Kubernetes i forhold til Docker: Hvad er forskellen?

Udviklere bygger og kører ofte programmer i objektbeholdere. I denne kontekst er en objektbeholder en pakke, der indeholder et program sammen med alt det, der skal køres, f.eks. biblioteker, afhængigheder og konfigurationsfiler. Objektbeholdere hjælper software med at køre konsekvent på tværs af udviklings-, test- og produktionsmiljøer, herunder på en cloudserver.

Docker og Kubernetes er to meget anvendte teknologier i dette område. Forståelse af Docker i forhold til Kubernetes starter med at se på, hvad hver enkelt er designet til at gøre.

Hvad er forskellen mellem Docker og Kubernetes?

Docker og Kubernetes bruges begge i objektbeholderbaserede miljøer, men de tjener forskellige formål.

Docker fokuserer på objektbeholderisering. Den pakker programmer og deres afhængigheder i standardiserede objektbeholdere, så de kører konsekvent på tværs af miljøer – fra en udviklers bærbare computer til produktion. Docker arbejder i sin kerne på programniveau, opretter objektbeholderafbildninger og kører disse objektbeholdere pålideligt, uanset hvor Docker er tilgængelig.

Kubernetes er designet til orkestrering af objektbeholdere. Den fungerer på infrastrukturniveau og administrerer, hvordan objektbeholdere udrulles, skaleres og vedligeholdes på tværs af klynger af maskiner. Kubernetes planlægger objektbeholdere baseret på tilgængelige ressourcer, overvåger programtilstanden, genstarter mislykkede objektbeholdere og håndterer netværk, så distribuerede programmer fortsat kører problemfrit.

Docker forbereder og kører kort sagt objektbeholdere, mens Kubernetes administrerer disse objektbeholdere, når de er i bevægelse.

Da deres ansvarsområder supplerer hinanden, bruges Docker og Kubernetes ofte sammen. Docker bygger objektbeholderafbildningerne, og Kubernetes overtager efter udrulningen for at koordinere og overvåge disse objektbeholdere på tværs af miljøer.

Bemærk, at Kubernetes ikke er bundet udelukkende til Docker. Via en standardgrænseflade til kørsel af objektbeholdere kan Kubernetes orkestrere objektbeholdere, der er oprettet med andre kompatible kørsler. Denne fleksibilitet giver Kubernetes uden Docker mulighed for at administrere arbejdsbelastninger i objektbeholdere, selv i miljøer, hvor Docker ikke bruges direkte.

Fordele og use cases med Docker og Kubernetes

Når teams beslutter sig mellem Kubernetes, Docker eller begge dele, tager de typisk højde for faktorer som programkompleksitet, udrulningsskala, og hvor meget automatisering der kræves for at administrere arbejdsbelastninger over tid. Nogle miljøer drager fordel af enkel containerisering, mens andre kræver orkestrering på tværs af mange systemer.

Docker-fordele

Docker fokuserer på at oprette og køre objektbeholdere. Det forenkler den måde, programmer pakkes på, så de kan køre konsekvent på tværs af udviklings-, test- og produktionsmiljøer. De vigtigste fordele omfatter:

• Standardiseret programpakning. Docker pakker et program og dets afhængigheder i en objektbeholderafbildning. Dette sikrer, at programmet kører på samme måde, uanset hvor det er udrullet, hvilket hjælper med at reducere miljørelaterede problemer under udvikling og udgivelse.
• Ensartede lokale miljøer og produktionsmiljøer. Udviklere kan bygge og teste programmer lokalt ved hjælp af de samme objektbeholderafbildninger, der kører i produktion. Denne konsistens hjælper teams med at identificere problemer tidligere og strømline overdragelser mellem udvikling og drift.
• Let og bærbar objektbeholderkørsel. Docker-objektbeholdere starter hurtigt og bruger færre ressourcer end traditionelle virtuelle maskiner. Det gør dem velegnede til udvikling af programmer og hurtig iteration.

Disse funktioner hjælper teams med at bygge og levere programmer mere effektivt ved at forenkle den måde, software pakkes og udføres på.

Docker-use cases

• Programudvikling og -test. Udviklingsteams bruger Docker til at oprette miljøer, der kan gentages, til oprettelse og test af software. Dette er almindeligt i fleksible og DevOps-arbejdsprocesser, hvor hyppige ændringer skal valideres hurtigt.
• Microservices-baserede programmer. Programmer, der er opdelt i mindre tjenester, er ofte afhængige af Docker til at pakke hver tjeneste uafhængigt af hinanden. Dette giver teams mulighed for at udvikle, opdatere og udrulle komponenter uden at påvirke hele systemet.
• Pipelines til løbende integration og levering (CI/CD). Docker-objektbeholdere bruges ofte i pipelines med løbende integration og kontinuerlig levering. Automatiserede systemer kan bygge objektbeholderafbildninger, køre test og forberede programmer til udrulning på en konsistent og gentaget måde.

Fordele med Kubernetes

Kubernetes administrerer objektbeholdere, når de er udrullet, især på tværs af flere maskiner. Den tilføjer automatisering, der hjælper med at bevare programtilgængeligheden og pålideligheden i distribuerede miljøer. De vigtigste fordele omfatter:

• Automatiseret skalering baseret på programefterspørgslen. Kubernetes overvåger arbejdsbelastninger og justerer antallet af objektbeholdere, der kører, i takt med at behovet ændres. Dette hjælper med at bevare ydeevnen under spidsbelastninger i trafikken uden manuel indgriben.
• Selvheling via udskiftning af objektbeholdere. Når en objektbeholder mislykkes eller ikke svarer, registrerer Kubernetes problemet og erstatter det automatisk. Denne løbende overvågning hjælper med at holde programmer tilgængelige, selv når individuelle komponenter mislykkes.
• Rullende udrulninger for kontrollerede opdateringer. Kubernetes introducerer opdateringer gradvist ved at erstatte objektbeholdere i en defineret sekvens. Dette reducerer nedetiden og understøtter kontinuerlig levering uden at afbryde aktive arbejdsbelastninger.

