Поиск по запросу Docker vs Kubernetes предполагает, что вам нужно выбрать один, но такое определение вызывает много путаницы. Это немного похоже на сравнение транспортного контейнера с портом, который организует их тысячи. Они действуют на разных уровнях и часто используются одновременно.

В этом руководстве объясняется, что делает каждый из них, показано одно и то же небольшое приложение в обоих случаях и заканчивается практическим способом принятия решения. Команды и файлы, представленные здесь, представляют собой стандартные примеры, которые мы не выполняли в этой статье, поэтому сверяйте их с установленными вами версиями.

Короткий ответ

Docker — это платформа для упаковки приложения и его зависимостей в образ, а затем запуска этого образа в качестве контейнера. Он отвечает на вопрос: «Как мне сделать так, чтобы это приложение работало везде одинаково?»

Kubernetes, часто называемый K8s, представляет собой оркестратор контейнеров. Он решает, где контейнеры будут работать на многих машинах, перезапускает их в случае сбоя и масштабирует по мере необходимости. Он отвечает на вопрос: «Как мне обеспечить надежную работу сотен контейнеров?»

Докер и Кубернетес бок о бок

Что делает Докер

До появления контейнеров фраза «это работает на моей машине» была повседневной проблемой, потому что на каждом сервере были разные версии всего. Docker объединяет ваш код, среду выполнения и библиотеки в один образ. Работающая копия этого образа представляет собой контейнер и использует ядро ​​хоста, поэтому запускается быстрее и использует меньше памяти, чем полноценная виртуальная машина.

Рабочий процесс состоит из трех этапов:

1. Сборка: а Dockerfile описывает, как создать образ.
2. Отправка: отправьте образ в реестр, например Docker Hub.
3. Запустить: запустить контейнеры из этого образа на любом совместимом компьютере.

Чтобы получить практические навыки, начните с нашего руководства по Docker для начинающих, а затем прочтите наши рекомендации по Dockerfile.

Что делает Кубернетес

Docker на одном сервере работает хорошо до тех пор, пока этот сервер не выйдет из строя, трафик не перерастет его или вам не придется координировать десятки сервисов. Kubernetes берет на себя следующие операционные задачи:

• Планирование: размещение контейнеров на машинах с достаточной свободной емкостью.
• Самовосстановление: замена вышедших из строя контейнеров и перенос работы с вышедших из строя узлов.
• Масштабирование: добавление или удаление копий вручную или на основе показателей.
• Обнаружение служб: присвоение изменяющейся группе контейнеров одного стабильного имени.
• Последовательные обновления: постепенный выпуск новых версий с простым откатом.
• Конфигурация: управление настройками и секретами отдельно от изображений.

Основная идея — желаемое состояние. Вы заявляете, что должно существовать три копии, а контролеры сравнивают это с реальностью и исправляют любые различия. В нашем руководстве по Kubernetes для начинающих это рассматривается на локальном кластере.

Как Docker и Kubernetes работают вместе

Типичный путь от ноутбука разработчика до производства выглядит так:

1. Разработчик пишет Dockerfile и тестирует контейнер локально.
2. Конвейер CI/CD создает образ и запускает тесты.
3. Конвейер отправляет версионный образ в реестр.
4. Манифест Kubernetes обновляется для использования этой версии образа.
5. Kubernetes извлекает образ и распространяет его по кластеру.

Таким образом, работа Docker по большей части завершается еще до запуска Kubernetes. Изображение является точкой передачи между ними.

Одно приложение в обе стороны

Вот небольшой веб-сервис. Образ создается одинаково, какой бы инструмент его ни запускал:

# Dockerfile
FROM python:3.13-slim
WORKDIR /app
COPY . .
RUN pip install -r requirements.txt
CMD ["python", "app.py"]

Запускаем его с помощью Docker

docker build -t shop-api:1.0 .
docker run -d --name shop -p 8080:8000 --restart unless-stopped shop-api:1.0

Две команды и все работает. Это просто и подходит для многих небольших проектов. Но на одной машине одна копия, и если машина умирает, сервис уходит вместе с ней.

