Wenn du versuchst, dich zwischen Docker und Kubernetes zu entscheiden, wirst du wahrscheinlich nicht zu einer endgültigen Antwort kommen. Diese beiden Technologien unterscheiden sich so grundlegend, dass du sie nicht direkt vergleichen kannst.

Aber „das eine gegen das andere“ unterstreicht, wie wichtig es ist, die beiden zu verstehen. Was machen sie? Wie machen sie das? Welche Vorteile bietet jedes von ihnen? Dieser Artikel geht auf diese Fragen ein, damit du verstehst, wo jedes Werkzeug in deinen Entwicklungsprozess passt.

Kubernetes und Docker: Unterschiedliche Tools für unterschiedliche Aufgaben

Moderne Anwendungen sind kompliziert und erfordern die Installation verschiedener Frameworks und Bibliotheken auf deinem Gerät. Zum Glück kannst du deine Anwendung und die dafür benötigten Ressourcen konsolidieren.

Dieser Prozess wird Containerisierung genannt und bedeutet, dass Anwendungen und alle ihre notwendigen Abhängigkeiten in einer eigenständigen Einheit – dem Container – zusammengefasst werden. Wenn du eine Anwendung auf diese Weise verpackst, ist sie viel portabler und lässt sich leichter bereitstellen und verwalten.

Darüber hinaus kann die Containerisierung einige der Schwierigkeiten verringern, auf die du stoßen könntest, wenn du versuchst, deine Bereitstellungsumgebung für Tests zu replizieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Anwendungsarchitekturen, bei denen du manuell eine separate Testumgebung aufbauen musst, kannst du mit containerisierten Anwendungen in einer Umgebung testen, die mit der Umgebung identisch ist, in der du deine Anwendung bereitstellen wirst.

Mit Containern können außerdem mehrere Anwendungskomponenten in einer Microservices-Architektur eingesetzt und ausgeführt werden. Das bedeutet, dass sich deine Anwendungs-Ressourcen dieselbe Hardware teilen und du eine bessere Kontrolle über jede Komponente und ihren Lebenszyklus hast. Container sind leichter als virtuelle Maschinen, weil sie den Kernel des Host-Betriebssystems (OS) nutzen und keine Hypervisoren benötigen.

In Cloud-Umgebungen ermöglicht die Containerisierungstechnologie einen effizienten Betrieb, Portabilität bei Migrationen, eine konsistente Umgebung und eine nahtlose Skalierung.

Was ist Docker?

Es gibt zwar mehrere Containerisierungstechnologien, aber Docker ist nach wie vor die beliebteste und bekannteste. Es handelt sich um ein Open-Source-Containerisierungstool, das ein Ökosystem schafft, in dem du deine Anwendungen bereitstellen, verwalten und gemeinsam nutzen kannst.

Docker kam 2013 auf den Markt und ermöglichte die Containerisierung mit unvergleichlicher Effizienz und Benutzerfreundlichkeit. Mit seinen innovativen Funktionen wurden mehrere Probleme gelöst, die Entwickler/innen bisher davon abgehalten haben, containerbasierte Entwicklung zu betreiben.

Die Kernkomponente von Docker ist die Docker Engine, die die Container hostet. Die Docker Engine läuft auf dem Host-Betriebssystem und interagiert mit den Containern, um auf Systemressourcen zuzugreifen. Docker verwendet außerdem YAML-Konfigurationsdateien, in denen festgelegt wird, wie ein Container gebaut werden soll und was darin läuft. Das ist einer der Gründe, warum Docker portabel und einfach in der Fehlerbehebung ist.

Docker-Container können über definierte Kanäle miteinander kommunizieren, und jeder Container hat einen eigenen Satz von Anwendungen, Bibliotheken und Konfigurationsdateien. Sie können jede Anwendung enthalten und auf jedem Server laufen. Das verbessert die Flexibilität und Portabilität der Anwendung und ermöglicht es, sie in verschiedenen Umgebungen zu betreiben, z. B. vor Ort, in einer öffentlichen oder privaten Cloud.

