Kubernetes vs Docker: Comparación de plataformas de contenedorización

¿Se pregunta acerca de Kubernetes vs Docker: comparación de plataformas de contenedorización?

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La idea de empaquetar software en contenedores está cambiando la forma en que se entregan las aplicaciones en la web. Los clientes y las empresas ahora demandan aplicaciones rápidas y escalables que se pueden actualizar continuamente con un tiempo de actividad cercano al 100 %. Herramientas como Docker están ayudando a que esto sea una realidad.

La capacidad de crear «contenedores» virtuales para ejecutar aplicaciones de manera repetible y predecible es una herramienta poderosa. Pero implementar, escalar y administrar contenedores es una tarea difícil.

Ya analizamos algunos de los comandos más comunes de Docker en un artículo anterior, por lo que puede consultarlos y obtener más información sobre esta plataforma.

Hoy vamos a comparar dos de las herramientas de administración de contenedores más populares, Google Kubernetes y Docker Swarm, para ver cuál debería usar en su organización. Empecemos.

Contenedores: una mejor manera de virtualizar

Antes de comenzar a discutir las diferencias entre Kubernetes y Docker, es importante explicar cuáles son estos dos.

La forma tradicional de crear un entorno repetible para ejecutar una aplicación es con máquinas virtuales. Esto le permite tener consistencia desde el desarrollo hasta la producción. Si bien esto funciona bien, es muy costoso computacionalmente.

Para ejecutar una sola aplicación, podría necesitar Gigabytes de RAM y una tonelada de potencia de procesamiento. Esto se debe a que cada máquina virtual necesita ejecutar una copia completa del sistema operativo, además de todo lo necesario para ejecutar una aplicación.

Los contenedores abordan el problema de una manera diferente. Un contenedor contiene todo el código, las bibliotecas, las dependencias y cualquier otra configuración necesaria de una aplicación. Luego, este contenedor se puede ejecutar como su propio proceso en la parte superior de una máquina usando una herramienta como Docker.

Obtiene el entorno predecible de una máquina virtual, pero no necesita ejecutar un sistema operativo completo. De hecho, cuando se ejecutan contenedores con Docker, muchos contenedores comparten un kernel de sistema operativo. Esto los hace mucho más rápidos y eficientes que el uso de máquinas virtuales.

Consulte nuestra comparación de Docker y Vagrant (una herramienta para trabajar con máquinas virtuales) aquí para obtener más información sobre el tema.

Con Containers obtienes beneficios como:

• DevOps y entrega continua: es fácil actualizar un contenedor, evaluar los resultados y luego implementar la actualización en el resto de los contenedores o volver a la versión anterior.
• Escalabilidad: escale su aplicación simplemente agregando más contenedores.
• Duplique entornos: cree copias idénticas de una pila de aplicaciones y configuraciones completas, para que cualquiera pueda experimentar de forma aislada y segura.
• Confianza en las pruebas: sepa que sus entornos de desarrollo y pruebas coinciden con su entorno de implementación.
• Alta disponibilidad: si un contenedor falla, otra réplica puede hacerse cargo del trabajo.
• Aislamiento: los contenedores están completamente aislados entre sí, lo que le permite ejecutar simultáneamente versiones de desarrollo, prueba y producción de una aplicación en el mismo servidor.
• Rendimiento: rendimiento eficiente en comparación con las máquinas virtuales.

¿Por qué necesita una herramienta de orquestación de contenedores?

Los contenedores son fantásticos para empaquetar una aplicación con sus dependencias de manera que pueda ejecutarse en cualquier lugar fácilmente. Pero, los contenedores en sí mismos no pueden hacer cosas como:

• hosts de aprovisionamiento;
• Distribuya contenedores a través de múltiples servidores;
• Equilibrio de carga entre contenedores;
• Escale hacia arriba o hacia abajo un clúster agregando o eliminando contenedores;
• Reprogramar contenedores fallidos;
• Recuperación cuando falla un servidor o nodo;
• Conectar contenedores a través de una interfaz acordada.

Al crear una aplicación en la nube escalable utilizando contenedores, necesita alguna forma de administrar los contenedores de la manera más eficiente posible. Ahí es donde entran en juego las herramientas de orquestación de contenedores.

Google Kubernetes y Docker Swarm son herramientas poderosas para que su aplicación se ejecute en un entorno distribuido y altamente resistente mientras aparece como una sola aplicación para cualquiera que la use.

