Kustomize versus Helm: qual é a diferença?

Quando se trata de gerenciar e implementar aplicações Kubernetes, duas ferramentas se destacam consistentemente: Kustomize e Helm. Ambas simplificam a complexidade das implementações do Kubernetes, mas adotam abordagens fundamentalmente diferentes para resolver o mesmo desafio.

O Helm é um gerenciador de pacotes para Kubernetes que reúne tudo o que é necessário para uma aplicação em um único pacote reutilizável chamado gráfico Helm. O Kustomize, uma ferramenta nativa do Kubernetes, adota uma abordagem declarativa, usando patches e sobreposições para modificar configurações básicas que exigem o uso de linguagens de modelo.

A escolha entre essas ferramentas não é apenas uma preferência técnica — ela impacta diretamente a produtividade das equipes de desenvolvimento, os custos operacionais e a capacidade de escalar aplicações de forma confiável. Muitas organizações descobrem valor significativo ao usar ambas as ferramentas juntas, mas entender quando e por que escolher cada abordagem é essencial para construir uma estratégia eficaz e escalável de implementação e gerenciamento de Kubernetes.

Antes de explorar Kustomize e Helm, é útil entender a conteinerização, que é a base das aplicações modernas nativas em nuvem.

A conteinerização empacota aplicações com tudo o que é necessário para executá-las — código, bibliotecas e configuração — em unidades leves e portáteis chamadas contêineres, que normalmente rodam em sistemas baseados em Linux. Esse processo permite que o software seja executado de forma consistente em vários ambientes, desde notebooks para desenvolvedores até infraestrutura de nuvem de produção.

O Kubernetes, também conhecido como k8s ou kube, orquestra contêineres (normalmente baseados em Docker) em escala, automatizando implementação, escalabilidade e gerenciamento de recursos em clusters de máquinas.

De acordo com uma pesquisa de 2024 da Cloud Native Computing Foundation (CNCF), a adoção de tecnologias nativas em nuvem atingiu o recorde histórico de 89% entre as organizações entrevistadas, e 93% dessas organizações estão usando, testando ou avaliando o Kubernetes.¹

À medida que as organizações passam de aplicações simples para arquiteturas complexas de múltiplos serviços, os arquivos de configuração necessários para gerenciar implementações de Kubernetes tornam-se cada vez mais complexos. Uma aplicação corporativa típica pode exigir dezenas de arquivos de configuração, cada um precisando de personalização para diferentes ambientes — desenvolvimento, homologação e produção.

 Essa complexidade cria vários desafios de negócios:

• Dificuldade em manter consistência entre ambientes

• Aumento das despesas operacionais

• Falta de automação de implementações, o que causa erros manuais

• Maior tempo de lançamento de novas funcionalidades

Tanto o Kustomize quanto o Helm foram criados para enfrentar esses desafios, mas eles adotam abordagens claramente diferentes. O Helm entrou no mercado primeiro, quando a Deis (posteriormente adquirida pela Microsoft) o apresentou como uma das primeiras ferramentas projetadas para simplificar o gerenciamento de aplicações Kubernetes. O projeto ganhou mais credibilidade quando a Deis o doou à CNCF em 2018, e ele alcançou o status de graduação completa na CNCF em 2020.

Enquanto isso, o Kubernetes seguiu um caminho diferente ao integrar o Kustomize diretamente à interface de linha de comando (CLI) kubectl com o lançamento do Kubernetes 1.14 em 2019.

O Kustomize emprega uma abordagem de gerenciamento de configuração declarativa. Em vez de criar scripts sobre como alcançar um estado específico, as equipes de DevOps e outras descrevem como querem que a configuração final seja.

A ferramenta utiliza uma metodologia de "base e sobreposição". As equipes mantêm uma configuração base padrão que captura as características principais da sua aplicação. Em seguida, para cada ambiente ou variante, eles criam sobreposições que especificam apenas as diferenças necessárias para aquele contexto específico.

Considere uma configuração base que define uma aplicação web com requisitos de recursos padrão e uma configuração básica de rede. Uma sobreposição de desenvolvimento pode reduzir os limites de recursos e réplicas para economizar custos, enquanto uma sobreposição de produção pode aumentar as configurações de segurança e adicionar componentes de monitoramento. O Kustomize mescla essas configurações para produzir os manifestos finais de implementação do Kubernetes (YAML ou arquivos JSON) que descrevem o estado desejado dos recursos do Kubernetes.

