Kubernetes vs Docker?

Werken als een cluster

In de kern opereert Kubernetes op een cluster van machines, en orkestreert intelligent deze verzameling van resources. Dit cluster bestaat uit een controlevlak dat fungeert als het brein dat alle beslissingen neemt over het plannen en onderhouden van de status van de applicatie, en Worker Nodes, dat zijn de machines die de applicatie containers draaien.

Applicaties zelf worden ingezet als Pods, de kleinste en meest basale inzetbare units in Kubernetes, die een of meer containers kunnen huisvesten. Gebruikers verklaren de gewenste toepassingsstatus (bijvoorbeeld hoeveel replica's van een toepassing moeten worden uitgevoerd) via objecten zoals implementaties.

Kubernetes werkt dan ijverig om deze gewenste status te bereiken en te behouden, Pods automatisch te plannen, hun gezondheid te monitoren en updates te beheren. Om ervoor te zorgen dat deze applicaties zowel intern als extern betrouwbaar toegankelijk zijn, bieden Services stabiele netwerkeindpunten en taakverdeling over de relevante Pods.

Voordelen van Kubernetes

De adoptie van Kubernetes brengt transformatieve voordelen met zich mee, voornamelijk door uitgebreide automatisering van operationele taken, wat de handmatige inspanning en de kans op menselijke fouten aanzienlijk vermindert.

Het garandeert een hoge beschikbaarheid en veerkracht door uitgevallen containers automatisch opnieuw te starten, ze opnieuw te plannen op gezonde nodes en toepassingsupdates probleemloos te beheren.

Bovendien optimaliseert Kubernetes het gebruik van resources in de onderliggende infrastructuur en biedt het ongeëvenaarde overdraagbaarheid, waardoor applicaties consistent kunnen werken in diverse omgevingen - van on-site datacenters tot verschillende publieke en hybride cloudplatforms.

Door deze operationele complexiteit te vereenvoudigen stelt Kubernetes ontwikkelteams in staat om sneller en betrouwbaarder applicaties te bouwen en uit te brengen.

Containerimplementatie met Kubernetes en Docker

Containerimplementatie houdt in wezen in dat een toepassing, die met alle bijbehorende code en afhankelijkheden is verpakt, wordt gestandaardiseerd in een eenheid die een containerimage wordt genoemd (vaak gebouwd met Docker) en vervolgens in een doelomgeving wordt uitgevoerd.

Voor eenvoudigere scenario's, zoals ontwikkelen, testen of kleine single-host applicaties, kan het direct implementeren van containers met Docker commando's of tools zoals Docker Compose perfect geschikt zijn.

Dit biedt een consistente omgeving voor het uitvoeren van de toepassing. Naarmate toepassingen complexer worden en de behoefte aan resilience en schaalbaarheid voor meerdere servers kritisch wordt, wordt het handmatig managen van deze afzonderlijke containers echter onpraktisch, wat de noodzaak van geavanceerdere implementatiestrategieën benadrukt.

Dit is waar container orkestratie platforms zoals Kubernetes in stappen om complexe implementaties op grote schaal te managen. Kubernetes neemt de container images (zoals die gemaakt door Docker) en automatiseert hun volledige levenscyclus over een cluster van machines.

Het verwerkt cruciale taken zoals het plannen van containers op beschikbare nodes, het opschalen van de toepassing op basis van vraag, het zorgen voor zelfherstel door defecte containers opnieuw op te starten of te vervangen en het beheren van updates of rollbacks zonder downtime.

Docker vs Kubernetes: Welke is geschikt voor u?

Een van de meest voorkomende punten van verwarring in de wereld van containers is de "Docker vs. Kubernetes' vraag. Het cruciale punt om te begrijpen is dat ze geen directe concurrenten zijn, maar eerder complementaire technologieën die verschillende, zij het verwante problemen oplossen.

Docker gaat voornamelijk over containerisatie, het maken, bouwen en uitvoeren van afzonderlijke containers. Kubernetes gaat echter over containerorkestratie: het managen, opschalen en automatiseren van een vloot containers op een cluster van machines.

De beslissing om alleen Docker te gebruiken of om Kubernetes in te schakelen, hangt grotendeels af van de schaal, complexiteit en eisen van uw applicatie en uw operationele capaciteit.

Wanneer is Docker (alleen of met Docker Compose) vaak voldoende?

Voor veel scenario's kan de kracht van Kubernetes een onnodige complexiteit zijn. Docker, vaak gekoppeld aan Docker Compose voor het beheer van toepassingen met meerdere containers op één host, kan de juiste oplossing zijn als:

• U bent in development en testing : Docker blinkt uit in het creëren van consistente en afgeschermde omgevingen, zodat ontwikkelaars applicaties lokaal kunnen bouwen en testen. Het zorgt ervoor dat wat werkt op de machine van een ontwikkelaar elders op dezelfde manier zal werken.
   
• U gebruikt eenvoudige, kleinschalige toepassingen : Als uw applicatie bestaat uit een paar containers die op een enkele host of op een zeer klein aantal hosts draaien, en u geen complexe hoge beschikbaarheids- of schaalbehoeften hebt, is Docker alleen misschien perfect geschikt.
   
• Je begint net met containerisatie : Het leren van de grondbeginselen van Docker en containerisatie is een voorwaarde voor het begrijpen van orkestratie. Beginnend met Docker helpt u die fundamentele kennis op te bouwen.

