Но чтобы получить максимальную отдачу от облачной разработки, разработчики программного обеспечения и специалисты по данным должны получить более четкое представление о том, что такое Kubernetes и Docker, их различия и могут ли эти две технологии на самом деле дополнять друг друга.
Kubernetes — это технология оркестрации контейнеров, которая представляет контейнеры и управляет ими в рамках технологии веб-приложений для определения и запуска контейнеров. Docker, с другой стороны, — это технология, отвечающая за создание и запуск контейнеров.
Сегодня контейнеры являются стандартом де-факто: в 2020 году их использование в производстве составило 84% по сравнению с 23%, зарегистрированными в 2016 году. Однако важно отметить, что Kubernetes не производит контейнеры. Вместо этого для их создания используется технология оркестрации контейнеров, такая как Docker. Другими словами, Kubernetes и Docker более или менее нужны друг другу.
Что такое Контейнеры? Контейнер — это логическое подразделение, в котором вы можете запускать приложения, изолированные от остальной системы. Контейнер не может просматривать другие контейнеры или получать входящие соединения, потому что каждое приложение имеет свою собственную частную сеть, а виртуальная файловая система не используется совместно с другими контейнерами или хостом, если только вы не настроите это.
Это то, что вы захотите запустить и разместить в Docker, поскольку он содержит все — среды выполнения, переменные среды, файлы, стандартный ввод и вывод, операционную систему и пакеты. Хотя другие люди использовали Docker как другое слово для контейнеров, правда в том, что контейнеры существовали задолго до того, как Docker попал в центр внимания.
Например, когда в 70-х годах появился chroot, в Linux и Unix уже были контейнеры, но со временем контейнеры Linux были заменены на containerd, введенный в действие Docker. Запуск приложений, которые были помещены в контейнеры, намного лучше и удобнее, чем установка и настройка программного обеспечения. Это связано с тем, что контейнеры переносимы, поэтому вы можете встроить один сервер с гарантией того, что он будет работать на любом другом сервере.
Удобно, что вы также можете запускать несколько копий одной и той же программы одновременно без каких-либо перекрытий или конфликтов. Но чтобы все это шло по плану, у вас должна быть среда выполнения контейнеров — программное обеспечение, позволяющее запускать контейнеры.
Что такое Докер?
Docker — это среда контейнеризации. Когда мы говорим о его популярности в области упаковки облачных вычислений и приложений, он определенно завоевал сердца многих. Docker — это платформа с открытым исходным кодом, которая автоматизирует развертывание приложений в легковесных и переносимых контейнерах. Хотя у Docker было так много конкурентов, Docker сделал концепцию контейнеров широко популярной и принятой, что привело к созданию таких платформ, как Kubernetes. Он использует большинство функций ядра Linux, таких как профили AppArmor, пространства имен, группы и т. д., для изоляции процессов в настраиваемых виртуальных средах.
Docker удалось завоевать сердца таких известных компаний, как HP, Microsoft , Red Hat, SaltStack , VMware, IBM и т. д.
Понимание оркестровки Docker
Технология, лежащая в основе Docker, состоит из двух основных компонентов: клиентского интерфейса командной строки ( CLI ) и среды выполнения контейнера. Целью клиентского инструмента интерфейса командной строки является выполнение директив для среды выполнения Docker в командной строке, в то время как среда выполнения Docker создает контейнеры и запускает их в ОС. Gradle и Packer — одни из лучших док-контейнеров. Docker использует два основных артефакта, необходимых для технологии контейнеров . Один — это фактический контейнер, а другой — образ контейнера — шаблон, на основе которого реализуется контейнер во время выполнения.
Поскольку контейнер не может существовать вне операционной системы, для работы Docker в процессе непрерывной автоматизированной интеграции и непрерывного развертывания ( CI/CD ) должна присутствовать реальная или виртуальная машина с ОС. На машине также должны быть установлены среда выполнения Docker и демон. Обычно в автоматизированной среде CI/CD виртуальная машина может быть подготовлена с помощью инструмента DevOps, такого как Ansible и Vagrant.
Запуск контейнеров был довольно сложной задачей до появления Docker. Теперь этот процесс стал намного проще, потому что Docker — это полный технический стек, способный на многое.
