Vamos analisar Docker e Kubernetes para entender seus pontos de diferenciação e como se comparam.
Exploraremos também algumas alternativas às ferramentas de orquestração, além do Kubernetes. Adicionalmente, vamos aprofundar a comparação entre Docker Swarm e Kubernetes.
O que é Docker?
Pode parecer, para um olhar inexperiente, que o desenvolvimento de um aplicativo se resume à escrita de um código robusto. Entretanto, o verdadeiro desafio reside em lidar com diversas linguagens, trabalhar em diferentes frameworks e gerenciar as inconsistências entre as ferramentas. É nesse contexto que o Docker se apresenta como solução!
Ele oferece uma forma de auxiliar os usuários a controlarem o aplicativo durante o desenvolvimento e a execução. Ele minimiza os problemas encontrados nessas etapas, e também ajuda a entender como o aplicativo deve ser exposto à rede, gerencia o uso de armazenamento e memória, além de lidar com permissões de acesso externo ao aplicativo.
Em resumo, o Docker fornece um ambiente consistente em qualquer host compatível com o sistema operacional (Linux ou Windows).
Funcionalidades do Docker
- Configuração simples e rápida: códigos podem ser implantados em menos tempo e com mínimo esforço.
- Aumento da produtividade: reduz a necessidade de recursos e também facilita a rápida implementação de aplicações.
- Isolamento de aplicativos: o Docker utiliza contêineres para executar os aplicativos. Estes fornecem isolamento para cada aplicação.
- Gerenciamento de segurança.
Várias aplicações são executadas em Docker.
O que é Kubernetes (ou K8s)?
Kubernetes é uma ferramenta de gestão de contêineres que automatiza a implantação.
É uma plataforma de código aberto, portável, projetada pelo Google e atualmente gerenciada pela Cloud Native Computing Foundation. Facilita a atualização de aplicativos de maneira mais simples e rápida, sem interrupção. Ele cuida do agendamento de contêineres no cluster e também gerencia a carga de trabalho.
Kubernetes também é conhecido como “k8s” ou “Kube”.
Esta plataforma de orquestração automatiza diversos processos manuais, como a implantação, gerenciamento e dimensionamento de aplicativos em contêineres.
Funcionalidades do Kubernetes
- Automatiza processos manuais: basta descrever o estado desejado usando o Kubernetes, e ele fará a transição do estado atual para o estado definido.
- Balanceamento de carga: o Kubernetes é eficaz no balanceamento de carga, caso haja um aumento no tráfego do contêiner. Ele distribui o tráfego de rede e mantém a estabilidade da implantação.
- Autocura: esta é uma das funcionalidades mais relevantes do Kube. Ele reinicia contêineres com falhas, substitui-os e também elimina aqueles que não respondem aos padrões definidos pelo usuário.
- Orquestração de armazenamento: os usuários podem montar automaticamente um sistema de armazenamento de sua preferência usando o Kubernetes.
Docker VS Kubernetes
Docker e Kubernetes são tecnologias distintas.
Portanto, é um tanto inadequado comparar os dois diretamente ou questionar qual deve ter prioridade. Não são rivais diretos, mas sim relacionados. Docker é uma plataforma de contêiner, enquanto Kubernetes é um orquestrador para plataformas de contêinerização como Docker.
Vamos analisar isso em detalhes com a imagem abaixo.
Isso ilustra que Docker e Kubernetes atuam em conjunto.
Docker é usado para isolar seu aplicativo em contêineres, enquanto Kubernetes é uma ferramenta de agendamento e orquestração de contêineres, usada para implantar e dimensionar aplicativos, gerenciando vários contêineres implantados em diferentes máquinas host.
Vejamos algumas semelhanças entre Docker e Kubernetes.
- Ambos são orientados por uma arquitetura baseada em microsserviços.
- Eles são escritos principalmente em Go, o que permite que sejam distribuídos como binários leves.
- Ambos utilizam arquivos YAML, que são facilmente legíveis por humanos.
Preferência por Docker e Kubernetes
Se analisarmos qualquer aplicação de uma perspectiva teórica, tudo parecerá simples e sem complicações. Os verdadeiros desafios são percebidos após a implementação prática. Os pontos a serem considerados para o sucesso de qualquer aplicação são:
- A tecnologia é economicamente viável?
- Ela promove o crescimento do negócio?
- Ela auxilia na redução do tempo de inatividade?
- Ela ajudará na economia de recursos?
- Ela evita erros humanos?
- Ela aumentará o poder de computação?
Portanto, ao escolher entre Docker ou Kubernetes, a decisão deve ser baseada no caso de uso específico.
Quando escolher o Docker?
Se você está adotando uma arquitetura baseada em microsserviços, você deve utilizar contêineres Docker para cada microsserviço. O caso ideal para plataformas de contêinerização como Docker é para arquiteturas de microsserviços.
Quando escolher o Kubernetes?
Kubernetes é uma tecnologia em constante evolução, devido ao recurso de ser uma plataforma de código aberto. Muitas organizações fornecem seus plugins em termos de diferentes serviços, como rede. O uso desses plugins, especialmente em ambientes de produção, pode gerar altos riscos de segurança.
Portanto, para proteger a segurança, é recomendado o uso de soluções sólidas hospedadas em nuvem.
Se você não tiver um conhecimento aprofundado do sistema, é fácil que as coisas saiam do controle. Portanto, faça sua escolha com sabedoria.
