Docker Swarm 対 Kubernetes：コンテナオーケストレーターの選択

Docker Swarm vs. Kubernetes：コンテナオーケストレーターの選択

急速に進化するコンテナ技術の世界では、オーケストレーションツールはアプリケーションの管理とスケーリングに不可欠となっています。その中でも特に注目されているのがDocker SwarmとKubernetesです。どちらもコンテナ化されたアプリケーションのデプロイ、管理、スケーリングのための堅牢なソリューションを提供しますが、アーキテクチャ、複雑さ、機能セットにおいて顕著な違いがあります。効率的なアプリケーションデプロイ、高可用性、シームレスなスケーリングのためには、適切なオーケストレーターを選択することが重要です。この記事では、Docker SwarmとKubernetesの主な違いを掘り下げ、それぞれの強み、弱み、理想的なユースケースを探り、情報に基づいた意思決定を支援します。

コンテナオーケストレーションの理解

比較に入る前に、コンテナオーケストレーションが何を意味するのかを理解することが不可欠です。コンテナオーケストレーターは、コンテナ化されたアプリケーションのデプロイ、スケーリング、ネットワーキング、可用性を自動化します。これらはコンテナのライフサイクルを管理し、アプリケーションが期待どおりに実行され、負荷の増加に対応でき、障害から自動的に復旧することを保証します。主な機能は以下のとおりです。

• スケジューリング: マシンのクラスタ全体にコンテナを分散させます。
• サービスディスカバリ: コンテナ同士がお互いを見つけて通信できるようにします。
• ロードバランシング: 複数のコンテナインスタンス間でネットワークトラフィックを分散させます。
• セルフヒーリング: 失敗したコンテナを再起動し、置き換えます。
• スケーリング: 需要に基づいてコンテナインスタンスの数を自動的に調整します。
• ローリングアップデート: ダウンタイムを最小限に抑えてアプリケーションの新しいバージョンをデプロイします。

Docker Swarm：シンプルさと統合

Docker SwarmはDockerネイティブのクラスタリングおよびオーケストレーションソリューションです。Docker Engineに直接組み込まれているため、特にDockerコマンドに慣れているユーザーにとっては、セットアップと使用が非常に簡単です。

Docker Swarmの主な機能と強み：

• 使いやすさ: SwarmモードはDocker CLIに統合されています。簡単なコマンドでDockerホストをSwarmマネージャーまたはワーカーに変換できます。
• シンプルさ: 宣言的なアプローチとわかりやすいAPIにより、Kubernetesと比較して学習と管理が容易です。
• 高速セットアップ: 数分でSwarmクラスタをセットアップできます。
• 緊密なDocker統合: 既存のDockerの概念とツールを活用し、Dockerユーザーにシームレスな体験を提供します。
• 組み込みロードバランシング: ノード全体にデプロイされたサービスに内部ロードバランシングを提供します。
• ローリングアップデート: ダウンタイムなしのデプロイメントをサポートします。

Docker Swarmを選択すべき場合：

• シンプルさが最優先: 使いやすさと迅速なデプロイメントを重視するチーム、特にDockerエコシステムに既に投資しているチーム。
• 小規模なデプロイメント: Kubernetesの高度な機能が過剰になる可能性のある、小規模から中規模のアプリケーションに適しています。
• 迅速なプロトタイピングと開発: クラスタ化された環境でアプリケーションを迅速に起動および実行するのに優れています。
• 運用オーバーヘッドの制限: 運用チームが小規模であるか、複雑なインフラストラクチャを管理するためのリソースが限られている場合。

Docker Swarmの例：サービスの作成

Docker Swarmでサービスを作成するには、docker service createコマンドを使用します。このコマンドは、指定された数のコンテナレプリカをデプロイします。

# Swarmの初期化（マネージャーノードで）
docker swarm init

# 3つのレプリカを持つWebサービスの作成
docker service create --name my-web-app --replicas 3 -p 80:80 nginx

このコマンドは、nginxコンテナの3つのレプリカを実行するmy-web-appという名前のサービスを作成し、ホストのポート80をコンテナ内のポート80に公開します。Swarmは、これらのレプリカを利用可能なノード全体に自動的にスケジュールします。