¿Qué es Docker Swarm?

Docker Swarm es la herramienta nativa de gestión de contenedores y clústeres para Docker. Ha sido parte del núcleo desde la versión 1.12.

Le permite administrar un grupo de nodos Docker y le permite interactuar con ellos como un solo sistema. También optimiza sus recursos de TI mediante la programación de contenedores para que se ejecuten en el host más apropiado, equilibrando las cargas de trabajo de los contenedores y asegurándose de que los contenedores se lancen donde haya suficientes recursos.

Todo esto se hace manteniendo los niveles de rendimiento que defina.

La orquestación de Docker equilibra las cargas de trabajo de las aplicaciones en contenedores, lo que garantiza que los contenedores se inicien en sistemas con los recursos adecuados mientras se mantienen los niveles de rendimiento necesarios.

Docker Swarm se enfoca en:

• Simplicidad y facilidad de uso: «simplemente funciona».
• Arquitectura resiliente: cero punto único de falla.
• Seguro por defecto.
• Compatibilidad con otras herramientas de Docker.

Esa última parte es una de las mejores cosas de Docker Swarm. Su API es compatible con versiones anteriores de la API de Docker existente. Eso significa que cualquier contenedor o herramienta que estuviera usando con Docker (Docker CLI, Docker Compose, Krane, etc.) funcionará bien con Docker Swarm.

O, si no ha usado Docker antes, solo necesita aprender un conjunto de herramientas para configurar sus contenedores y administrarlos.

¿Qué es Kubernetes?

Kubernetes es la versión de Google de la orquestación de contenedores. Es de código abierto y funciona con contenedores Docker. Es uno de los marcos más potentes y ricos en funciones, que incluye cosas como:

• Despliegue y replicación de contenedores automatizados;
• Ampliación y reducción en línea;
• Equilibrio de carga entre clústeres y contenedores;
• Actualizaciones continuas (más sobre esto más adelante);
• Reprogramación automática de contenedores fallidos;
• Exponer los recursos del clúster a sistemas externos.

Se basa en las ideas que usa Google para brindar sus servicios de búsqueda al mundo, por lo que sabe que la tecnología será excelente. Es tan escalable que fue una de las tecnologías clave que sustentaron el lanzamiento de Pokémon Go en 2016.

Teniendo en cuenta que Pokemon Go fue una de las aplicaciones más exitosas y jugadas de todos los tiempos, y el lanzamiento tuvo (relativamente) pocos problemas, puede ver el potencial que tiene Kubernetes.

Sin embargo, una de las quejas más comunes de los usuarios es que Kubernetes tiene una curva de aprendizaje pronunciada y puede ser más difícil de usar que Docker Swarm. Esto es cierto, ya que Kubernetes tiene una interfaz de línea de comandos diferente, una API diferente y definiciones YAML diferentes.

Eso significa que si desea utilizar Kubernetes, debe aprender una herramienta completamente nueva.

Kubernetes vs Docker Swarm – Comparación

Echemos un vistazo a cada una de las plataformas de contenedorización para descubrir sus fortalezas y debilidades. Después, es de esperar que tenga una idea de cuál usar para su proyecto.

Configuración e instalación

Kubernetes requiere un poco de trabajo para ponerse en marcha. Tendrá que configurar manualmente varios componentes diferentes, como el motor Docker, etcd y flannel.

El proceso de instalación es diferente para cada sistema operativo y para diferentes proveedores. También deberá conocer un montón de configuraciones de clúster por adelantado, como la cantidad de nodos, las direcciones IP y las funciones de los nodos.

Si no es un experto, prepárese para muchos problemas y busque en Google antes de estar listo para usar Kubernetes.

Docker Swarm, por otro lado, está diseñado para ser fácil de aprender y usar. A partir de la versión 1.12, Swarm es parte del núcleo de Docker, por lo que no se requiere configuración. Utiliza la interfaz de línea de comandos (CLI) de Docker, por lo que puede crear sus contenedores según lo necesite. No necesita planificar sus clústeres como lo hace con Kubernetes.

Facilidad de uso

También es más difícil trabajar con Kubernetes una vez que lo haya configurado. Si está ejecutando sobre Docker, deberá conocer tanto la CLI de Docker como el CLI de Kubernetes si quieres hacer algo.

