Docker Swarm vs. Kubernetes: Wahl Ihres Container-Orchestrators

Docker Swarm vs. Kubernetes: Auswahl Ihres Container-Orchestrators

In der sich schnell entwickelnden Welt der Containerisierung sind Orchestrierungstools unverzichtbar geworden, um Anwendungen zu verwalten und zu skalieren. Zu den bekanntesten gehören Docker Swarm und Kubernetes. Beide bieten robuste Lösungen für die Bereitstellung, Verwaltung und Skalierung von containerisierten Anwendungen, unterscheiden sich jedoch erheblich in ihrer Architektur, Komplexität und ihren Funktionen. Die Wahl des richtigen Orchestrators ist entscheidend für eine effiziente Anwendungsbereitstellung, hohe Verfügbarkeit und nahtlose Skalierung. Dieser Artikel befasst sich mit den wesentlichen Unterschieden zwischen Docker Swarm und Kubernetes, beleuchtet deren Stärken, Schwächen und idealen Anwendungsfälle, um Ihnen eine fundierte Entscheidung zu ermöglichen.

Container-Orchestrierung verstehen

Bevor wir uns dem Vergleich widmen, ist es wichtig zu verstehen, was Container-Orchestrierung beinhaltet. Container-Orchestratoren automatisieren die Bereitstellung, Skalierung, Vernetzung und Verfügbarkeit containerisierter Anwendungen. Sie verwalten den Lebenszyklus von Containern und stellen sicher, dass Anwendungen wie erwartet ausgeführt werden, erhöhte Last bewältigen können und sich automatisch von Fehlern erholen. Zu den Hauptfunktionen gehören:

• Scheduling (Planung): Verteilen von Containern über einen Cluster von Maschinen.
• Service Discovery (Dienstermittlung): Ermöglichen, dass Container sich gegenseitig finden und miteinander kommunizieren.
• Load Balancing (Lastverteilung): Verteilen des Netzwerkverkehrs auf mehrere Container-Instanzen.
• Self-Healing (Selbstheilung): Neustarten fehlgeschlagener Container und deren Ersatz.
• Scaling (Skalierung): Automatisches Anpassen der Anzahl der Container-Instanzen basierend auf der Nachfrage.
• Rolling Updates (Rollierende Updates): Bereitstellen neuer Versionen von Anwendungen mit minimaler Ausfallzeit.

Docker Swarm: Einfachheit und Integration

Docker Swarm ist die native Clustering- und Orchestrierungslösung von Docker. Sie ist direkt in die Docker Engine integriert, wodurch die Einrichtung und Verwendung unglaublich einfach ist, insbesondere für diejenigen, die bereits mit Docker-Befehlen vertraut sind.

Hauptfunktionen und Stärken von Docker Swarm:

• Benutzerfreundlichkeit: Der Swarm-Modus ist in die Docker CLI integriert. Mit einfachen Befehlen können Sie einen Docker-Host in einen Swarm Manager oder Worker umwandeln.
• Einfachheit: Sein deklarativer Ansatz und seine unkomplizierte API machen ihn im Vergleich zu Kubernetes weniger komplex zu erlernen und zu verwalten.
• Schnelle Einrichtung: Sie können einen Swarm-Cluster in wenigen Minuten einrichten.
• Enge Docker-Integration: Nutzt vorhandene Docker-Konzepte und -Tools und bietet Docker-Benutzern eine nahtlose Erfahrung.
• Integriertes Load Balancing: Bietet interne Lastverteilung für Dienste, die über Knoten hinweg bereitgestellt werden.
• Rolling Updates: Unterstützt Bereitstellungen ohne Ausfallzeiten.

Wann Sie Docker Swarm wählen sollten:

• Einfachheit ist der Schlüssel: Für Teams, die Benutzerfreundlichkeit und schnelle Bereitstellung priorisieren, insbesondere für diejenigen, die bereits in das Docker-Ökosystem investiert haben.
• Kleinere Bereitstellungen: Geeignet für kleine bis mittelgroße Anwendungen, bei denen die erweiterten Funktionen von Kubernetes möglicherweise überdimensioniert wären.
• Schnelles Prototyping und Entwicklung: Hervorragend geeignet, um Anwendungen schnell in einer Cluster-Umgebung zum Laufen zu bringen.
• Begrenzter Betriebsaufwand: Wenn Sie ein kleines Betriebsteam oder begrenzte Ressourcen für die Verwaltung komplexer Infrastrukturen haben.

Docker Swarm Beispiel: Erstellen eines Dienstes

Um einen Dienst in Docker Swarm zu erstellen, verwenden Sie den Befehl docker service create. Dieser Befehl stellt eine festgelegte Anzahl von Container-Repliken bereit.

# Initialize Swarm (on a manager node)
docker swarm init

# Create a web service with 3 replicas
docker service create --name my-web-app --replicas 3 -p 80:80 nginx

Dieser Befehl erstellt einen Dienst namens my-web-app, der drei Repliken des nginx-Containers ausführt und Port 80 auf dem Host für Port 80 innerhalb des Containers freigibt. Swarm übernimmt automatisch die Planung dieser Repliken über die verfügbaren Knoten hinweg.