Eenvoud en minimale overhead zijn essentieel: Als u beperkte operationele resources heeft of een sterke behoefte om de infrastructuur zo eenvoudig mogelijk te houden, dan kunnen de overhead van het opzetten en beheren van een Kubernetes-cluster groter zijn dan de voordelen.

In deze gevallen biedt Docker de belangrijkste voordelen van containerisatie — draagbaarheid, consistentie en isolatie — zonder de extra leercurve en operationele vereisten van een volledig orkestratieplatform.

Wanneer wordt Kubernetes de juiste keuze (vaak met Docker)?

Naarmate uw applicatielandschap groeit en uw eisen steeds veeleisender worden, biedt Kubernetes mogelijkheden die veel verder gaan dan alleen Docker kan bieden:

• Production-grade, grootschalige applicaties : Als u complexe applicaties implementeert met meerdere microservices die op veel servers draaien, dan is Kubernetes hier voor ontworpen.
   
• High availability en fault tolerance : Kubernetes kan automatisch uitgevallen containers herstarten, containers van uitgevallen nodes herplannen en workloads distribueren om ervoor te zorgen dat uw applicatie beschikbaar blijft, zelfs als delen van uw infrastructuur uitvallen.
   
• Automated scaling : Kubernetes kan uw applicatie (het aantal actieve containers) automatisch op- of inschalen op basis van CPU-gebruik, geheugengebruik of aangepaste metrics, om prestaties te garanderen tijdens piekbelastingen en resources te besparen tijdens stillere tijden.
   
• Complexe implementatiestrategieën : Als u geavanceerde implementatiepatronen wilt implementeren, zoals glijdende updates (zonder downtime), Blue/Green-implementaties of Canary-releases, biedt Kubernetes u de tools om deze effectief te beheren.
   
• Service discovery en load balancing : Kubernetes heeft ingebouwde mechanismen voor containers om met elkaar te zoeken en te communiceren, en om netwerkverkeer over meerdere instances van uw applicatie te verdelen.
   
• Efficiënt beheer van resources : Kubernetes plant op intelligente wijze containers op nodes in uw cluster, waardoor het gebruik van resources geoptimaliseerd wordt.

Stateful applicaties beheren: Hoewel Kubernetes in eerste instantie beter bekend is als stateless applicaties, biedt het robuuste mechanismen (zoals PersistentVolumes en StatefulSets) voor het managen van applicaties die persistente gegevens nodig hebben.

De 'zowel/als'-realiteit

Het is belangrijk om te herhalen dat Kubernetes containers orkestreert. Er is een containerruntime nodig om de containers op de knooppunten daadwerkelijk uit te voeren. Docker is een van de populairste en meest gebruikte runtimes voor containers die Kubernetes kan beheren.

In veel Kubernetes-implementaties is Docker dus nog steeds aanwezig. Hij bouwt de containerimages die Kubernetes vervolgens implementeert en beheert.

Docker voldoet echter niet volledig aan de CRI (Container Runtime Interface) van Kubernetes. Dit betekent dat het niet naadloos geïntegreerd is in Kubernetes en operationele complexiteit kan introduceren. Kubernetes is overgestapt op het gebruik van CRI-compatibele runtimes zoals containers en CRI-O.

Hoewel Kubernetes zijn ondersteuning voor andere runtimes (zoals containers, die zelf afkomstig zijn van Docker, en CRI-O) heeft uitgebreid, zijn de images die met de Docker-build zijn gemaakt, OCI-compliant en kunnen ze door elke OCI-compatibele runtime worden uitgevoerd die door Kubernetes wordt beheerd. Belangrijkste factoren in uw beslissing:

• Scale en complexiteit : Hoeveel containers en diensten heeft u? Hoe kritiek zijn uptime en geautomatiseerd herstel?
   
• Team expertise : Kubernetes heeft een steilere leercurve. Heeft uw team de vaardigheden en tijd om het te managen, of zou een managed Kubernetes-service van een cloud-provider een betere optie zijn?
   
• Infrastructuur Waar zal uw applicatie draaien? Cloudproviders bieden managed Kubernetes-services die installatie en onderhoud vereenvoudigen.
   
• Toekomstige groei : Overweeg niet alleen uw huidige behoeften, maar ook waar u in de toekomst uw applicatie en infrastructuur naartoe wilt sturen. Eenvoudiger beginnen met Docker en later overstappen naar Kubernetes is een geldig pad.

Uiteindelijk is de keuze niet strikt Docker of Kubernetes. Het gaat erom te begrijpen wat elke tool het beste kan doen en de juiste combinatie voor uw specifieke behoeften te kiezen.

Voor velen begint de reis met Docker voor ontwikkeling en eenvoudige implementaties en wordt Kubernetes opgenomen als applicaties opschalen en robuustere orkestratie in productie vereisen.

Use cases en applicaties voor Docker en Kubernetes

Docker wordt veel gebruikt voor het creëren van consistente ontwikkel-, test- en buildomgevingen met behulp van cloudcontainers, waarbij individuele toepassingen of microservices met al hun afhankelijkheden worden verpakt voor eenvoudige overdraagbaarheid tussen verschillende machines en het stroomlijnen van CI/CD-pipelines door betrouwbare en herhaalbare softwarelevering mogelijk te maken.

Kubernetes wordt voornamelijk toegepast in productieomgevingen voor het orkestreren en managen van complexe, gecontaineriseerde applicaties (vaak gebouwd met behulp van Docker) op grote schaal. Dit maakt geautomatiseerde implementatie, robuuste schaling, zelfherstel voor hoge beschikbaarheid en efficiënt beheer van microservice-architecturen over serverclusters mogelijk.