También requiere sus propias definiciones YAML para la configuración. El uso de Kubernetes como su administrador de contenedores requerirá que aprenda Docker (si aún no lo ha hecho) Y todos los Kubernetes. Kubernetes también es más complicado para trabajar que Docker Swarm.

La API de Docker Swarm se puede usar de la misma manera que usa otras herramientas de Docker, como Docker Compose. Comparte la CLI de Docker, lo que significa que puede ejecutar un nuevo contenedor con un solo comando.

Esto es increíble porque es muy fácil de usar, pero tiene sus inconvenientes. Si desea realizar alguna función que no es compatible con la API de Docker, no hay una manera fácil de evitarlo.

Rendimiento

Docker Swarm y Kubernetes tienen un rendimiento comparable (como veremos a continuación en la tabla). La principal diferencia está en su arquitectura: la forma lógica en que tratan de resolver el mismo problema.

Docker continúa aquí con su filosofía de simplicidad, lo que significa que es más rápido para muchas aplicaciones. Kubernetes se enfoca más en garantizar ciertos niveles de rendimiento y está diseñado para poder manejar sistemas más complejos. Esto le da una ventaja al crear aplicaciones más grandes para empresas.

Echemos un vistazo con más detalle.

Kubernetes vs Docker: una tabla comparativa

Aquí hay una tabla que compara todas las características principales de Kubernetes vs Docker. Cada subtema es muy complejo, así que haga clic en los enlaces para obtener guías o documentación más detalladas.

Escalabilidad de Kubernetes Docker Swarm Admite clústeres con hasta 1000 nodos. Viene con fuertes garantías en los objetivos de nivel de servicio, tales como:

Capacidad de respuesta de la API: el 99 % de todas las llamadas a la API se devuelven en menos de 1 segundo.

Tiempo de inicio de los pods: el 99 % de los pods y sus contenedores (con imágenes de contenedores extraídas previamente) comienzan en 5 s.

Probado para admitir 1000 nodos y 30 000 contenedores. Y no hubo una diferencia notable entre el tiempo de inicio del primer nodo o el 30 000. Disponibilidad Altamente disponible. Los pods se distribuyen entre los nodos trabajadores. Los nodos fallidos se detectan y administran automáticamente para evitar el tiempo de inactividad. Altamente Disponible. Múltiples contenedores se distribuyen a través de Swarm Nodes para redundancia y alta disponibilidad. Swarm Manager administra recursos a escala que también se replican para garantizar que estén altamente disponibles. Herramientas como Consul y ZooKeeper pueden ayudar si falla un administrador de enjambre primario. Registro y supervisión Admite varios tipos de servicios de supervisión implementados en un clúster:

