Kubernetes e Docker a confronto
Le differenze principali tra Kubernetes e Docker e il loro ruolo nella containerizzazione
Josh Campbell
Product manager
Contributo editoriale: Chandler Harris
Docker è una piattaforma di containerizzazione e runtime e Kubernetes è una piattaforma per l'esecuzione e la gestione di container provenienti da numerosi runtime di container. Kubernetes supporta numerosi runtime di container, incluso Docker.
Introdotto nel 2013, Docker ci ha condotti nell'era moderna del container e ha inaugurato un modello di elaborazione basato sui microservizi. Poiché non dipendono dal proprio sistema operativo, i container facilitano lo sviluppo di microservizi accoppiati debolmente e scalabili, affinché i team possano creare in modo dichiarativo un pacchetto costituito da un'applicazione, dalle sue dipendenze e dalla configurazione come un'immagine di container.
Tuttavia, la maggiore complessità delle applicazioni dovuta alla necessità di gestire container distribuiti tra numerosi server ha fatto emergere delle problematiche, ad esempio come coordinare e programmare più container, abilitare le comunicazioni tra i container, rendere scalabili le istanze dei container e altro ancora. Kubernetes è stato introdotto per risolverle.
In fatto di tecnologia dei container, i nomi più noti sono quelli di Docker e Kubernetes. Potresti chiederti quale delle due sia la migliore, ma in molti casi la domanda vera da porsi è in che modo utilizzarle entrambe a tuo vantaggio.
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Che cos'è Docker?
Docker è una piattaforma di containerizzazione commerciale e runtime che aiuta gli sviluppatori a creare, distribuire ed eseguire container. Utilizza un'architettura client-server con semplici comandi e automazione tramite una singola API.
Docker fornisce inoltre un toolkit che è comunemente utilizzato per creare pacchetti di applicazioni in immagini di container immutabili mediante la scrittura di un Dockerfile e la successiva esecuzione dei comandi appropriati per creare l'immagine utilizzando il server Docker. Gli sviluppatori possono creare container senza Docker, ma con la piattaforma Docker l'operazione è più facile. Queste immagini di container possono quindi essere distribuite ed eseguite su qualsiasi piattaforma che supporti container, come Kubernetes, Docker Swarm, Mesos o HashiCorp Nomad.
Mentre Docker fornisce un modo efficiente per creare pacchetti di applicazioni e distribuire applicazioni containerizzate, l'esecuzione e la gestione di container su larga scala sono problematiche se si utilizza solo Docker. Il coordinamento e la pianificazione dei container su più server/cluster, l'aggiornamento o la distribuzione di applicazioni senza tempo di inattività e il monitoraggio dello stato dei container sono solo alcune delle considerazioni di cui tenere conto.
Per risolvere questi e altri problemi, sono emerse soluzioni per orchestrare i container, come Kubernetes, Docker Swarm, Mesos, HashiCorp Nomad e altre, che consentono alle organizzazioni di gestire un elevato volume di container e utenti, bilanciare i carichi in modo efficiente, offrire funzioni di autenticazione e sicurezza, distribuzione multipiattaforma e altro ancora.
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Che cos'è Kubernetes?
Kubernetes, a volte indicata come K8s, è una diffusa piattaforma open source che esegue l'orchestrazione dei sistemi di runtime dei container attraverso un cluster di risorse in rete. Può essere utilizzata con o senza Docker.
Kubernetes è stata inizialmente sviluppata da Google, che aveva l'esigenza di un nuovo modo per eseguire miliardi di container a settimana su larga scala. La piattaforma Kubernetes è stata rilasciata come open source da Google nel 2014 e ora è ampiamente considerata come lo strumento di orchestrazione leader di mercato e standard di settore per la distribuzione di container e applicazioni distribuite. Google osserva che "il principale obiettivo di progettazione di Kubernetes è di semplificare la distribuzione e la gestione di sistemi distribuiti complessi, usufruendo al contempo dei vantaggi offerti dal miglioramento dell'utilizzo reso possibile dai container".
Kubernetes raggruppa un set di container in un pacchetto che gestisce sullo stesso computer per ridurre il sovraccarico di rete e aumentare l'efficienza dell'utilizzo delle risorse. Esempi di set di container sono le app server, la cache Redis e i database SQL. Con i container Docker, in ciascun container è possibile eseguire solo un singolo processo.
Kubernetes è particolarmente utile per i team DevOps in quanto offre rilevamento dei servizi, bilanciamento del carico all'interno del cluster, implementazioni e rollback automatizzati, riparazione automatica dei container con errori e gestione della configurazione. Inoltre, Kubernetes è uno strumento cruciale per la creazione di solide pipeline CI/CD DevOps.
Tuttavia, non è una PaaS (Platform as-a-Service) completa e quando si creano e si gestiscono cluster Kubernetes le considerazioni da fare sono numerose. La complessità associata alla gestione di Kubernetes è un fattore importante del motivo per cui molti clienti scelgono di utilizzare i servizi Kubernetes gestiti dai fornitori di cloud.
Vantaggi di Kubernetes
Kubernetes, spesso descritta come il "Linux del cloud", è la piattaforma di orchestrazione dei container più richiesta per validi motivi, tra cui:
Automazione delle operazioni
La piattaforma Kubernetes include un potente strumento API e di riga di comando, chiamato kubectl, che consente di eseguire la maggior parte del pesante carico di lavoro di gestione dei container attraverso l'automazione delle operazioni. Il modello di controller in Kubernetes garantisce che le applicazioni/i container funzionino esattamente come specificato.