O Kustomize trabalha diretamente com arquivos de manifesto YAML nativos (como deployment.yaml) que contêm campos padrão do Kubernetes, como apiVersion. Essa abordagem elimina a necessidade de uma linguagem de modelo, tornando mais fácil para as equipes adotarem sem aprender mais sintaxe de codificação além das configurações YAML padrão do Kustomize. Como resultado, as equipes podem implementar rapidamente um gerenciamento de configuração sofisticado enquanto trabalham com a sintaxe YAML do Kubernetes com a qual já estão familiarizadas.

O gerenciador de pacotes Kubernetes mais popular do mercado, o Helm funciona essencialmente como uma loja de aplicativos para aplicações Kubernetes, gerenciando e instalando aplicações pré-empacotadas com facilidade. De acordo com pesquisas recentes da CNCF, o Helm lidera como o gerenciador de pacotes Kubernetes preferido, com 75% de adoção entre organizações que executam Kubernetes.²

O Helm empacota aplicações em “gráficos Helm”, que são coleções de recursos Kubernetes pré-configurados que as equipes podem instalar, atualizar e gerenciar como uma única unidade. Cada gráfico inclui arquivos de configuração (como chart.yaml) e usa modelos Go para permitir configuração dinâmica com base em valores de input.

A vantagem do Helm está no seu mecanismo de modelos e nos recursos de gerenciamento de pacotes. Em vez de manter múltiplas versões de configurações semelhantes, o Helm permite que as equipes criem gráficos com espaços reservados e usem arquivos de valores separados (como values.yaml) para preencher esses espaços durante a implementação. As equipes podem usar o modelo helm para visualizar a configuração final renderizada antes de aplicá-la ao cluster Kubernetes.  

Além da criação de modelos, o Helm oferece recursos abrangentes de gerenciamento do ciclo de vida, incluindo a capacidade de reverter implementações, gerenciar versões e rastrear o histórico de implementação. Esses recursos tornam o Helm valioso para as organizações que gerenciam portfólios de aplicações complexas, nos quais as funções de orquestração e reversão são cruciais.

Por exemplo, uma empresa de e-commerce pode usar um único gráfico para sua loja on-line, mas personalizá-lo para diferentes ambientes — menos servidores para testes, mais servidores para produção — sem criar arquivos de configuração separados.

Para implementar esses gráficos, as equipes usam helm install, que aplica automaticamente todos os recursos ao cluster Kubernetes de destino por meio da interface de programação de aplicativos (API) do Kubernetes. O Helm lida automaticamente com versionamento e gerenciamento de dependências, garantindo implementações consistentes e confiáveis.

A escolha entre Kustomize e Helm depende de desafios específicos de implementação e objetivos de negócios. Organizações que personalizam a mesma aplicação para diferentes ambientes tipicamente se beneficiam mais do Kustomize. Já aquelas que gerenciam múltiplas aplicações ou precisam de controles sofisticados de implementação acham o Helm mais adequado.

A seção a seguir detalha melhor quando é mais indicado usar cada solução.

A maioria das organizações precisa implementar a mesma aplicação em ambientes de desenvolvimento, homologação e produção, com diferenças sutis, porém significativas. O Kustomize se destaca nesse cenário ao permitir que as equipes mantenham uma fonte única da verdade enquanto aplicam modificações específicas para cada ambiente.

Ambientes de desenvolvimento podem exigir limites de recursos reduzidos para economizar custos, enquanto ambientes de produção exigem configurações de segurança aprimoradas, diferentes ConfigMaps e componentes de monitoramento. O Kustomize permite que as organizações definam essas diferenças sem duplicar arquivos de configuração inteiros.

Diferentes situações de implementação frequentemente exigem políticas de segurança ou medidas de conformidade distintas. O Kustomize permite que as equipes adicionem essas exigências como camadas de sobreposição sobre as configurações base, sem precisar criar conjuntos de configuração totalmente separados. Esse recurso se mostra valioso para organizações que operam em várias regiões ou setores, com requisitos regulatórios variados.

Ao implementar mudanças de configuração em grandes portfólios de aplicações, o Kustomize permite que as equipes façam modificações incrementais sem interromper toda a estrutura de configuração. Essa abordagem reduz riscos e facilita a identificação e correção de problemas como configurações incorretas ou falhas de implementação.

