquestación. Empezar con Docker ayuda a construir ese conocimiento fundamental.

La simplicidad y el overhead mínimo son claves: Si tiene recursos operativos limitados o una fuerte necesidad de mantener la infraestructura tan simple como sea posible, el overhead de instalar y administrar un cluster Kubernetes podría superar sus beneficios.

En estos casos, Docker proporciona los beneficios principales de la contenedorización (portabilidad, consistencia y aislamiento) sin la curva de aprendizaje agregada ni las exigencias operacionales de una plataforma de orquestación completa.

¿Cuándo Kubernetes se convierte en la opción correcta (a menudo con Docker)?

A medida que su entorno de aplicaciones crece y sus requerimientos se vuelven más exigentes, Kubernetes ofrece capacidades que van mucho más allá de lo que Docker puede ofrecer por sí solo:

• Aplicaciones a gran escala y de calidad de producción: Si está implementando aplicaciones complejas con múltiples microservicios, que se ejecutan en muchos servidores, Kubernetes está diseñado para esto.
   
• Alta disponibilidad y tolerancia a fallos : Kubernetes puede reiniciar automáticamente los contenedores con fallas, reprogramar los contenedores de los nodos con fallas y distribuir las cargas de trabajo para garantizar que su aplicación permanezca disponible incluso si partes de su infraestructura fallan.
   
• Escalado automatizado : Kubernetes puede escalar automáticamente su aplicación (el número de contenedores en ejecución) hacia arriba o hacia abajo en función de la utilización de la CPU, el uso de la memoria o las métricas personalizadas, garantizando el rendimiento durante las cargas máximas y ahorrando recursos durante los tiempos más tranquilos.
   
• Estrategias de implementación complejas: Si necesita implementar sofisticados patrones de implementación, como actualizaciones sucesivas (sin tiempo de inactividad), implementaciones azules/verdes o versiones de Canary, Kubernetes proporciona las herramientas para administrarlas de manera eficaz.
   
• Descubrimiento de servicios y balanceo de carga: Kubernetes cuenta con mecanismos integrados para que los contenedores se encuentren y se comuniquen entre sí, y para distribuir el tráfico de red entre varias instancias de su aplicación.
   
• Gestión eficaz de los recursos : Kubernetes programa de forma inteligente los contenedores en los nodos de su cluster, optimizando la utilización de los recursos.

Administración de aplicaciones con estado: Aunque inicialmente Kubernetes es más conocido por las aplicaciones sin estado, proporciona mecanismos sólidos (como PersistentVolumes y StatefulSets) para administrar aplicaciones que requieren datos persistentes.

La Realidad De "Ambos/Y"

Es importante reiterar que Kubernetes orquesta los contenedores. Necesita un tiempo de ejecución de contenedor para ejecutar realmente los contenedores en los nodos. Docker es uno de los runtimes de contenedores más populares y ampliamente utilizados que Kubernetes puede administrar.

Por lo tanto, en muchas implementaciones de Kubernetes, Docker todavía está presente, construyendo las imágenes de contenedores que Kubernetes implementa y administra.

Sin embargo, Docker no es totalmente compatible con CRI (Container Runtime Interface) de Kubernetes. Esto significa que no está perfectamente integrado en Kubernetes y puede introducir complejidad operativa. Kubernetes ha avanzado hacia el uso de tiempos de ejecución compatibles con CRI, como contenedores y CRI-O.

Aunque Kubernetes ha ampliado su soporte para otros tiempos de ejecución (como contenedores, que a su vez se originaron desde Docker y CRI-O), las imágenes creadas con la compilación de Docker son compatibles con OCI y pueden ser ejecutadas por cualquier tiempo de ejecución compatible con OCI administrado por Kubernetes. Factores clave en su decisión:

• Escala y complejidad : ¿Cuántos contenedores y servicios tiene? ¿Cuán crítico es el tiempo activo y la recuperación automatizada?
   
• Experiencia de equipo : Kubernetes tiene una curva de aprendizaje más pronunciada. ¿Su equipo tiene las habilidades y el tiempo para administrarlo o un servicio Kubernetes administrado de un proveedor de cloud sería una mejor opción?
   
• Infraestructura ¿Dónde se ejecutará la aplicación? Los proveedores de cloud ofrecen servicios administrados Kubernetes que simplifican la configuración y el mantenimiento.
   
• Crecimiento futuro : Tenga en cuenta no sólo sus necesidades actuales, sino también dónde prevé que sus aplicaciones e infraestructuras se dirigirán en el futuro. Comenzar de forma más sencilla con Docker y adoptar Kubernetes más adelante es una ruta válida.

En última instancia, la elección no es estrictamente Docker o Kubernetes. Se trata de comprender qué hace mejor cada herramienta y seleccionar la combinación adecuada para sus necesidades específicas.

Para muchos, el viaje comienza con Docker para el desarrollo y las implementaciones simples y evoluciona para incluir Kubernetes a medida que las aplicaciones escalan y requieren una orquestación más sólida en la producción.

Casos de uso y aplicaciones para Docker y Kubernetes

Docker se utiliza ampliamente para crear entornos de desarrollo, pruebas y construcción consistentes mediante contenedores en la nube, empaquetando aplicaciones individuales o microservicios con todas sus dependencias para facilitar la portabilidad entre diferentes máquinas y optimizar las canalizaciones CI/CD al permitir una entrega de software confiable y repetible.

Kubernetes se aplica principalmente en entornos de producción para orquestar y administrar aplicaciones complejas en contenedores (a menudo creadas con Docker) a escala, lo que permite la implementación automatizada, la ampliación sólida, la recuperación automática para alta disponibilidad y la administración eficiente de arquitecturas de microservicios en clústeres de servidores.