Kubernetes: Leistung und Flexibilität

Kubernetes, ursprünglich von Google entwickelt und heute von der Cloud Native Computing Foundation (CNCF) betreut, ist ein leistungsstärkerer und funktionsreicherer Orchestrator. Er bietet einen umfassenden Satz von Tools zur Verwaltung komplexer, groß angelegter Bereitstellungen.

Hauptfunktionen und Stärken von Kubernetes:

• Skalierbarkeit und Ausfallsicherheit: Konzipiert für massiven Umfang und hohe Verfügbarkeit, verwaltet Tausende von Knoten und komplexe Anwendungsarchitekturen.
• Reichhaltiges Ökosystem: Profitiert von einer riesigen und aktiven Community, umfangreichen Tools und einer breiten Unterstützung durch Cloud-Anbieter.
• Erweiterte Funktionen: Bietet hochentwickelte Funktionen wie automatisiertes Rollout und Rollback, hochentwickelte Speicherorchestrierung, Geheimnis- und Konfigurationsverwaltung, automatische Bin-Packung und Batch-Ausführung.
• Portabilität: Funktioniert in verschiedenen Umgebungen, von lokalen Rechenzentren bis hin zu öffentlichen und hybriden Clouds.
• Deklarative Konfiguration: Verwendet YAML- oder JSON-Manifeste zur Definition des gewünschten Zustands, was eine robuste Automatisierung und Versionskontrolle ermöglicht.
• Erweiterbarkeit: Hochgradig anpassbar mit einer reichhaltigen API und Custom Resource Definitions (CRDs).

Wann Sie Kubernetes wählen sollten:

• Groß angelegte und komplexe Bereitstellungen: Ideal für Microservices-Architekturen mit vielen Diensten und strengen Anforderungen an Skalierbarkeit, Ausfallsicherheit und Fehlertoleranz.
• Enterprise-Grade Anwendungen: Wenn Sie robuste Sicherheit, erweiterte Netzwerkfunktionen und hochentwickelte Bereitstellungsstrategien benötigen.
• Multi-Cloud- und Hybrid-Cloud-Strategien: Seine Portabilität macht es zu einer starken Wahl für die Verwaltung von Anwendungen über verschiedene Cloud-Anbieter oder hybride Umgebungen hinweg.
• Wenn erweiterte Funktionen erforderlich sind: Wenn Sie Funktionen wie komplexe Netzwerkrichtlinien, erweiterte Speicherorchestrierung oder eine feingranulare Kontrolle über Anwendungslebenszyklen benötigen.

Kubernetes Beispiel: Bereitstellen einer Anwendung

In Kubernetes werden Anwendungen mithilfe deklarativer Konfigurationsdateien (Manifeste), typischerweise in YAML geschrieben, bereitgestellt. Diese Dateien beschreiben den gewünschten Zustand Ihrer Anwendung.

deployment.yaml:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:latest
        ports:
        - containerPort: 80

service.yaml:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  type: LoadBalancer

Anschließend würden Sie diese Konfigurationen mit kubectl anwenden:

kubectl apply -f deployment.yaml
kubectl apply -f service.yaml

Kubernetes stellt dann sicher, dass drei Pods (die Nginx-Container enthalten) ausgeführt werden und dass der nginx-service diese freigibt.

Die wichtigsten Unterschiede auf einen Blick

Auswahl des richtigen Orchestrators

Bei der Wahl zwischen Docker Swarm und Kubernetes geht es nicht darum, welcher "besser" ist, sondern welcher "besser passt" zu Ihren spezifischen Anforderungen und Kontexten.

• Beginnen Sie mit Docker Swarm, wenn: Sie neu in der Container-Orchestrierung sind, einfache Anwendungsanforderungen haben, schnelle Bereitstellung priorisieren und Ihre vorhandenen Docker-Kenntnisse mit minimalem Overhead nutzen möchten.

• Nutzen Sie Kubernetes, wenn: Sie komplexe, große oder Enterprise-Grade-Anwendungen erstellen, erweiterte Funktionen für Ausfallsicherheit und Skalierbarkeit benötigen, in einer Multi-Cloud-Umgebung arbeiten oder mit einem signifikanten Wachstum und einer Zunahme der Komplexität Ihres Anwendungsportfolios rechnen.

Viele Organisationen beginnen mit Docker Swarm aufgrund seiner Einfachheit und migrieren möglicherweise später zu Kubernetes, wenn ihre Anforderungen anspruchsvoller werden. Angesichts der kontinuierlichen Weiterentwicklung beider Plattformen geht es bei der Entscheidung jedoch zunehmend darum, das Werkzeug an die Aufgabe anzupassen.

Fazit

Sowohl Docker Swarm als auch Kubernetes sind leistungsstarke Tools zur Container-Orchestrierung. Docker Swarm zeichnet sich durch Einfachheit und Benutzerfreundlichkeit aus und ist daher eine ausgezeichnete Wahl für kleinere Projekte oder Teams, die neu in der Orchestrierung sind. Kubernetes hingegen bietet eine beispiellose Leistung, Flexibilität und Skalierbarkeit und ist damit der De-facto-Standard für komplexe, große Bereitstellungen und Lösungen auf Unternehmensebene. Durch sorgfältige Bewertung der Projektanforderungen, der Expertise Ihres Teams und der langfristigen Ziele können Sie den Orchestrator, der am besten zu Ihrer Containerisierungsstrategie passt, sicher auswählen.