Uma das principais vantagens do Helm são suas capacidades de empacotamento, que beneficiam especialmente organizações que constroem plataformas ou buscam padronizar implementações de aplicações entre equipes.

As equipes podem criar gráficos reutilizáveis que capturam práticas recomendadas e padrões organizacionais, e então distribuí-los por toda a empresa.

As aplicações que exigem uma orquestração sofisticada da implementação, como lançamentos em várias etapas, gerenciamento de dependência e recursos de reversão, são adequadas para as funcionalidades de gerenciamento de lançamento do Helm. Se algo der errado, o Helm pode reverter instantaneamente para a versão anterior em funcionamento, reduzindo o impacto para os usuários.

Ao integrar aplicações populares de código aberto ou soluções de fornecedores, o amplo repositório de gráficos Helm (chart repo) fornece pacotes já prontos que podem reduzir significativamente o tempo de implementação.

Em vez de criar configurações do zero, as equipes podem aproveitar gráficos mantidos pela comunidade para bancos de dados , pipelines de integração contínua do sistema de monitoramento ou entrega contínua (CI/CD) e outros componentes padrão da infraestrutura de TI.

Plataformas de SaaS frequentemente usam o Helm para gerenciar implementações específicas de clientes de aplicações, implementando a mesma aplicação várias vezes com diferentes configurações em namespaces separados. Essa abordagem fornece o isolamento e a personalização necessários para arquiteturas de tipo multilocatário.

O Kustomize oferece vários benefícios para o gerenciamento de configuração do Kubernetes, incluindo:

As organizações escolhem o Helm por benefícios como esses.

Em vez de ver o Kustomize e o Helm como soluções concorrentes, muitas organizações encontram valor significativo em usar as duas ferramentas juntas. Essa abordagem híbrida aproveita os pontos fortes de cada ferramenta, ao mesmo tempo em que mitiga suas limitações.

Aqui estão alguns casos de uso populares:

• Implementação inicial e personalização do ambiente

• Aplicações de terceiros com configurações personalizadas

• Ambientes com várias equipes

Um padrão típico de uso conjunto envolve implementar o Helm para o empacotamento e a implementação inicial da aplicação, seguido pelo uso do Kustomize para aplicar personalizações específicas de ambiente. Essa abordagem oferece os benefícios de gerenciamento de pacotes e de versões do Helm, mantendo a simplicidade e a transparência do Kustomize para o gerenciamento contínuo de configuração.

Por exemplo, uma organização pode usar um gráfico do Helm para implementar uma aplicação de microsserviços com todas as suas dependências. O próximo passo é usar as sobreposições do Kustomize para adicionar políticas de segurança para produção ou configurar diferentes regras de Ingress do Kubernetes para teste.

As organizações frequentemente usam o Helm para implementar aplicações de terceiros a partir de seu extenso repositório de gráficos, enquanto usam o Kustomize para aplicações personalizadas, nas quais desejam mais controle direto sobre o gerenciamento de configuração.

Essa combinação permite que as equipes usem gráficos mantidos pela comunidade para ferramentas populares — como sistemas de monitoramento ou filas de mensagens — enquanto mantêm controle total sobre suas aplicações proprietárias.

Em grandes organizações com várias equipes de desenvolvimento, as equipes de plataforma frequentemente criam gráficos Helm padronizados que contêm práticas recomendadas e requisitos de conformidade organizacional. Esses gráficos funcionam junto com ferramentas de Infraestrutura como código (IaC), como o Terraform, para gerenciar todo o pipeline de implementação.

As equipes de desenvolvimento individuais então usam o Kustomize para personalizar esses gráficos para suas aplicações e ambientes específicos sem modificar os gráficos base. Essa abordagem cria uma separação clara que se integra sem dificuldades a ferramentas GitOps como ArgoCD para fluxos de trabalho automatizados de implementação.

Um gerenciamento eficaz de configuração do Kubernetes requer uma estratégia flexível que se adapte às necessidades evolutivas das aplicações.

Compreender as diferenças entre o Helm e o Kustomize — e saber como integrá-los de forma eficaz — ajuda a reduzir a complexidade e a manter a consistência. Essa combinação estratégica leva, em última análise, a ambientes Kubernetes mais fáceis de manter e mais escaláveis.