Kubernetes vs Docker?

Lavorare come cluster

Kubernetes opera su un cluster di macchine orchestrando in modo intelligente questa raccolta di risorse. Questo cluster comprende un Control Plane, che agisce come cervello per prendere tutte le decisioni relative alla pianificazione e alla gestione degli stati delle applicazioni, e i nodi di lavoro, che sono le macchine che eseguono effettivamente i container di applicazioni.

Le applicazioni stesse vengono implementate come Pod, le unità più piccole e semplici installabili in Kubernetes, in grado di ospitare uno o più container. Gli utenti dichiarano lo stato desiderato dell'applicazione, ad esempio il numero di repliche di un'applicazione da eseguire, tramite oggetti quali le distribuzioni.

Kubernetes lavora quindi con diligenza per raggiungere e mantenere lo stato desiderato, pianificando automaticamente i Pod, monitorandone lo stato di salute e gestendo gli aggiornamenti. Per garantire che queste applicazioni siano accessibili in modo affidabile sia internamente che esternamente, i Servizi forniscono endpoint di rete stabili e bilanciamento del carico attraverso i relativi Pod.

Vantaggi di Kubernetes

L’adozione di Kubernetes apporta numerosi vantaggi in termini di trasformazione, principalmente grazie all’ampia automazione delle attività operative, che riduce notevolmente gli sforzi manuali e il rischio di errore umano.

Garantisce alta disponibilità e resilienza riavviando automaticamente i container guasti, ripianificandoli su nodi sani e gestendo gli aggiornamenti delle applicazioni in modo efficiente.

Kubernetes ottimizza inoltre l'utilizzo delle risorse nell'infrastruttura sottostante e offre una portabilità senza precedenti, consentendo un funzionamento coerente delle applicazioni in diversi ambienti, dai datacenter on premise alle diverse piattaforme di Cloud pubblico e ibrido.

Semplificando queste complessità operative, Kubernetes consente ai team di sviluppo di creare e rilasciare applicazioni in modo più rapido e affidabile.

Implementazione di container con Kubernetes e Docker

La distribuzione di container implica fondamentalmente l'esecuzione di un'applicazione, che è stata inserita con tutto il relativo codice e le relative dipendenze in un'unità standardizzata denominata immagine contenitore (spesso creata mediante Docker), e quindi l'esecuzione in un ambiente di destinazione.

Per scenari più semplici, come sviluppo, test o piccole applicazioni a host singolo, l'implementazione diretta di container tramite comandi o strumenti Docker Compose può essere perfettamente adeguata.

In questo modo viene fornito un ambiente coerente per l'esecuzione dell'applicazione. Tuttavia, con l'aumento della complessità delle applicazioni e la necessità di resilienza e scalabilità su più server, la gestione manuale di questi singoli container diventa poco pratica e rende necessarie strategie di distribuzione più avanzate.

È qui che le piattaforme di orchestrazione di container come Kubernetes intervengono per gestire deploy complessi su larga scala. Kubernetes acquisisce le immagini dei container (come quelle create da Docker) e ne automatizza l’intero ciclo di vita su un cluster di macchine.

Gestisce attività cruciali come la pianificazione dei container sui nodi disponibili, l'aumento o la diminuzione delle dimensioni dell'applicazione in base alla richiesta, la garanzia di riparazione automatica tramite il riavvio o la sostituzione dei container guasti e la gestione degli aggiornamenti o dei rollback senza downtime.

Docker vs Kubernetes: Qual è quello giusto per lei?

Uno dei punti più comuni di confusione nel mondo dei container è il "Docker vs. Kubernetes" question. La cosa fondamentale da capire è che non sono concorrenti diretti, ma piuttosto tecnologie complementari che risolvono problemi diversi, seppure correlati.

Docker si occupa principalmente della containerizzazione: creazione, costruzione ed esecuzione di singoli container. Kubernetes si occupa invece dell’orchestrazione dei container: gestisce, scala e automatizza un parco di container su un cluster di macchine.

La decisione se utilizzare Docker da solo o integrare Kubernetes dipende in gran parte dalla scalabilità, dalla complessità e dai requisiti dell'applicazione e dalla capacità operativa.

Quando è spesso sufficiente Docker (da solo o con Docker Compose)?

In molti scenari, la potenza di Kubernetes potrebbe rivelarsi un’inutile complessità. Docker, spesso abbinato a Docker Compose per la gestione di applicazioni multi-container su un singolo host, può essere la soluzione ideale se:

• Sei in fase di sviluppo e test: Docker è in grado di creare ambienti coerenti e isolati per consentire agli sviluppatori di creare e testare applicazioni localmente. Questo assicura che ciò che funziona sulla macchina di uno sviluppatore funzioni allo stesso modo altrove.
   
• Stai eseguendo applicazioni semplici e su piccola scala: Se l'applicazione è composta da pochi container in esecuzione su un singolo host o un numero molto ridotto di host e non si hanno complesse esigenze di alta disponibilità o scalabilità, il solo Docker potrebbe essere perfettamente adeguato.
   
• Stai iniziando con la containerizzazione: Apprendere i concetti fondamentali di Docker e containerizzazione è un prerequisito per comprendere l’orchestrazione. Iniziare con Docker aiuta a costruire conoscenze di base.