Kubernetes：パワーと柔軟性

元々Googleによって開発され、現在はCloud Native Computing Foundation（CNCF）によって維持されているKubernetesは、より強力で機能豊富なオーケストレーターです。大規模なデプロイメントを管理するための包括的なツールセットを提供します。

Kubernetesの主な機能と強み：

• スケーラビリティとレジリエンス: 数千のノードと複雑なアプリケーションアーキテクチャを処理する、大規模なスケーリングと高可用性のために設計されています。
• 豊富なエコシステム: 広範で活発なコミュニティ、豊富なツール、幅広いクラウドプロバイダーのサポートから恩恵を受けています。
• 高度な機能: 自動ロールアウトとロールバック、高度なストレージオーケストレーション、シークレットと設定管理、自動ビンパッキング、バッチ実行など、洗練された機能を提供します。
• ポータビリティ: オンプレミスデータセンターからパブリッククラウド、ハイブリッドクラウドまで、さまざまな環境で動作します。
• 宣言的な構成: YAMLまたはJSONマニフェストを使用して望ましい状態を定義し、堅牢な自動化とバージョン管理を可能にします。
• 拡張性: 豊富なAPIとカスタムリソース定義（CRD）により、高度にカスタマイズ可能です。

Kubernetesを選択すべき場合：

• 大規模で複雑なデプロイメント: 多数のサービスを持つマイクロサービスアーキテクチャや、スケーラビリティ、レジリエンス、耐障害性に関する厳格な要件がある場合に理想的です。
• エンタープライズグレードのアプリケーション: 堅牢なセキュリティ、高度なネットワーキング機能、洗練されたデプロイメント戦略が必要な場合。
• マルチクラウドおよびハイブリッドクラウド戦略: そのポータビリティにより、異なるクラウドプロバイダーまたはハイブリッド環境全体でアプリケーションを管理するための強力な選択肢となります。
• 高度な機能が必要な場合: 複雑なネットワークポリシー、高度なストレージオーケストレーション、またはアプリケーションライフサイクルに対するきめ細かな制御が必要な場合。

Kubernetesの例：アプリケーションのデプロイ

Kubernetesでは、アプリケーションは宣言的な構成ファイル（マニフェスト）を使用してデプロイされます。これらは通常YAMLで記述されます。これらのファイルは、アプリケーションの望ましい状態を記述します。

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

次に、kubectlを使用してこれらの構成を適用します。

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

Kubernetesは、3つのポッド（Nginxコンテナを含む）が実行されていること、およびnginx-serviceがそれらを公開していることを保証します。

主な違いの概要

適切なオーケストレーターの選択

Docker SwarmとKubernetesの選択は、「どちらが優れているか」ではなく、「特定のニーズとコンテキストにどちらが適しているか」ということです。

• Docker Swarmから始める場合: コンテナオーケストレーションが初めてで、アプリケーションの要件がシンプルで、迅速なデプロイメントを優先し、最小限のオーバーヘッドで既存のDockerの専門知識を活用したい場合。

• Kubernetesを採用する場合: 複雑で大規模、またはエンタープライズグレードのアプリケーションを構築しており、レジリエンスとスケーラビリティのための高度な機能が必要で、マルチクラウド環境で運用しているか、アプリケーションポートフォリオの著しい成長と複雑化を予期している場合。

多くの組織は、そのシンプルさからDocker Swarmから始め、ニーズがより高度になるにつれてKubernetesに移行することがあります。しかし、両プラットフォームの継続的な進化により、この決定はますますタスクにツールを適合させることになっています。

結論

Docker SwarmとKubernetesはどちらも強力なコンテナオーケストレーションツールです。Docker Swarmはシンプルさと使いやすさに優れており、小規模なプロジェクトやオーケストレーション初心者チームにとって優れた選択肢となります。一方、Kubernetesは比類のないパワー、柔軟性、スケーラビリティを提供し、複雑で大規模なデプロイメントやエンタープライズレベルのソリューションの事実上の標準となっています。プロジェクトの要件、チームの専門知識、長期的な目標を慎重に評価することで、コンテナ化戦略に最も適したオーケストレーターを自信を持って選択できます。