Astrazione dell'infrastruttura
Kubernetes gestisce per conto dell'utente le risorse che ha a disposizione. Ciò consente agli sviluppatori di concentrarsi sulla scrittura del codice dell'applicazione e non sull'infrastruttura di elaborazione, rete o archiviazione sottostante.
Monitoraggio dell'integrità del servizio
Kubernetes monitora l'ambiente in esecuzione e lo confronta con lo stato desiderato. Esegue controlli di integrità automatizzati sui servizi e riavvia i container che presentano errori o si sono arrestati. Kubernetes rende disponibili i servizi solo quando sono pronti e in esecuzione.
Kubernetes e Docker a confronto
Mentre Docker è un runtime di container, Kubernetes è una piattaforma per l'esecuzione e la gestione di container di numerosi runtime di container. Kubernetes supporta molti runtime di container, tra cui Docker, containerd, CRI-O e qualsiasi implementazione di Kubernetes CRI (Container Runtime Interface). Ricorrendo a un'efficace metafora, Kubernetes è il "sistema operativo" e i container Docker sono le "app" installate sul "sistema operativo".
Di per sé, Docker è molto vantaggioso per lo sviluppo di applicazioni moderne. Risolve il classico problema di ciò che funziona solo su un computer specifico ma non su altri. Lo strumento di orchestrazione dei container Docker Swarm è in grado di gestire una distribuzione del carico di lavoro di diversi container di produzione. Quando un sistema cresce ed è necessario aggiungere numerosi container collegati in rete, Docker in modalità standalone può dover far fronte ad alcune criticità crescenti che Kubernetes contribuisce a risolvere.
Un confronto migliore tra le due piattaforme è quello tra Kubernetes e Docker Swarm. Docker Swarm, o la modalità Docker Swarm, è uno strumento di orchestrazione dei container come Kubernetes, cioè consente la gestione di più container distribuiti su più host che eseguono il server Docker. La modalità Swarm è disabilitata per impostazione predefinita e deve essere configurata da un team DevOps.
Kubernetes orchestra cluster di computer che devono lavorare insieme e pianifica l'esecuzione dei container su tali macchine in base alle risorse disponibili. Attraverso la definizione dichiarativa, i container sono raggruppati in pod, che costituisce l'unità di base di Kubernetes. Kubernetes gestisce automaticamente elementi come il rilevamento dei servizi, il bilanciamento del carico, l'allocazione delle risorse, l'isolamento e la scalabilità verticale o orizzontale dei pod. La piattaforma è stata adottata dalla comunità open source e ora fa parte della Cloud Native Computing Foundation. Amazon, Microsoft e Google offrono servizi Kubernetes gestiti sulle loro piattaforme di cloud computing e questo riduce notevolmente il carico operativo dell'esecuzione e della manutenzione dei cluster Kubernetes e dei relativi carichi di lavoro containerizzati.
Docker o Kubernetes: qual è la piattaforma giusta per te?
Se Docker Swarm e Kubernetes sono entrambe piattaforme di orchestrazione dei container, quale delle due scegliere?
Docker Swarm richiede in genere una configurazione minore rispetto a Kubernetes se l'infrastruttura viene creata ed eseguita in modo autonomo. Offre gli stessi vantaggi di Kubernetes, come la distribuzione dell'applicazione tramite file YAML dichiarativi, la scalabilità automatica dei servizi allo stato desiderato, il bilanciamento del carico tra i container all'interno del cluster e la sicurezza e il controllo degli accessi tra i servizi. Se hai pochi carichi di lavoro in esecuzione, gestisci in autonomia la tua infrastruttura o non ti serve una funzione specifica offerta da Kubernetes, Docker Swarm potrebbe essere un'ottima scelta.
La piattaforma Kubernetes presenta, all'inizio, una maggiore complessità di configurazione, ma offre flessibilità e funzionalità maggiori. Inoltre, si avvale del supporto di una community open source molto attiva. Kubernetes supporta diverse strategie di distribuzione pronte all'uso, è in grado di gestire l'ingresso nella rete e offre un'osservabilità immediata nei container. Tutti i principali fornitori di servizi cloud offrono servizi Kubernetes gestiti che semplificano notevolmente i primi passi e sfruttano le funzioni native del cloud, come la scalabilità automatica. Se esegui numerosi carichi di lavoro, hai bisogno di interoperabilità nativa del cloud e nella tua organizzazione sono presenti molti team, quindi ti serve un maggiore isolamento dei servizi, allora Kubernetes è probabilmente la piattaforma da prendere in considerazione.
Compass e orchestrazione dei container
Indipendentemente dalla soluzione di orchestrazione dei container scelta, è importante avvalersi di uno strumento per gestire la complessità dell'architettura distribuita e scalabile. Atlassian Compass è una piattaforma per l'esperienza di sviluppo estensibile che riunisce informazioni non connesse sull'output di progettazione e sulla collaborazione del team in un'unica posizione centrale ricercabile. Oltre ad aiutarti a controllare la proliferazione di microservizi con il Catalogo componenti, Compass può essere utile per stabilire best practice, misurare l'integrità del software con le scorecard e fornirti dati e informazioni approfondite sulla toolchain DevOps utilizzando estensioni create sulla piattaforma Atlassian Forge.
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