Для чего используется Docker? - Прокси-запросы к контейнерам и из них;
- Управлять жизненным циклом контейнера;
- Отслеживать и регистрировать всю активность контейнера;
- Монтировать общие каталоги;
- Устанавливать лимиты ресурсов на контейнеры;
- Создавать образы, используя формат файла Docker;
- Отправлять и извлекать изображения из реестров.
Создание и развертывание контейнеров с помощью Docker
Docker может помочь вам создавать и развертывать программное обеспечение в контейнерах. С помощью Docker разработчик может создавать, поставлять и запускать приложения. Это позволяет вам создать файл с именем Dockerfile, который затем определяет процесс сборки. При задании команды «docker build» создается неизменяемый образ.
Попробуйте представить образ Docker как фотографию приложения и всех его зависимостей крупным планом. Чтобы запустить его, разработчик может использовать команду «docker run» для запуска в любом месте. Вы также можете использовать облачный репозиторий под названием Docker Hub в качестве реестра для хранения и распространения созданных образов контейнеров.
Что такое Кубернетес?
Kubernetes — это мощный инструмент управления контейнерами, который группирует контейнеры, поддерживающие микрослужбу или отдельное приложение, в модуль. Как правило, это набор инструментов с открытым исходным кодом, используемый для создания отказоустойчивой масштабируемой платформы, созданной для автоматизации и управления контейнерными приложениями.
Вместо того, чтобы запускать контейнерные приложения на одном сервере, Kubernetes запускает их на группе компьютеров. Приложения, работающие в Kubernetes, действуют как единое целое, хотя они могут состоять из набора свободно связанных контейнеров.
Модули, контейнеры и службы (абстракция Kubernetes, которая предоставляет модуль сети) размещаются в кластере из одного или нескольких виртуальных или реальных компьютеров. Kubernetes работает на нескольких компьютерах или узлах (как они называются в языке Kubernetes). Набор узлов известен как кластер Kubernetes . Вы также можете создать определенные ресурсы , чтобы расширить потенциал кластера Kubernetes для удовлетворения определенных требований.
Для чего используется Kubernetes? Kubernetes может добавлять в контейнеры следующие вычислительные функции:
- Автоматическое масштабирование: Kubernetes может автоматически адаптироваться к изменяющимся задачам, инициируя и останавливая модули всякий раз, когда это необходимо.
- Развертывания: Kubernetes поддерживает автоматические развертывания и откаты. Это сделает кажущиеся сложными процедуры, такие как Canary и Blue-Green, не заслуживающими внимания.
- Поды: поды — это логические группы контейнеров, которые совместно используют такие ресурсы, как память, ЦП, хранилище и сеть
- Самовосстановление: отслеживает и перезапускает контейнеры, если они ломаются.
- Балансировка нагрузки: запросы распределяются по доступным модулям.
- Оркестрация хранилища: пользователь может монтировать сетевую систему хранения как локальную файловую систему.
- Управление конфигурацией и секреты. Эта функция позволяет хранить всю секретную информацию, такую как пароли и ключи, в модуле Secrets в Kubernetes . Секреты в Kubernetes обычно используются при настройке приложения без реконструкции образа.
Почему Kubernetes так популярен?
Kubernetes учитывает большую часть операционных потребностей в контейнерах приложений. Вот некоторые из основных причин, по которым Kubernetes приобрел такую популярность:
- Это крупнейший в мире проект с открытым исходным кодом;
- Это экспертный инструмент для мониторинга состояния контейнера;
- Поддержка функции автоматического масштабирования;
- Огромная поддержка сообщества;
- Высокая доступность за счет объединения кластеров;
- Отличное развертывание контейнеров;
- Эффективное постоянное хранилище;
- Поддержка нескольких облаков ( гибридное облако );
- управление вычислительными ресурсами;
- Доступны реальные варианты использования.
Развертывание Kubernetes Развертывания Kubernetes отказоустойчивы, универсальны и масштабируемы. Он поддерживает обновление или изменение модулей во время выполнения без прерывания обслуживания. Разработчики могут настроить Kubernetes на подключение большего количества модулей во время выполнения, когда спрос увеличивается. Это сделает приложения, работающие под Kubernetes, достаточно масштабируемыми. Kubernetes может автоматически восстанавливать контейнеры и модули в случае сбоя виртуальной машины. Это делается на другой машине, работающей в указанном кластере машин Kubernetes, и это показывает, насколько Kubernetes отказоустойчив.