Disse funktioner hjælper med at holde programmer kørende problemfrit, efterhånden som arbejdsbelastninger skaleres eller ændres på tværs af infrastruktur.

Kubernetes-use cases

• Distribuerede programmer med flere tjenester. Programmer, der består af mange indbyrdes forbundne komponenter, kræver koordinering på tværs af systemer. En e-handelsplatform kan f.eks. køre separate objektbeholdere til betalinger, lager og kundekonti. Kubernetes administrerer kommunikation og udrulning på tværs af disse tjenester.
• Produktionssystemer, der kræver høj tilgængelighed. Programmer, der understøtter livebrugeraktivitet, afhænger af automatisering for at minimere nedetiden. Streamingplatforme, finansielle tjenester og samarbejdsværktøjer er ofte afhængige af Kubernetes til at overvåge arbejdsbelastninger og reagere på fejl.
• Arbejdsbelastninger med uforudsigelige trafikmønstre. Programmer med varierende brugsfordele ved automatiseret skalering. Detailwebsteder under sæsonbestemte salgs- eller billetplatforme under begivenhedsudgivelser bruger ofte Kubernetes til at justere ressourcer, efterhånden som efterspørgslen ændres.

Kubernetes kan også orkestrere objektbeholdere uden at være direkte afhængig af Docker. Ved at understøtte flere objektbeholderkørsler kan Kubernetes administrere arbejdsbelastninger i objektbeholdere, der er bygget med kompatible teknologier.

Brug af Docker og Kubernetes sammen

Docker og Kubernetes bruges ofte sammen, når programmer bevæger sig ud over udrulninger med en enkelt objektbeholder og kræver koordineret administration på tværs af miljøer.

I CI/CD-pipelines leverer Docker bærbare objektbeholdere, der pakker programkode og afhængigheder i ensartede kørselsmiljøer. Kubernetes administrerer derefter disse objektbeholdere under udrulningen ved at planlægge arbejdsbelastninger på tværs af den tilgængelige infrastruktur og overvåge deres ydeevne.

Cloudbaserede programmer er også afhængige af begge teknologier, der arbejder sammen. Docker pakker programkomponenter i objektbeholdere, mens Kubernetes organiserer disse objektbeholdere på tværs af klynger for at bevare tilgængeligheden og understøtte skalering, efterhånden som efterspørgslen ændres.

I distribuerede arkitekturer, der involverer flere objektbeholdere, der kører på tværs af systemer, bliver automatiseret administration afgørende. Docker forbereder arbejdsbelastninger i objektbeholdere til udrulning, og Kubernetes administrerer, hvordan disse arbejdsbelastninger kører, kommunikerer og genoprettes efter fejl på tværs af infrastruktur.

Sammen understøtter Kubernetes og Docker koordineret administration af objektbeholdere i hele programlivscyklussen.

Docker og Kubernetes understøtter forskellige, men forbundne faser i objektbeholderens livscyklus, hvilket er grunden til, at de ofte bruges sammen i aktuelle programarkitekturer.

Docker fokuserer på at pakke programmer og deres afhængigheder i bærbare objektbeholdere, der kører konsekvent på tværs af miljøer. Kubernetes bygger videre på dette fundament ved at administrere objektbeholdere i stor skala og koordinere, hvordan de udrulles, netværksstyres, overvåges og genoprettes i distribuerede systemer.

Denne kombination afspejler bredere ændringer i den måde, programmer designes og drives på. Cloudbaserede arkitekturer er i stigende grad afhængige af mikrotjenester, automatiserede udrulningspipelines og infrastruktur, der kan tilpasses skiftende behov.

I takt med at organisationer indfører hybrid- og multicloudstrategier, giver pakning af objektbeholdere konsistens, mens orkestreringsplatforme giver fleksibilitet på tværs af miljøer. Kubernetes er udvidet ud over en enkelt objektbeholderkørsel, hvilket giver teams mulighed for at orkestrere arbejdsbelastninger i objektbeholdere ved hjælp af åbne standarder i stedet for at være bundet til én værktøjstilgang.

Disse tendenser har formet, hvordan cloudplatforme understøtter levering af objektbeholderbaserede programmer. Microsoft Azure leverer f.eks. administrerede tjenester, der passer til forskellige niveauer af objektbeholdermodenhed. Azure Kubernetes Service (AKS) tilbyder administrerede Kubernetes-klynger, så teams kan fokusere på udrulning og drift af programmer uden at skulle administrere den underliggende infrastruktur. I scenarier, hvor fuld orkestrering ikke er påkrævet, understøtter Azure Container Apps kørsel af programmer i objektbeholdere med indbygget skalering og administration, der udtrækker en stor del af den driftsmæssige kompleksitet.

Sammen illustrerer Docker og Kubernetes, hvordan objektbeholderteknologier har udviklet sig fra enkel programpakning til administration af infrastruktur i fuld skala. Efterhånden som distribuerede arkitekturer bliver mere almindelige, spiller orkestreringsplatforme og administrerede cloudtjenester en stadigt mere central rolle i understøttelsen af pålidelige, skalerbare objektbeholderbaserede systemer.