Docker Swarm vs. Kubernetes: Ein Vergleich

Kurz gesagt. Container sind eine Standardmethode, um Apps und alle ihre Abhängigkeiten so zu verpacken, dass man die Apps nahtlos zwischen Laufzeitumgebungen verschieben kann. Indem der Code, die Abhängigkeiten und die Konfigurationen einer App in einem benutzerfreundlichen Baustein zusammengefasst werden, können Sie mit Containern wichtige Schritte zur Verkürzung der Bereitstellungszeit und zur Verbesserung der Anwendungszuverlässigkeit unternehmen.

In Unternehmensanwendungen kann die Anzahl der Container schnell auf eine unüberschaubare Zahl anwachsen. Um Ihre Container möglichst effektiv zu nutzen, müssen Sie Ihre Container- Anwendungen orchestrieren, was mit Kubernetes und Docker Swarm erreicht werden kann.

Kubernetes ist eine portable, Open-Source-Plattform für die Verwaltung von Containern, ihrer komplexen Produktions-Workloads und Skalierbarkeit. Mit Kubernetes können Entwickler und DevOps -Teams hochverfügbare Apps planen, bereitstellen, verwalten und erkennen, indem sie die Flexibilität von Clustern nutzen. Ein Kubernetes-Cluster besteht aus Compute-Hosts, die als Worker-Knoten bezeichnet werden. Diese Worker-Knoten werden von einem Kubernetes-Master verwaltet, der alle Ressourcen im Cluster steuert und überwacht. Ein Knoten kann eine virtuelle Maschine (VM) oder eine physische Bare-Metal-Maschine sein.

In den Anfängen von Kubernetes nutzten die Community-Mitwirkenden ihr Wissen über die Erstellung und den Betrieb interner Tools wie Borg und Omega, zwei Cluster-Managementsysteme. Mit der Einführung der Cloud Native Computing Foundation (CNCF) in Partnerschaft mit der Linux Foundation führte die Community Open Governance für Kubernetes ein, eine Reihe von Regeln für Kubernetes-Cluster, die Teams den Betrieb in großem Maßstab erleichtern. IBM, als Gründungsmitglied von CNCF, trägt zusammen mit anderen Unternehmen wie Google, Red Hat, Microsoft und Amazon aktiv zu den cloudnativen Projekten von CNCF bei.

Vorteile von Kubernetes

• Kubernetes bietet eine breite Palette von Schlüsselfunktionen, darunter Serviceerkennung, Eingangs- und Lastausgleich, automatische Fehlerbehebung, Speicherorchestrierung, horizontale Skalierbarkeit, automatisierte Rollouts/Rollbacks und Batch-Ausführung.
• Es verfügt über einen einheitlichen Satz von APIs und starke Garantien für den Cluster-Status.
• Es handelt sich um eine Open-Source-Community, die sehr aktiv an der Entwicklung der Codebasis arbeitet.
• Die schnell wachsenden KubeCon-Konferenzen im Laufe des Jahres bieten Benutzern Erkenntnisse.
• Kubernetes hat die größte Akzeptanz auf dem Markt.
• Es wurde von großen Unternehmen wie Google und unseren Workloads bei IBM in der Praxis getestet und läuft auf den meisten Workload.
• Es ist in der Public Cloud oder für den lokalen Einsatz verfügbar und es gibt verwaltete oder nicht verwaltete Angebote von allen großen Cloud-Providern (z. B. IBM Cloud®, AWS, Microsoft Azure, Google Cloud-Plattform usw.).
• Es gibt umfassende Kubernetes-Unterstützung durch ein Ökosystem von Cloud-Tool-Anbietern wie Sysdig, LogDNA und Portworx (neben vielen anderen).

Herausforderungen bei Kubernetes

• Die Lernkurve ist steil und die Verwaltung des Kubernetes-Masters erfordert spezielles Wissen.
• Updates durch die Open-Source-Community erfolgen häufig und erfordern sorgfältiges Patchen, um Unterbrechungen der Workloads zu vermeiden.
• Es ist zu schwerfällig für einzelne Entwickler, um einfache Apps und seltene Deployments einzurichten.
• Teams benötigen oft zusätzliche Tools (z. B. kubectl CLI), Services, Continuous Integration/Continuous Deployment (CI/CD)-Workflows und andere DevOps-Praktiken, um Zugriff, Identität, Governance und Sicherheit vollständig zu verwalten.

Docker Swarm ist eine weitere Open-Source -Container-Orchestrierungsplattform , die schon seit einiger Zeit existiert. Swarm – oder genauer gesagt, der Schwarmmodus – ist die native Unterstützung von Docker für die Orchestrierung von Clustern von Docker-Engines. Ein Swarm Cluster besteht aus von Docker Engine bereitgestellten Swarm-Manager-Knoten (die den Cluster orchestrieren und verwalten) und Worker-Knoten (die von den Manager-Knoten mit der Ausführung von Aufgaben beauftragt werden).