Запускаем его с помощью Kubernetes

# shop.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: shop
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: shop
  template:
    metadata:
      labels:
        app: shop
    spec:
      containers:
        - name: api
          image: registry.example.com/shop-api:1.0
          ports:
            - containerPort: 8000
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: shop
spec:
  selector:
    app: shop
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 8000

kubectl apply -f shop.yaml
kubectl get pods -l app=shop

Можно еще многое написать, и вам понадобится кластер, чтобы это запустить. Взамен вы получаете три копии, стабильный внутренний адрес и автоматическую замену. Этот компромисс представляет собой целое решение в миниатюре: большая сложность в обмен на большую устойчивость.

Что происходит, когда контейнер выходит из строя?

Путаница с докершимами

Возможно, вы читали, что «Kubernetes удалил Docker». Это верно в узком смысле, и это неоправданно напугало многих людей. Kubernetes запускает контейнеры через стандарт, называемый интерфейсом выполнения контейнера. Docker Engine не реализовал это напрямую, поэтому в Kubernetes был включен адаптер под названием dockershim. Этот адаптер был удален в версии 1.24.

Кластеры теперь обычно используют среды выполнения, такие какContainerd или CRI-O. Образы, созданные вами с помощью Docker, по-прежнему работают, поскольку они соответствуют стандарту образов Open Container Initiative (OCI). Таким образом, вы можете продолжать сборку с помощью Docker, и ваш кластер запускает результат в другой среде выполнения.

Docker Compose против Swarm против Kubernetes

Более значимое сравнение происходит между инструментами, координирующими контейнеры:

Docker Compose запускает несколько связанных контейнеров из одного файла и отлично подходит для веб-приложения и базы данных на ноутбуке. Swarm встроен в Docker, и его гораздо проще изучить, чем Kubernetes, но у него гораздо меньшая экосистема. Kubernetes имеет самое большое сообщество и инструменты, и именно поэтому он стал стандартом для крупных развертываний.

Какой вам нужен?

Одного Docker обычно достаточно, когда:

• Вы разрабатываете локально или запускаете небольшое приложение на одном сервере.
• У вас небольшая команда и нет специального оперативного персонала.
• Допускаются периодические кратковременные простои.

Kubernetes приобретает смысл, когда:

• Вы запускаете множество сервисов, которые разные команды развертывают самостоятельно.
• Вам нужна высокая доступность на нескольких машинах или зонах.
• Трафик настолько варьируется, что автоматическое масштабирование экономит реальные деньги.
• У вас есть навыки или бюджет для его эксплуатации.

Есть и золотая середина. Платформы управляемых контейнеров, такие как AWS Fargate, Google Cloud Run или PaaS, запускают ваш образ Docker без необходимости обслуживания кластера. Для многих растущих компаний это правильный следующий шаг, а не сразу переходить на Kubernetes.

Если вы хотите изучить оба по карьерным причинам, порядок очевиден: сначала Docker, затем Kubernetes. Вы не сможете комфортно отладить под, не разобравшись с изображениями, портами и журналами контейнера.

Распространенные ошибки

• Слишком раннее внедрение Kubernetes. Копирование архитектуры гигантской компании может похоронить небольшую команду в оперативной работе.
• Использование тега latest в рабочей среде. Вы не можете точно определить, что работает, или выполнить откат. Используйте теги конкретной версии.
• Хранение данных внутри контейнеров. Контейнеры одноразовые, поэтому используйте тома или управляемую базу данных.
• Пропуск проверок работоспособности. Без проверки готовности и работоспособности Kubernetes не сможет принимать правильные решения относительно вашего приложения.
• Забываем об ограничениях ресурсов. Один жадный контейнер может истощить все остальное на узле.

Итоги

Docker упаковывает ваше программное обеспечение, а Kubernetes запускает его в любом масштабе. Вместо того, чтобы спрашивать, что лучше, спросите, какая проблема у вас сегодня. Если это «мое приложение сложно установить», используйте Docker. Если это «мои 40 сервисов должны пережить сбои сервера», посмотрите на Kubernetes. Начните с самого простого инструмента, который решает вашу реальную проблему, и двигайтесь дальше, когда увидите в этом необходимость.

Часто задаваемые вопросы

Продолжайте учиться