Kubernetes vs. Docker: V čem je rozdíl?

Vývojáři často vytvářejí a spouštějí aplikace uvnitř kontejnerů. V tomto kontextu je kontejner balíček, který obsahuje aplikaci spolu se vším, co je k jejímu spuštění zapotřebí, jako jsou knihovny, závislosti a konfigurační soubory. Kontejnery pomáhají softwaru konzistentně běžet napříč vývojovými, testovacími a produkčními prostředími, včetně cloudového serveru.

Docker a Kubernetes jsou v této oblasti dvěma široce používanými technologiemi. Porozumění rozdílu mezi Dockerem a Kubernetes začíná tím, že se podíváte na to, k čemu je co z nich navržené.

Jaký je rozdíl mezi Dockerem a Kubernetes?

Docker i Kubernetes se používají v prostředích založených na kontejnerech, ale slouží různým účelům.

Docker se zaměřuje na vytváření kontejnerů. Sbalí aplikace a jejich závislosti do standardizovaných kontejnerů, aby běžely konzistentně napříč prostředími – od přenosného počítače vývojáře až po produkční prostředí. V jádru Docker funguje na úrovni aplikace, vytváří image kontejnerů a spolehlivě spouští tyto kontejnery všude, kde je Docker k dispozici.

Kubernetes je navržený pro orchestraci kontejnerů. Funguje na úrovni infrastruktury a spravuje způsob nasazování, škálování a údržby kontejnerů napříč clustery počítačů. Kubernetes plánuje kontejnery na základě dostupných prostředků, monitoruje stav aplikace, restartuje kontejnery, které selhaly, a zajišťuje síťovou komunikaci, aby distribuované aplikace běžely hladce.

Stručně řečeno, Docker připravuje a spouští kontejnery, zatímco Kubernetes tyto kontejnery spravuje, jakmile jsou v provozu.

Vzhledem k tomu, že se jejich funkce doplňují, se Docker a Kubernetes často používají společně. Docker sestaví image kontejnerů a Kubernetes je po nasazení převezme, aby tyto kontejnery koordinoval a monitoroval napříč prostředími.

Je třeba si uvědomit, že Kubernetes není vázán výhradně na Docker. Prostřednictvím standardního rozhraní modulu runtime kontejneru může Kubernetes orchestrovat kontejnery vytvořené pomocí jiných kompatibilních modulů runtime. Tato flexibilita umožňuje Kubernetes bez Dockeru spravovat kontejnerizované úlohy i v prostředích, kde se Docker nepoužívá přímo.

Výhody a případy použití Dockeru a Kubernetes

Při rozhodování mezi Kubernetes, Dockerem nebo oběma, týmy obvykle zvažují faktory, jako je složitost aplikací, škálování nasazení a kolik automatizace je potřeba ke správě úloh v průběhu času. V některých prostředích stačí jednoduché vytváření kontejnerů, zatímco v jiných je zapotřebí orchestrace napříč mnoha systémy.

Výhody Dockeru

Docker se zaměřuje na vytváření a spouštění kontejnerů. Zjednodušuje způsob balení aplikací, aby mohly konzistentně běžet napříč vývojovými, testovacími a produkčními prostředími. Mezi klíčové výhody patří:

• Standardizované balení aplikací. Docker zabalí aplikaci a její závislosti do image kontejneru. Tím se zajistí, že aplikace poběží stejným způsobem bez ohledu na to, kde je nasazená, což pomáhá omezit problémy související s prostředím během vývoje a nasazení.
• Konzistentní místní a produkční prostředí. Vývojáři můžou místně vytvářet a testovat aplikace pomocí stejných imagí kontejnerů, které běží v produkčním prostředí. Tato konzistence pomáhá týmům dříve identifikovat problémy a zjednodušit předávání informací mezi vývojem a provozem.
• Zjednodušený a přenosný modul runtime kontejneru. Kontejnery Dockeru se rychle spouští a využívají méně prostředků než tradiční virtuální počítače. Díky tomu jsou vhodné pro vývoj aplikací a rychlou iteraci.

Tyto funkce pomáhají týmům efektivněji sestavovat a dodávat aplikace tím, že zjednodušují způsob balení a spouštění softwaru.

Případy použití Dockeru

• Vývoj a testování aplikací. Vývojové týmy používají Docker k vytváření opakovatelných prostředí pro sestavování a testování softwaru. To je běžné v agilních a DevOps pracovních postupech, kde je potřeba rychle ověřovat časté změny.
• Aplikace založené na mikroslužbách. Aplikace rozdělené na menší služby často využívají Docker k samostatnému sbalení každé služby. To týmům umožňuje vyvíjet, aktualizovat a nasazovat komponenty, aniž by to mělo vliv na celý systém.
• Kanály kontinuální integrace a průběžného doručování (CI/CD). Kontejnery Dockeru se běžně používají v kanálech kontinuální integrace a průběžného doručování. Automatizované systémy mohou vytvářet image kontejnerů, spouštět testy a připravovat aplikace na nasazení konzistentním a opakovatelným způsobem.