Vorteile von Docker Swarm

• Docker ist eine gängige Container-Plattform, die zum Erstellen und Bereitstellen von containerisierten Anwendungen verwendet wird. Swarm wurde für die Verwendung mit der Docker Engine entwickelt und ist bereits Teil einer Plattform, die den meisten Teams vertraut ist.
• Es ist einfach zu installieren und für eine Docker-Umgebung einzurichten.
• Tools, Services und Software, die mit Docker-Containern ausgeführt werden, funktionieren auch gut mit Swarm.
• Es verfügt über eine eigene Swarm-API.
• Es lässt sich reibungslos in Docker-Tools wie Docker Compose und Docker CLI integrieren, da es dieselbe Befehlszeilenschnittstelle (CLI) wie Docker Engine verwendet.
• Es verwendet ein Filter- und Planungssystem, um eine intelligente Knotenauswahl zu ermöglichen, sodass Sie die optimalen Knoten in einem Cluster für die Containerbereitstellung auswählen können.

Herausforderungen für Docker Swarm

• Docker Swarm bietet begrenzte Anpassungen und Erweiterungen.
• Im Vergleich zu Kubernetes ist es weniger funktionsreich und verfügt über weniger Automatisierungsmöglichkeiten.
• Es gibt keine einfache Möglichkeit, Dev-Test-Prod-Workloads in einer DevOps-Pipeline zu trennen.

Damit es nicht zu Verwirrung kommt: Docker Enterprise Edition unterstützt jetzt auch Kubernetes.

Nachdem wir nun die Vorteile und Herausforderungen behandelt haben, wollen wir die Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen Kubernetes und Docker Swarm aufschlüsseln. Beide Plattformen ermöglichen Ihnen die Verwaltung von Containern und die Skalierung der Anwendungs-Bereitstellung. Ihre Unterschiede sind eine Frage der Komplexität. Kubernetes bietet ein effizientes Mittel für das Container-Management, das sich hervorragend für Anwendungen mit hoher Nachfrage und komplexer Konfiguration eignet, während Docker Swarm auf Benutzerfreundlichkeit ausgelegt ist, was es zu einer guten Wahl für einfache Anwendungen macht, die schnell bereitzustellen und einfach zu verwalten sind.

Hier sind einige detaillierte Unterschiede zwischen Docker Swarm und Kubernetes:

Installation und Einrichtung

Aufgrund der Komplexität von Kubernetes lässt sich Docker Swarm einfacher installieren und konfigurieren.

• Kubernetes: Die manuelle Installation kann für jedes Betriebssystem unterschiedlich sein. Für verwaltete Angebote von Cloud-Providern ist keine Installation erforderlich.
• Swarm: Die Installation mit Docker ist einfach, und die Instanzen sind in der Regel über die Betriebssysteme hinweg einheitlich.

Skalierbarkeit

Kubernetes bietet eine umfassende Skalierung basierend auf dem Datenverkehr, während Docker Swarm die schnelle Skalierung in den Vordergrund stellt.

• Kubernetes: Horizontale Autoskalierung ist integriert.
• Swarm: Bietet automatische Skalierung von Gruppen bei Bedarf.

Lastausgleich

Docker Swarm verfügt über einen automatischen Lastausgleich, Kubernetes nicht. Ein externer Load Balancer kann jedoch problemlos über Tools von Drittanbietern in Kubernetes integriert werden.

• Kubernetes: Die Ermittlung von Diensten wird über einen einzigen DNS-Namen ermöglicht. Kubernetes hat über eine IP-Adresse oder eine HTTP-Route Zugriff auf Container-Anwendungen.
• Swarm: Wird mit internen Load Balancern geliefert.

Hohe Verfügbarkeit

Beide Tools bieten ein hohes Maß an Verfügbarkeit.

• Kubernetes: Durch die Umleitung des Datenverkehrs von ungesunden Pods führt Kubernetes zur automatischen Fehlerbehebung. Es bietet intelligentes Scheduling und eine hohe Verfügbarkeit von Services durch Replikation.
• Swarm: Swarm-Manager bieten Verfügbarkeitskontrollen und Microservices können leicht dupliziert werden.

Wie bei den meisten Plattform-Entscheidungen hängt auch die Wahl des richtigen Tools von den Bedürfnissen Ihres Unternehmens ab.

Kubernetes ist weit verbreitet und hat eine große Community an seiner Seite. Es wird von allen großen Cloud-Providern und Do-it-yourself-Angeboten wie Docker Enterprise Edition unterstützt. Es ist leistungsfähiger, anpassbarer und flexibler, was auf Kosten einer steileren anfänglichen Lernkurve geht. Es erfordert ein erfahrenes Team für die Durchführung; Unternehmen entscheiden sich jedoch auch für die Nutzung eines Managed Service Providers, um die Verwaltung von Open Source zu vereinfachen und sich auf die Entwicklung von Anwendungen zu konzentrieren.

Der Vorteil von Docker Swarm liegt in der Vertrautheit und der Betonung auf Benutzerfreundlichkeit. Es wird mit der Docker Engine bereitgestellt und ist in Ihrer Umgebung sofort verfügbar. Daher ist Swarm einfacher zu erlernen und kann für kleinere Workloads idealer sein.

Nachdem Sie nun die Unterschiede zwischen Kubernetes und Docker Swarm betrachtet haben, werfen Sie einen genaueren  Blick in den IBM Cloud Kubernetes Service und lernen, wie Sie eine skalierbare Anwendung auf Kubernetes erstellen.

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