Kubernetes vs Docker Swarm: de voor- en nadelen uitgelicht

Containertechnologie heeft de laatste jaren een flinke groei doorgemaakt en geniet een steeds bredere populariteit onder softwareontwikkelaars en DevOps-teams. Niet onlogisch, aangezien containers erg compact zijn en zich identiek gedragen ongeacht het gebruikte platform.

Docker Swarm en Kubernetes zijn de bekendste en populairste containerplatforms. Hoe verhouden deze twee orkestratietools zich ten opzichte van elkaar? En wat zijn de belangrijkste voor- en nadelen van beide platforms? Wij leggen het uit en helpen je zo bij het maken van de juiste keuze.

Wat is Kubernetes?

Kubernetes (Grieks voor stuurman) is een geavanceerd en krachtig - door techgigant Google in 2014 gelanceerd - opensourceplatform dat het mogelijk maakt om containergebaseerde applicaties te orkestreren. Kubernetes kan containers geautomatiseerd uitrollen en verdelen over een cluster van computersystemen, waardoor redundantie en onafhankelijkheid van de onderliggende infrastructuur geborgd zijn. Hierdoor kunnen er hoge beschikbaarheidsgaranties afgegeven worden.

Door de geavanceerde technieken van Kubernetes is het mogelijk om gebruik te maken van zowel private als public clouds. Daarnaast behoort een combinatie (hybrid cloud) uiteraard ook tot de mogelijkheden. Alle onderdelen van het Kubernetes-platform draaien in containers, waardoor het platform bijzonder beheersbaar en schaalbaar is. Kubernetes werkt met zogenoemde ‘pods’. Een pod is een omhulsel voor één of meerdere containers. Een individuele pod herbergt alleen containers die nauw met elkaar samenwerken en dezelfde systeembronnen gebruiken. Denk hierbij niet aan meerdere instanties van dezelfde applicatie, maar eerder aan een bundeling van verschillende gecontaineriseerde applicaties, die samen deel uitmaken van een workload. Alles wat in een pod zit, draait dus op hetzelfde systeem.

Wil je weten of jouw organisatie klaar is voor Kubernetes? Download hier de whitepaper voor overstappen naar Kubernetes.

‍

Updates Kubernetes 2020

Het in 2020 uitgebrachte Kubernetes 1.18 is voorzien van enkele nieuwe updates en features. De belangrijkste nieuwigheden bij Kubernetes zijn CSP-proxy voor Windows, betere debugging-functionaliteiten en een uitbreiding van de Ingress-features.

Wat is Docker Swarm?

Docker is ’s werelds bekendste open source containertechnologie-oplossing. Swarm is een tool waarmee je Docker-containers kunt clusteren en ordenen. Zo kunnen ontwikkelaars en beheerders een cluster van Docker-nodes creëren en beheren in de vorm van één virtueel platform. Clustering is een belangrijk onderdeel van containertechnologie, vooral omdat het een coöperatieve groep van systemen schept die de uitval van een of meerdere nodes kan opvangen. Bovendien biedt een cluster van Docker Swarm optimale schaalbaarheid. Beheerders en ontwikkelaars kunnen al naar gelang veranderende behoeften containers weghalen of toevoegen.

De IT-administrator beheert Swarm via de Swarm Manager. Hiermee maak en beheer je de containers. Docker Swarm gebruikt de standaard application programming interface om applicaties te koppelen aan andere systemen en functionaliteiten zoals Docker Machine. Daarnaast wijst Swarm containers toe aan onderliggende nodes. Het grote voordeel hiervan is dat de werkbelasting zo beter in balans is: containers worden namelijk automatisch toegewezen aan systemen die de meeste werk- en opslagruimte beschikbaar hebben.

‍

Kubernetes vs Docker Swarm

Nu we weten hoe de beide systemen werken, is het interessant om een vergelijking te trekken tussen Kubernetes en Docker Swarm. Wat zijn de voor- en nadelen van beide systemen? En welke van de twee kun je het beste gebruiken?

