Vorteile und Anwendungsfälle von Docker und Kubernetes
Bei der Entscheidung zwischen Kubernetes, Docker oder beidem berücksichtigen Teams in der Regel Faktoren wie die Komplexität der Anwendung, den Umfang der Bereitstellung und den Grad an Automatisierung, der für die Verwaltung von Workloads im Laufe der Zeit erforderlich ist. In manchen Umgebungen reicht eine einfache Containerisierung aus, während andere eine Orchestrierung über viele Systeme hinweg benötigen.
Docker-Nutzen
Docker konzentriert sich auf das Erstellen und Ausführen von Containern. Es vereinfacht die Paketierung von Anwendungen, damit sie konsistent in Entwicklungs-, Test- und Produktionsumgebungen ausgeführt werden können. Zu den wichtigsten Vorteilen gehören:
- Standardisierte Anwendungsbereitstellung. Docker paketiert eine Anwendung und ihre Abhängigkeiten in ein Containerimage. Dadurch wird sichergestellt, dass die Anwendung unabhängig vom Bereitstellungsort gleich ausgeführt wird, was dazu beiträgt, umgebungsbedingte Probleme während Entwicklung und Release zu reduzieren.
- Konsistente lokale und Produktionsumgebungen. Entwickler können Anwendungen lokal mit denselben Containerimages erstellen und testen, die in der Produktion ausgeführt werden. Diese Konsistenz hilft Teams, Probleme früher zu erkennen und die Übergabe zwischen Entwicklung und Betrieb zu vereinfachen.
- Leichtgewichtige und portierbare Container Runtime. Docker-Container starten schnell und verbrauchen weniger Ressourcen als herkömmliche virtuelle Computer. Dadurch eignen sie sich gut für die Weiterentwicklung von Anwendungen und schnelle Iterationen.
Diese Funktionen helfen Teams, Anwendungen effizienter zu erstellen und bereitzustellen, indem sie die Paketierung und Ausführung von Software vereinfachen.
Anwendungsfälle für Docker
- Entwickeln und Testen von Anwendungen. Entwicklungsteams verwenden Docker, um wiederholbare Umgebungen für das Erstellen und Testen von Software zu schaffen. Das ist in agilen und DevOps-Workflows üblich, in denen häufige Änderungen schnell überprüft werden müssen.
- Auf Microservices basierenden Anwendungen. In kleinere Dienste aufgeteilte Anwendungen setzen häufig auf Docker, um jeden Dienst unabhängig zu paketieren. Dadurch können Teams Komponenten entwickeln, aktualisieren und bereitstellen, ohne das gesamte System zu beeinträchtigen.
- CI/CD-Pipelines (Continuous Integration und Continuous Delivery). Docker-Container werden häufig in Continuous Integration und Continuous Delivery-Pipelines verwendet. Automatisierte Systeme können Containerimages erstellen, Tests ausführen und Anwendungen auf konsistente, wiederholbare Weise für die Bereitstellung vorbereiten.
Vorteile von Kubernetes
Kubernetes verwaltet Container, nachdem sie bereitgestellt wurden, insbesondere über mehrere Computer hinweg. Es fügt Automatisierung hinzu, die dabei hilft, die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von Anwendungen in verteilten Umgebungen sicherzustellen. Zu den wichtigsten Vorteilen gehören:
- Automatische Skalierung basierend auf dem Bedarf der Anwendung. Kubernetes überwacht Workloads und passt die Anzahl der ausgeführten Container an, wenn sich der Bedarf ändert. So bleibt die Leistung auch bei Datenverkehrsspitzen ohne manuelles Eingreifen erhalten.
- Selbstheilung durch Ersetzen von Containern. Wenn ein Container ausfällt oder nicht mehr reagiert, erkennt Kubernetes das Problem und ersetzt ihn automatisch. Diese laufende Überwachung hilft dabei, Anwendungen verfügbar zu halten, auch wenn einzelne Komponenten ausfallen.
- Rollierende Bereitstellungen für gesteuerte Updates. Kubernetes führt Updates schrittweise ein, indem Container in einer festgelegten Reihenfolge ersetzt werden. So werden Ausfallzeiten reduziert, und Continuous Delivery wird unterstützt, ohne aktive Workloads zu unterbrechen.
Diese Funktionen helfen dabei, Anwendungen reibungslos auszuführen, wenn Workloads in der Infrastruktur skaliert werden oder sich ändern.
Anwendungsfälle für Kubernetes
- Verteilte Anwendungen mit mehreren Diensten. Anwendungen, die aus vielen miteinander verbundenen Komponenten bestehen, erfordern Abstimmung zwischen den Systemen. Eine E-Commerce-Plattform kann zum Beispiel separate Container für Zahlungen, Bestand und Kundenkonten ausführen. Kubernetes verwaltet die Kommunikation und Bereitstellung zwischen diesen Diensten.
- Produktionssysteme, die hohe Verfügbarkeit erfordern. Anwendungen, die Live-Benutzeraktivitäten unterstützen, sind auf Automatisierung angewiesen, um Ausfallzeiten zu minimieren. Streamingplattformen, Finanzdienste und Tools für die Zusammenarbeit setzen häufig auf Kubernetes, um Workloads zu überwachen und auf Fehler zu reagieren.
- Workloads mit unvorhersehbaren Datenverkehrsmustern. Anwendungen mit schwankender Nutzung profitieren von automatischer Skalierung. Einzelhandelswebsites während saisonaler Verkaufsaktionen oder Ticketplattformen bei Eventveröffentlichungen verwenden häufig Kubernetes, um Ressourcen an den sich ändernden Bedarf anzupassen.
Kubernetes kann Container auch ohne direkte Abhängigkeit von Docker orchestrieren. Durch die Unterstützung mehrerer Container-Runtimes kann Kubernetes containerisierte Workloads verwalten, die mit kompatiblen Technologien erstellt wurden.
Docker und Kubernetes zusammen verwenden
Docker und Kubernetes werden häufig zusammen verwendet, wenn Anwendungen über Bereitstellungen mit nur einem Container hinausgehen und eine koordinierte Verwaltung über verschiedene Umgebungen hinweg erfordern.
In CI/CD-Pipelines stellt Docker portable Container bereit, die Anwendungscode und Abhängigkeiten in konsistente Laufzeitumgebungen packen. Kubernetes verwaltet diese Container dann während der Bereitstellung, indem es Workloads über die verfügbare Infrastruktur plant und ihre Leistung überwacht.
Cloudnative Anwendungen sind ebenfalls darauf angewiesen, dass beide Technologien Hand in Hand arbeiten. Docker packt Anwendungskomponenten in Container, während Kubernetes diese Container über Cluster hinweg orchestriert, um die Verfügbarkeit zu erhalten und die Skalierung an einen sich ändernden Bedarf anzupassen.
In verteilten Architekturen mit mehreren Containern, die über Systeme hinweg ausgeführt werden, wird automatisierte Verwaltung unverzichtbar. Docker bereitet containerisierte Workloads für die Bereitstellung vor, und Kubernetes verwaltet, wie diese Workloads ausgeführt werden, miteinander kommunizieren und sich in der Infrastruktur von Fehlern erholen.
Zusammen unterstützen Kubernetes und Docker die koordinierte Containerverwaltung während des gesamten Anwendungslebenszyklus.