Docker Swarm 与 Kubernetes：选择您的容器编排工具

Docker Swarm 与 Kubernetes：选择你的容器编排器

在快速发展的容器化世界中，编排工具已成为管理和扩展应用程序不可或缺的一部分。其中最突出的工具包括 Docker Swarm 和 Kubernetes。两者都为部署、管理和扩展容器化应用程序提供了强大的解决方案，但它们在架构、复杂性和功能集方面存在显著差异。选择合适的编排器对于高效的应用程序部署、高可用性和无缝扩展至关重要。本文将深入探讨 Docker Swarm 和 Kubernetes 之间的核心区别，分析它们的优势、劣势和理想用例，以帮助您做出明智的决定。

理解容器编排

在深入比较之前，了解容器编排的含义至关重要。容器编排器自动化容器化应用程序的部署、扩展、网络和可用性。它们管理容器的生命周期，确保应用程序按预期运行，能够处理增加的负载，并能从故障中自动恢复。主要功能包括：

• 调度：将容器分布到机器集群中。
• 服务发现：允许容器相互查找和通信。
• 负载均衡：在多个容器实例之间分配网络流量。
• 自愈：重启失败的容器并进行替换。
• 扩展：根据需求自动调整容器实例的数量。
• 滚动更新：以最小停机时间部署新版本的应用程序。

Docker Swarm：简洁与集成

Docker Swarm 是 Docker 原生的集群和编排解决方案。它直接内置于 Docker Engine 中，这使得它设置和使用起来极其简单，特别是对于那些已经熟悉 Docker 命令的用户而言。

Docker Swarm 的主要特性和优势：

• 易用性：Swarm 模式集成在 Docker CLI 中。您可以通过简单的命令将 Docker 主机转换为 Swarm 管理器或工作节点。
• 简洁性：其声明式方法和直接的 API 使其与 Kubernetes 相比，学习和管理复杂性更低。
• 快速设置：您可以在几分钟内设置一个 Swarm 集群。
• 紧密的 Docker 集成：利用现有的 Docker 概念和工具，为 Docker 用户提供无缝体验。
• 内置负载均衡：为跨节点部署的服务提供内部负载均衡。
• 滚动更新：支持零停机部署。

何时选择 Docker Swarm：

• 简洁性是关键：适用于优先考虑易用性和快速部署的团队，特别是那些已经投入 Docker 生态系统的团队。
• 小型部署：适用于中小型应用程序，在这些情况下，Kubernetes 的高级功能可能过于复杂。
• 快速原型设计和开发：非常适合在集群环境中快速启动和运行应用程序。
• 有限的运营开销：如果您的运维团队规模较小或管理复杂基础设施的资源有限。

Docker Swarm 示例：创建服务

要在 Docker Swarm 中创建服务，您可以使用 docker service create 命令。此命令会部署指定数量的容器副本。

# 初始化 Swarm (在管理器节点上)
docker swarm init

# 创建一个包含 3 个副本的 Web 服务
docker service create --name my-web-app --replicas 3 -p 80:80 nginx

此命令创建一个名为 my-web-app 的服务，该服务运行三个 nginx 容器副本，将主机上的 80 端口暴露给容器内的 80 端口。Swarm 会自动处理这些副本在可用节点上的调度。

Kubernetes：强大与灵活性

Kubernetes 最初由 Google 开发，现在由云原生计算基金会 (CNCF) 维护，是一个功能更强大、特性更丰富的编排器。它提供了一整套工具，用于管理复杂、大规模的部署。

Kubernetes 的主要特性和优势：

• 可扩展性和弹性：专为大规模和高可用性设计，能够处理数千个节点和复杂的应用程序架构。
• 丰富的生态系统：受益于庞大而活跃的社区、广泛的工具支持和全面的云提供商支持。
• 高级功能：提供复杂的功能，如自动化发布和回滚、复杂的存储编排、密钥和配置管理、自动装箱以及批量执行。
• 可移植性：适用于各种环境，从本地数据中心到公共云和混合云。
• 声明式配置：使用 YAML 或 JSON 清单文件定义期望状态，实现强大的自动化和版本控制。
• 可扩展性：通过丰富的 API 和自定义资源定义 (CRD) 实现高度可定制。

何时选择 Kubernetes：

• 大规模和复杂部署：非常适合具有大量服务以及对可扩展性、弹性和容错性有严格要求的微服务架构。
• 企业级应用程序：当您需要强大的安全性、高级网络功能和复杂的部署策略时。
• 多云和混合云策略：其可移植性使其成为跨不同云提供商或混合环境中管理应用程序的有力选择。
• 需要高级功能时：如果您需要复杂网络策略、高级存储编排或对应用程序生命周期进行细粒度控制等功能。

Kubernetes 示例：部署应用程序

在 Kubernetes 中，应用程序使用声明式配置文件（清单，通常以 YAML 编写）进行部署。这些文件描述了应用程序的期望状态。

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

然后，您可以使用 kubectl 应用这些配置：

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

Kubernetes 将确保三个 Pod（包含 Nginx 容器）正在运行，并且 nginx-service 将它们暴露出来。

主要差异一览

选择合适的编排器

Docker Swarm 和 Kubernetes 之间的选择并非哪个“更好”，而是哪个“更适合”您的特定需求和情境。

• 如果满足以下条件，请选择 Docker Swarm：您是容器编排新手，应用程序要求简单，优先考虑快速部署，并希望以最小的开销利用您现有的 Docker 专业知识。

• 如果满足以下条件，请采用 Kubernetes：您正在构建复杂、大规模或企业级应用程序，需要高级弹性与可扩展性功能，在多云环境中运行，或者预计您的应用程序组合将显著增长和复杂化。

许多组织最初选择 Docker Swarm 是因为其简洁性，并可能随着需求的日益复杂而迁移到 Kubernetes。然而，随着这两个平台的持续发展，选择越来越倾向于将工具与任务相匹配。

结论

Docker Swarm 和 Kubernetes 都是强大的容器编排工具。Docker Swarm 在简洁性和易用性方面表现出色，使其成为小型项目或刚接触编排的团队的绝佳选择。另一方面，Kubernetes 提供无与伦比的强大功能、灵活性和可扩展性，使其成为复杂、大规模部署和企业级解决方案的事实标准。通过仔细评估您的项目需求、团队专业知识和长期目标，您可以自信地选择最符合您容器化策略的编排器。