Docker vs. Kubernetes com base no caso de uso
Onde cada um se destaca?
Docker: o Docker é mais adequado quando o usuário tem um aplicativo complexo que requer o encapsulamento de todo o pacote e configuração em um contêiner portátil.
Kubernetes: o Kubernetes é recomendado quando você precisa garantir que sua aplicação está rodando como esperado. Caso um contêiner não responda ou falhe, ele deve se auto-corrigir e iniciar um novo contêiner.
Quando usar cada um?
Docker: Pode ser usado em qualquer um dos seguintes casos:
- Se um aplicativo é adequado para contêineres.
- Se o aplicativo não requer muita interface gráfica e se o aplicativo precisa ser implementado de forma consistente.
Kubernetes: Pode ser usado nos seguintes casos:
- Quando uma organização não está atrelada a um único provedor de nuvem, usar o Kube é a escolha mais inteligente. O motivo é que ele opera da mesma forma em todos os sistemas, sendo independente do fornecedor.
Já que ficou claro que ambas as tecnologias operam em conjunto, por que existe a percepção de uma possível competição entre Docker e Kubernetes? A razão para isso é o Docker Swarm. O Docker Swarm é também uma ferramenta de orquestração de contêineres fornecida pela Docker Inc, e por isso a indústria compara o Docker com o Kubernetes.
Alternativas ao Kubernetes?
Abaixo estão algumas ferramentas de orquestração que podem servir como alternativas viáveis ao Kubernetes.
- Docker Swarm
- OpenShift
- Mesos
- Rancher
- Amazon ECS
- Apache Marathon
- Nomad
- Kontena
- Minikube
Depois do Kubernetes e OpenShift, o Docker Swarm é o mais popular na indústria. Vamos analisar o Docker Swarm, como ele se diferencia e qual é sua posição em relação ao Kubernetes.
O que é Docker Swarm?
Essa é uma ferramenta de orquestração de contêineres nativa, desenvolvida pelo Docker para controlar os contêineres que operam no ambiente Docker. É utilizada para clustering e agendamento, permitindo gerenciar múltiplos contêineres implantados em várias máquinas host. Utiliza a API e a rede padrão do Docker, o que facilita a inserção em qualquer ambiente Docker.
Princípios de funcionamento do Docker Swarm
- Compatibilidade com versões anteriores.
- Seguro por padrão com certificados.
- Arquitetura resiliente e de ponto único de falha.
- Simples, mas dinâmico, com uma experiência de usuário “apenas funciona”.
Kubernetes vs. Docker Swarm
Ambas as ferramentas de orquestração oferecem diversas funcionalidades similares. A diferença reside em como cada uma opera. A tabela abaixo ilustra uma comparação.
| Kubernetes | Docker Swarm | |
| Implantação | Aplicações podem ser implantadas usando uma combinação de implantações, pods e serviços/microsserviços. | Aplicações podem ser implantadas como serviços/microsserviços em um cluster Swarm. Um arquivo YAML pode ser utilizado para indicar um multi-contêiner. Além disso, Docker Compose pode implantar o aplicativo. |
| Instalação | É manual no Kube. Requer planejamento adequado para que o Kube funcione corretamente. As instruções de instalação podem variar de sistema operacional para sistema operacional e de provedor para provedor. | A instalação é mais simples no Docker Swarm em comparação com o Kubernetes. Com Docker, é necessário apenas um conjunto de ferramentas para aprender a construir com base no ambiente e configuração. |
| Operação | Requer conhecimento de CLI (Command Line Interface) para executar o Kubernetes sobre o Docker. Para navegar dentro de uma estrutura, é preciso ter compreensão do Docker CLI, além de conhecimento da infraestrutura de linguagem comum para executar esses programas. | Como mencionado anteriormente, o Docker Swarm é uma ferramenta do Docker. Portanto, a mesma linguagem é utilizada para navegar na estrutura, o que agiliza o processo e fornece flexibilidade. O Docker tem uma vantagem significativa em usabilidade. |
| Log | Quando os serviços são implantados no cluster, como Elasticsearch/Kibana(ELK), o Kubernetes oferece suporte a diversas versões de monitoramento e log. | No Docker Swarm, apenas o monitoramento é suportado com aplicativos de terceiros. É aconselhável usar o Docker com Riemann para fins de monitoramento. |
| Dimensionamento | Para sistemas distribuídos, o Kube é uma estrutura completa, porém complexa. Ele oferece garantias robustas sobre o estado do cluster e um conjunto unificado de APIs, o que pode retardar a implantação do contêiner e o dimensionamento. | Diferentemente do Kubernetes, a velocidade do Docker Swarm para implantar contêineres é muito maior. O dimensionamento sob demanda pode ter tempos de reação rápidos. |
| Rede | No Kube, a rede é plana, permitindo que todos os pods se comuniquem entre si. São necessários dois CIDRs em um modelo: um para obter um endereço IP e o outro para serviços. | No Docker Swarm, os usuários têm a opção de criptografar o tráfego de dados do contêiner ao criar uma rede de sobreposição. |
Conclusão
Analisamos Docker e Kubernetes em detalhes, e descobrimos que o concorrente do Kubernetes não é o Docker, mas o Docker Swarm. Também vimos que o Kubernetes está dominando o Docker Swarm e tem vantagem sobre ele. Se você estiver interessado em aprender mais profundamente, sugiro este Curso de Docker.
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