Container-Orchestrierung mit Kubernetes

Moderne Software basiert in hohem Maße auf Microservices, d. h. unabhängig voneinander laufenden Komponenten, die du einfach bereitstellen und schnell aktualisieren kannst. Container sind nützlich, um Microservice-Architekturen zu hosten. Da die Anwendungen jedoch immer komplexer werden, ist es schwierig, sie manuell zu verwalten, zu pflegen und zwischen verschiedenen Umgebungen zu migrieren. Das hat zum Aufkommen von Container-Orchestrierungslösungen geführt.

Unter Container-Orchestrierung versteht man die Automatisierung von Vorgängen wie Bereitstellung, Verwaltung, Skalierung, Lastausgleich und Vernetzung, die für den Betrieb von Container-Workloads erforderlich sind. All dies geschieht auf mehreren Knoten, den sogenannten Clustern, so dass eine Anwendung ohne Unterbrechung in verschiedenen Umgebungen eingesetzt werden kann.

Kubernetes, auch bekannt als K8s, ist ein skalierbares Open-Source-Framework zur Orchestrierung von Containern, das eine API nutzt, um die Ausführung von Anwendungen über ein Netzwerk zu automatisieren und die damit verbundenen komplexen Aufgaben zu bewältigen. Google hat es entwickelt und 2015 der Cloud Native Computing Foundation als Open Source zur Verfügung gestellt.

Du baust Kubernetes-Ressourcen deklarativ auf. Zuerst definierst du alle Anforderungen in einer YAML-Konfigurationsdatei. Um einen Container einzusetzen, sucht Kubernetes den besten Host (einen Rechner, der einen Knoten hostet), der alle Anforderungen in der Datei Manifest.yml erfüllt. Dann plant sie automatisch die Bereitstellung des Clusters auf diesem Knoten. Kubernetes verwaltet auch den Lebenszyklus des Containers auf der Grundlage der festgelegten Konfigurationen.

Das Kubernetes-Framework nutzt die folgenden Schlüsselkomponenten für die Container-Orchestrierung:

  • Node – Ein Arbeitsrechner, auf dem Kubernetes Container bereitstellt.
  • Cluster – Eine Gruppe von miteinander verbundenen Knotenpunkten. Mehrere Knoten helfen dabei, die Arbeitslast auszugleichen und sicherzustellen, dass die Anwendung auch dann läuft, wenn ein Knoten ausfällt.
  • Kubelet – Ein Agent, der auf jedem Knoten läuft und sicherstellt, dass die Container wie erwartet ausgeführt werden.
  • Control Plane – Eine Sammlung von Prozessen, die für die Kontrolle aller Vorgänge zuständig sind.
  • Pod – Ein Objekt, das die auf einem Knoten bereitgestellten Container kapselt. Ein Pod ist im Grunde eine Anwendungsinstanz und das kleinste Objekt, das du in Kubernetes erstellen kannst.

Kubernetes ist eine hervorragende Option für Unternehmen, die eine große Anzahl von Containern bereitstellen und verwalten müssen. Die Verwaltung des Lebenszyklus von Containern mit Orchestrierungstools kommt DevOps-Teams zugute, die sie in die Arbeitsabläufe der kontinuierlichen Integration/kontinuierlichen Entwicklung integrieren.

Docker Swarm

Docker Swarm ist die native Open-Source-Container-Orchestrierungslösung von Docker und eine Alternative zu Kubernetes. Sie bietet Skalierung, Multi-Host-Vernetzung, automatischen Lastausgleich und alle anderen Funktionen, die für die massenhafte Bereitstellung und Verwaltung von Containern erforderlich sind – ohne auf ein Orchestrierungswerkzeug eines Drittanbieters angewiesen zu sein. Der Installationsprozess ist einfach, die Software ist schlank und lässt sich leicht integrieren, wenn du bereits mit dem Docker-Ökosystem vertraut bist.