Výhody Kubernetes

Kubernetes spravuje kontejnery po jejich nasazení, zejména na více počítačích. Přidává automatizaci, která pomáhá udržovat dostupnost a spolehlivost aplikací v distribuovaných prostředích. Mezi klíčové výhody patří:

• Automatizované škálování na základě požadavků aplikací. Kubernetes monitoruje úlohy a upravuje počet spuštěných kontejnerů podle toho, jak se mění poptávka. To pomáhá udržovat výkon při nárazovém nárůstu provozu bez nutnosti ručního zásahu.
• Samoopravení prostřednictvím nahrazení kontejneru. Když kontejner selže nebo přestane reagovat, Kubernetes problém zjistí a automaticky kontejner nahradí. Toto průběžné monitorování pomáhá udržovat aplikace dostupné i v případě, že jednotlivé komponenty selžou.
• Průběžná nasazení pro řízené aktualizace. Kubernetes zavádí aktualizace postupně nahrazením kontejnerů v definované sekvenci. To snižuje prostoje a podporuje průběžné doručování bez přerušení aktivních úloh.

Tyto funkce pomáhají zajistit bezproblémový provoz aplikací i při škálování nebo změnách úloh v rámci infrastruktury.

Případy použití Kubernetes

• Distribuované aplikace s více službami. Aplikace složené z mnoha vzájemně propojených komponent vyžadují koordinaci napříč systémy. Například platforma elektronického obchodování může provozovat samostatné kontejnery pro platby, skladové zásoby a zákaznické účty. Kubernetes spravuje komunikaci a nasazení napříč těmito službami.
• Produkční systémy, které vyžadují vysokou dostupnost. Aplikace, které podporují živou aktivitu uživatele, se spoléhají na automatizaci, aby se minimalizovaly prostoje. Platformy pro streamování, finanční služby a nástroje pro spolupráci často při monitorování úloh a reakci na selhání spoléhají na Kubernetes.
• Úlohy s nepředvídatelnými vzory provozu. Aplikace s kolísajícím využitím těží z automatizovaného škálování. Maloobchodní weby během sezónních prodejů nebo platformy pro prodej vstupenek při zveřejnění akcí často používají Kubernetes k úpravě prostředků podle změn poptávky.

Kubernetes může také orchestrovat kontejnery, aniž by se přímo spoléhal na Docker. Díky podpoře více modulů runtime kontejnerů může Kubernetes spravovat kontejnerizované úlohy vytvořené s využitím kompatibilních technologií.

Společné používání Dockeru a Kubernetes

Docker a Kubernetes se často používají společně, když aplikace přesahují rámec nasazení s jedním kontejnerem a vyžadují koordinovanou správu napříč prostředími.

V kanálech CI/CD poskytuje Docker přenosné kontejnery, které zabalují kód aplikace a závislosti do konzistentních prostředí modulu runtime. Kubernetes pak tyto kontejnery spravuje během nasazování tak, že plánuje úlohy napříč dostupnou infrastrukturou a monitoruje jejich výkon.

Aplikace nativní pro cloud také spoléhají na to, že obě technologie fungují společně. Docker zabalí komponenty aplikace do kontejnerů, zatímco Kubernetes tyto kontejnery orchestruje napříč clustery, aby se zachovala dostupnost a podporovalo škálování při změnách poptávky.

V distribuovaných architekturách, které zahrnují více kontejnerů běžících napříč systémy, je automatizovaná správa nezbytná. Docker připravuje kontejnerizované úlohy pro nasazení a Kubernetes spravuje, jak v celé infrastruktuře tyto úlohy běží, komunikují a obnovují se po selháních.

Kubernetes a Docker společně podporují koordinovanou správu kontejnerů v průběhu životního cyklu aplikace.

Docker a Kubernetes podporují různé, ale propojené fáze životního cyklu kontejneru, a proto se často používají společně v současných aplikačních architekturách.

Docker se zaměřuje na balení aplikací a jejich závislostí do přenosných kontejnerů, které běží konzistentně napříč prostředími. Kubernetes na tomto základu staví tím, že spravuje kontejnery ve velkém a koordinuje způsob jejich nasazení, sítě, monitorování a obnovení v distribuovaných systémech.

Tato kombinace odráží širší posun ve způsobu návrhu a provozu aplikací. Nativní cloudové architektury se stále více spoléhají na mikroslužby, kanály automatizovaného nasazení a infrastrukturu, která se může přizpůsobit měnící se poptávce.

S tím, jak organizace přijímají hybridní a multicloudové strategie, balení kontejnerů poskytuje konzistenci, zatímco orchestrační platformy umožňují flexibilitu napříč prostředími. Kubernetes se rozšířil nad rámec jediného kontejnerového modulu runtime, což týmům umožňuje orchestrovat kontejnerizované úlohy pomocí otevřených standardů a nevázat se na jeden přístup k nástrojům.

Tyto trendy formují, jak cloudové platformy podporují doručování aplikací založených na kontejnerech. Například Microsoft Azure poskytuje spravované služby, které odpovídají různým úrovním vyspělosti kontejnerů. Azure Kubernetes Service (AKS) nabízí spravované clustery Kubernetes, které týmům umožňují soustředit se na nasazování a provoz aplikací bez správy základní infrastruktury. V situacích, kdy se nevyžaduje úplná orchestrace, Azure Container Apps podporuje spouštění kontejnerizovaných aplikací s integrovaným škálováním a správou, což značně zjednoduší provozní složitost.

Docker a Kubernetes společně ukazují, jak se technologie kontejnerů vyvinuly od jednoduchého balení aplikací až po komplexní správu infrastruktury. S tím, jak se distribuované architektury stávají běžnějšími, hrají orchestrační platformy a spravované cloudové služby stále důležitější roli při podpoře spolehlivých a škálovatelných systémů založených na kontejnerech.