La semplicità e il minimo overhead sono fondamentali: Se le risorse operative sono limitate o se è necessario mantenere l'infrastruttura il più semplice possibile, le spese generali di installazione e gestione di un cluster Kubernetes potrebbero superare i vantaggi.

In questi casi, Docker offre i principali vantaggi della containerizzazione: portabilità, consistenza e isolamento, senza la curva di apprendimento aggiuntiva e le esigenze operative di una piattaforma di orchestrazione completa.

Quando Kubernetes diventa la scelta giusta (spesso con Docker)?

Man mano che il panorama delle applicazioni cresce e le esigenze diventano più complesse, Kubernetes offre funzionalità che vanno ben oltre ciò che Docker è in grado di fornire:

• Applicazioni di produzione su larga scala: Kubernetes è la soluzione perfetta per le applicazioni complesse che utilizzano microservizi multipli e sono eseguite su numerosi server.
   
• High availability e fault tolerance: Kubernetes è in grado di riavviare automaticamente i container guasti, riprogrammare i container dai nodi guasti e distribuire i carichi di lavoro per garantire la disponibilità delle applicazioni anche in caso di malfunzionamenti di parti dell'infrastruttura.
   
• Scalabilità automatizzata: Kubernetes è in grado di scalare automaticamente le applicazioni (il numero di container in esecuzione) in base all'utilizzo della CPU, all'utilizzo della memoria o a parametri personalizzati, garantendo prestazioni elevate in caso di picchi di carico e risparmiando risorse in tempi più silenziosi.
   
• Strategie di deploy complesse: Kubernetes fornisce gli strumenti necessari per implementare modelli di deploy sofisticati, ad esempio aggiornamenti continui (con zero downtime), implementazioni "blue/green" o versioni "canary".
   
• Individuazione dei servizi e bilanciamento del carico: Kubernetes dispone di meccanismi incorporati che consentono ai container di trovare e comunicare tra loro e di distribuire il traffico di rete tra più istanze dell'applicazione.
   
• Gestione efficiente delle risorse: Kubernetes pianifica in modo intelligente i container sui nodi del cluster, ottimizzando l'utilizzo delle risorse.

Gestione delle applicazioni stateful: Kubernetes, inizialmente conosciuto soprattutto per le applicazioni stateless, fornisce meccanismi solidi (come PersistentVolumes e StatefulSets) per la gestione di applicazioni che richiedono dati persistenti.

La Realtà "Entrambe/E"

È importante ricordare che Kubernetes orchestra i container. È necessario un runtime di container per eseguire effettivamente i container sui nodi. Docker è una delle piattaforme di container più diffuse e utilizzate da Kubernetes.

In molte implementazioni Kubernetes, Docker è ancora presente e sta costruendo le immagini dei container che Kubernetes distribuisce e gestisce.

Tuttavia, Docker non è pienamente conforme allo standard CRI (Container Runtime Interface) di Kubernetes. Questo significa che non è completamente integrato in Kubernetes e può introdurre complessità operativa. Kubernetes si è orientata verso l'utilizzo di runtime conformi alle normative CRI, come container e CRI-O.

Kubernetes ha esteso il proprio supporto ad altri runtime (come container, che a sua volta ha avuto origine da Docker e CRI-O), ma le immagini create con docker build sono compatibili con OCI e possono essere eseguite da qualsiasi runtime compatibile con OCI e gestito da Kubernetes. Fattori chiave nella decisione:

• Scalabilità e complessità: Quanti container e servizi avete? Quanto sono importanti l’uptime e il ripristino automatizzato?
   
• Competenza del team: Kubernetes offre una curva di apprendimento più accentuata. Il team dispone delle competenze e del tempo necessari per gestirlo o un servizio Kubernetes gestito da un provider Cloud sarebbe l’opzione migliore?
   
• Infrastruttura Dove verrà eseguita l'applicazione? I provider Cloud offrono servizi Kubernetes gestiti che semplificano la configurazione e la manutenzione.
   
• Crescita futura: Oltre alle esigenze attuali, è importante tenere conto anche dei punti in cui si prevede che l'applicazione e l'infrastruttura andranno avanti in futuro. Iniziare con Docker in modo più semplice e adottare Kubernetes in un secondo momento è un percorso valido.

In fin dei conti, la scelta non riguarda esclusivamente Docker o Kubernetes. Si tratta di comprendere il funzionamento ottimale di ogni strumento e di scegliere la combinazione più adatta alle proprie esigenze.

Per molti, il percorso inizia con Docker per lo sviluppo e le implementazioni semplici e si evolve per includere Kubernetes man mano che le applicazioni si scalano e richiedono un'orchestrazione più solida in produzione.

Casi d’uso e applicazioni per Docker e Kubernetes

Docker viene ampiamente utilizzato per creare ambienti coerenti di sviluppo, test e creazione utilizzando container Cloud , creando pacchetti di singole applicazioni o microservizi con tutte le dipendenze per una facile portabilità tra macchine diverse e semplificando le pipeline CI/CD grazie a una distribuzione di software affidabile e ripetibile.

Kubernetes viene applicato principalmente negli ambienti di produzione per orchestrare e gestire su larga scala applicazioni complesse e containerizzate (spesso costruite tramite Docker), consentendo deploy automatizzati, scalabilità affidabile, risoluzione automatica dei problemi per la massima disponibilità e gestione efficiente delle architetture di microservizi su cluster di server.