Docker Swarm ist eine gute Option, wenn du mit ein paar Knoten und relativ einfachen Anwendungen arbeitest. Wenn du jedoch große Knoten für kritische Anwendungen orchestrieren willst, profitierst du eher von den Sicherheitsfunktionen, der ständigen Überwachung, der Flexibilität und der Ausfallsicherheit von Kubernetes.

Docker vs. Kubernetes

Es ist inzwischen offensichtlich, dass Docker und Kubernetes unterschiedliche Anwendungsfälle haben. Du verwendest Docker, um Anwendungen zu verpacken und auszuliefern und mit einem einzelnen Knoten zu arbeiten. Kubernetes hingegen stellt Anwendungen bereit und skaliert sie über einen Cluster von Knoten. Außerdem verwaltet Kubernetes nur Container und benötigt eine eigene Software, um sie zu erstellen.

Kubernetes und Docker unterscheiden sich zwar voneinander, haben aber das gleiche Ziel: skalierbare containerisierte Anwendungen bereitzustellen. Sie sind weder Konkurrenten noch schließen sie sich gegenseitig aus. Sie sind das perfekte Team.

Docker und Kubernetes

Docker liefert und verteilt Anwendungen auf einem einzelnen Knoten, während Kubernetes Anwendungen auf einem Cluster von Knoten verwaltet. Wenn sie zusammen eingesetzt werden, können Docker und Kubernetes voneinander profitieren und den Anwendungen Skalierbarkeit, Agilität und Ausfallsicherheit verleihen.

Kubernetes kann die Ausfallsicherheit von Docker-Containern erhöhen, indem es den Zustand jedes Knotens in einem Cluster verfolgt. Es startet automatisch neu, ersetzt ausgefallene Knoten und schaltet nicht reagierende Knoten, die die Gesundheitsprüfung nicht bestehen, ab. Der Lastausgleich stellt außerdem sicher, dass die Knoten nicht überlastet werden.

Kubernetes und Docker bieten außerdem eine Vielzahl von Funktionen, mit deren Hilfe du festlegen kannst, wie die verschiedenen Anwendungskomponenten ausgeführt werden sollen. Das macht es einfach, deine Anwendung nach Belieben zu aktualisieren. Außerdem ist die Skalierung nahtlos, da du Docker-Container schnell erstellen kannst und Kubernetes Cluster mit minimalem manuellen Eingriff skalieren kannst.

Weitere Vorteile sind:

  • Optimale Ressourcennutzung
  • Überwachung des Softwarezustands
  • Automatisierte Abläufe wie automatische Bereitstellung und Selbstheilung
  • Speicher-Orchestrierung

Außerdem sind Docker-Container systemunabhängig und können auf jeder Umgebung laufen, die die Docker-Engine unterstützt, was eine problemlose Migration ermöglicht.

Zusammenfassung

Durch die strategische Integration von Docker und Kubernetes sind dir keine Grenzen gesetzt. Beide sind leistungsstarke Technologien, die eine Vielzahl von Aufgaben bewältigen können. Dieses dynamische Duo hat sich beim serverlosen Computing, bei der Multi-Cloud-Bereitstellung, bei der Verwaltung von Microservices und beim maschinellen Lernen als sehr erfolgreich erwiesen.

Zusammen sind Docker und Kubernetes der beste Weg, um eine anpassungsfähige und effiziente Softwareentwicklungsumgebung aufzubauen. Docker sorgt dafür, dass deine Anwendungen schnell und systemunabhängig sind, während Kubernetes die maximale Betriebszeit, den richtigen Lastausgleich und die Fähigkeit zur beliebigen Skalierung des Clusters sicherstellt.

Die funktionsreiche und leistungsstarke Cloud-Plattform von Kinsta umfasst Kubernetes für maximale Skalierbarkeit.

Steve Bonisteel Kinsta

Steve Bonisteel is Technical Editor bij Kinsta. Hij begon zijn schrijverscarrière als verslaggever en achtervolgde ambulances en brandweerwagens. Sinds eind jaren negentig schrijft hij over internetgerelateerde technologie.