Kubernetes — это сложная технология, состоящая из компонентов, также называемых ресурсами , помимо модулей и сервисов. Kubernetes поставляется с ресурсами по умолчанию, которые обеспечивают безопасность, хранение данных и управление сетью. Kubernetes может помочь вам более эффективно управлять контейнерным приложением.
Kubernetes имеет несколько функций и код. Основная обязанность Kubernetes — оркестрация контейнеров. Оркестрация контейнеров означает, что все контейнеры, которые выполняют различные рабочие нагрузки, запланированы для запуска физических или виртуальных машин.
Контейнеры должны быть эффективно упакованы в соответствии с ограничениями среды развертывания, а также конфигурацией кластера. Более того, Kubernetes всегда должен следить за всеми запущенными контейнерами и заменять не отвечающие, мертвые или любые другие неработоспособные контейнеры.
Kubernetes использует Docker для управления контейнерами и запуска образов. Однако Kubernetes может использовать и другие движки, например, rkt от CoreOS. Платформу можно развернуть в рамках любой инфраструктуры, например, в кластере серверов, локальной сети, дата-центре, любом облаке — публичном (Microsoft Azure, Google Cloud, AWS и т. д.), частном или даже гибридном.
Докер против Кубернетес: разница
Теперь, когда вы знаете, что такое Docker и Kubernetes, можно с уверенностью сказать, что эти две разные технологии были созданы для совместной работы. Эти два не конкурируют друг с другом — оба имеют свои цели в DevOps и обычно используются вместе. Имея это в виду, взгляните на различия:
Docker используется для изоляции вашего приложения в контейнерах. Он используется для упаковки и отправки вашего приложения. Напротив, Kubernetes — планировщик контейнеров. Его целью является развертывание и масштабирование приложений.
Еще одно существенное различие между Kubernetes и Docker заключается в том, что Kubernetes был создан для работы в кластере, а Docker — на одном узле.
Другое различие между Kubernetes и Docker заключается в том, что Docker можно использовать сам по себе, без Kubernetes, но для оркестровки Kubernetes на самом деле нужна среда выполнения контейнера.
Kubernetes в настоящее время считается стандартом для оркестровки контейнеров, управления и оркестровки. Он предлагает структуру уровня инфраструктуры для оркестровки контейнеров в масштабе, а также для управления взаимодействием с ними разработчиков или пользователей. Точно так же Docker теперь стал стандартом для разработки и развертывания контейнеров.
Он предоставляет платформу для создания, развертывания и запуска контейнеров на гораздо более базовом уровне. Это основа, на которой построена среда Kubernetes.
Docker против Kubernetes : ведение журнала и мониторинг
Вот пример настройки CI/CD с использованием Kubernetes и Docker:
Код, созданный разработчиками, помещается в Git.
Существует сборка и тестирование, которые происходят с Maven в Jenkins для C.
С помощью инструмента развертывания под названием Ansible сценарии Ansible написаны так, чтобы их можно было развернуть на AWS.
JFrog Artifactory будет представлен в качестве менеджера репозитория после процесса сборки из Jenkins. Артефакты будут храниться в Artifactory.
Ansible может взаимодействовать с Artifactory, получать артефакты и перемещать их в инстанс Amazon EC2.
SonarQube помогает в проверке кода и выполняет статический анализ кода.
Затем Docker представлен как инструмент контейнеризации. Подобно тому, как это было сделано в Amazon EC2, приложение развертывается в контейнере Docker путем создания файла Docker и образов Docker.
Когда эта настройка будет достигнута, вводится Kubernetes для создания кластера Kubernetes. Используя образы Docker, у нас будет возможность развертывания.
Наконец, Nagios используется для мониторинга инфраструктуры.
Хотя Kubernetes и Docker — разные технологии, они хорошо работают вместе и составляют очень сильную комбинацию. Вы можете запустить Docker, построенный на кластере Kubernetes, но это не означает, что Kubernetes превосходит Docker. Объединение этих двух платформ обеспечит хорошо интегрированную платформу для развертывания, управления и оркестровки контейнеров в любом масштабе.