Principalmente solo admite el monitoreo con herramientas de terceros como Reimann. Mira este artículo para más información. Load Balancing Kubernetes permite que los pods sean definido como un servicio. A continuación, puede configurar un equilibrador de carga para acceder a estos servicios. El administrador del enjambre utiliza el equilibrio de carga de entrada para exponer los servicios que desea que estén disponibles externamente para el enjambre. También utiliza balanceo de carga interno. Verificar los documentos para información más detallada. Escalado automático Excelente. Objetivos como el número de cápsulas y CPU-utilización-por-pod están disponibles directamente a través de la API y hay más en camino. Todo lo que necesita hacer es establecer estos objetivos y Kubernetes asignará recursos automáticamente para mantenerlos. Docker Swarm no es compatible con el escalado automático y, por el momento, no existe una manera fácil de escalar automáticamente con Docker Swarm. Puede declarar la cantidad de tareas que desea ejecutar, y Swarm Manager se adaptará para mantener este estado cuando aumente o reduzca la escala. Rolling Upgrades/Rollback Kubernetes gestiona las actualizaciones de forma progresiva. Cada contenedor se actualiza uno a la vez, para garantizar que el servicio esté disponible en todo momento. Si algo sale mal, una versión de trabajo se revertirá automáticamente. Puede aplicar actualizaciones a los nodos de forma incremental. Si algo falla, puede volver fácilmente a la versión anterior del servicio que funcionó. Las API de almacenamiento están disponibles para conectarse con backends de almacenamiento como AWS. Más potente que lo que está disponible con Docker, pero también más complicado. Utiliza el Abstracción de volúmenes para permitir que los contenedores compartan datos si están en el mismo pod. Swarm también tiene soporte para Volúmenes, que se utilizan para administrar datos dentro y entre contenedores Docker. Ligeramente menos elegante y robusta que la solución de Kubernetes. Redes
Kubernetes soluciona este problema muy diferente de Docker por defecto. Específicamente, tiene como objetivo resolver cuatro problemas principales: comunicaciones de contenedor a contenedor, comunicaciones de pod a pod, comunicaciones de pod a servicio y comunicaciones de externo a servicio. Afirman que tienen como objetivo crear un «modelo limpio y compatible con versiones anteriores en el que los pods se puedan tratar como máquinas virtuales o hosts físicos desde la perspectiva de la asignación de puertos, la denominación, el descubrimiento de servicios, el equilibrio de carga, la configuración de aplicaciones y la migración». Docker Engine puede comunicarse entre contenedores en un host único, pero Docker Swarm está acostumbrado a crear superponer redes que abarcan varios hosts en un clúster. El tráfico entre hosts está cifrado de forma predeterminada. También puede utilizar una red de entrada especial que equilibre la carga entre los nodos de un servicio. Descubrimiento de servicios
Un servidor DNS es un complemento de clúster muy recomendado que supervisa la API de Kubernetes y, para los nuevos servicios, crea registros DNS para cada uno. Estos pueden ser encontrados automáticamente por Pods. Docker Swarm hace descubrimiento de servicios relativamente simple. De forma predeterminada, los contenedores reciben su propia IP virtual que actúa como una interfaz para que los clientes lleguen al servicio. También hay una opción de rotación de DNS si desea utilizar su propio equilibrador de carga. Rendimiento Kubernetes tiene una arquitectura más compleja y flexible que Docker y viene con mayores garantías. Estas cosas ralentizan el rendimiento. Docker usa una arquitectura más simple, por lo que, en términos de velocidad, tiene una ventaja. También, esta prueba mostró que era significativamente más rápido que Kubernetes cuando se escalaba a este nivel. La arquitectura compleja y las sólidas garantías de servicio hacen que Kubernetes sea más lento.

kubernetes vs docker: ¿cuál es mejor?

Como todas las comparaciones de software, Docker vs Kubernetes no tiene un ganador claro. Depende del problema que estés resolviendo y de tu experiencia actual. Ambos tienen sus fortalezas y debilidades.

Kubernetes es un paquete completo. Los muchachos de Google son los mejores del mundo en la creación de herramientas escalables de desarrollo en la nube, y Kubernetes es excelente. Es por eso que el Equipo Pokémon lo usó para su épico lanzamiento de Pokémon Go.

Sabían que mucha gente iba a usar la aplicación y también sabían que podría convertirse en un éxito viral mundial. Eligieron Kubernetes como su plataforma de contenedores para hacer el trabajo y fue bastante exitoso.

Durante los primeros días, el tráfico de Pokémon Go fue 50 veces la estimación original y 10 veces la estimación del peor de los casos. A pesar de esto, el equipo logró ampliar el soporte rápidamente y solo hubo interrupciones menores. ¡Eso es bastante increíble!

Docker Swarm, por otro lado, está diseñado para funcionar. Es rápido, fácil de instalar, utiliza interfaces familiares, funciona muy bien con herramientas y hace muchas cosas por usted desde el primer momento.

La desventaja es que existe un límite en su funcionalidad, y si necesita algo que no es compatible con la interfaz de línea de comandos de Docker, no hay una manera fácil de obtenerlo.

kubernetes vs docker: ¿cuál debería usar?

Al final del día, Kubernetes y Docker Swarm realizan funciones similares. Y probablemente pueda hacer que la mayoría de las aplicaciones funcionen en ambos utilizando diferentes enfoques. También existen otras plataformas de gestión de contenedores, como Mesos y Amazon ECS.

Hemos analizado los pros y los contras de cada uno, pero si aún no está seguro de cuál elegir, comenzaría con Docker Swarm.

Le proporciona todo lo que necesita para comenzar y probablemente podrá hacer todo lo que necesite. La única excepción podría ser si está desarrollando una aplicación más compleja con demandas muy altas. ¡Quizás el próximo Pokémon Go!

¡Ve a girar algunos contenedores!

Echamos un vistazo a los problemas que resuelven los contenedores, por qué podría necesitar una plataforma de contenedores, hicimos una comparación entre Kubernetes y Docker, dos de los más populares, y explicamos lo que pueden ofrecerle. Ahora todo lo que queda es empezar.

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Preguntas frecuentes sobre Kubernetes frente a docker