1. Verhouding tot Docker

Hoewel je het misschien wel zou verwachten, is het gebruiken van Kubernetes en Docker geen kwestie van of-of. Docker is een platform voor het bouwen, distribueren en gebruiken van containers. Docker Swarm is Dockers in-house tool voor het orkestreren en ordenen van containers in machinale clusters.

Kubernetes is een meer uitgebreid systeem voor het coördineren en efficiënt inrichten van Docker-containers. Je kunt een in Docker gebouwd containernetwerk gemakkelijk laten draaien in een Kubernetes-cluster. Kubernetes is namelijk geïntegreerd in Docker en als extra optie (naast Docker Swarm) op het platform beschikbaar. In dat opzicht vullen Docker en Kubernetes elkaar dus prima aan.

2. Gebruikerservaring

●       Kubernetes moet handmatig worden geïnstalleerd, een taak die de nodige tijd, planning en techkennis vergt. De installatie-instructies kunnen bovendien per OS en provider enigszins verschillen. Als je het zelf doet, is het installeren van Kubernetes dus complexer.

●       Kubernetes heeft een steilere leercurve dan Docker Swarm, vooral ook omdat het een complexer systeem is met meer functionaliteiten. Dit betekent dus dat er veel commando’s moeten worden ingegeven. Op het oog ingewikkeld, maar wel een recept dat je veel flexibiliteit en extra opties verleent. Om Kubernetes bovenop Docker te gebruiken, moet je kennis hebben van CLI (Command Line Interface).

●       Voor het managen van Kubernetes heb je een aparte toolkit nodig (inclusief kubectl CLI). Het systeem is niet compatibel met Docker CLI. 

3. Schaalbaarheid

Docker Swarm verplaatst containers sneller dan Kubernetes, zelfs als het gaat om zeer grote clusters. Dit zorgt voor snelle reactietijden die ideaal zijn voor schaalbaarheid on demand. Nieuwe containerreplica’s kunnen met een enkel commando worden aangemaakt. Kubernetes is veel meer een all-in-one-framework voor gedistribueerde systemen. De geünificeerde set van API’s zorgt voor meer complexiteit en functionaliteiten, maar vertraagt wel het schalen van containers. Kubernetes heeft recentelijk overigens wel wat snelheidswinst geboekt. 

4. Flexibiliteit

Kubernetes is volledig open source en modulair ingericht. Het is compatibel met een breed spectrum aan operatiesystemen, waardoor flexibiliteit is gegarandeerd. Swarm werkt uitstekend met andere Docker-tools, maar is tot op heden beperkt in functionaliteit omdat het alleen beschikbaar is in de API van Docker. Kubernetes geeft je bovendien de mogelijkheid om individuele containers binnen het netwerk aan of uit te zetten, waardoor je de werklast goed kunt verdelen. Als het op flexibiliteit, maatwerk en een brede toepasbaarheid aankomt, is Kubernetes de duidelijke winnaar.

5. Opslagruimte

Kubernetes heeft twee API’s voor opslag. De opslagruimtes zijn abstract en stellen containers in staat om informatie te delen binnen dezelfde pod. De datavolumes worden samen met de pods waarin ze huizen aangemaakt en verwijderd. Kubernetes ondersteunt ook externe datavolumemanagers die transfers tussen verschillende pods mogelijk maken. Dit zorgt voor veel extra opslagruimte.

De opslagruimtes in Docker Swarm zijn directories die worden gedeeld binnen een of meerdere containers. Ze kunnen afzonderlijk van of tegelijkertijd met containers worden aangemaakt en blijven ook gewoon bestaan nadat containers zijn verwijderd. Datavolumes kunnen in Docker Swarm gedeeld worden met alle containers binnen andere nodes.

6. Netwerk

●       Docker Swarm maakt gebruik van automatisch geconfigureerde TLS-authenticatie en containernetwerken. Bij Kubernetes is een handmatige configuratie van het TLS-protocol vereist om de veiligheid te waarborgen. De beveiligingscertificaten moeten dus manueel aangemaakt en geïnstalleerd worden voor alle nodes. Dit is meer werk, maar zorgt wel voor een hoger algeheel veiligheidsniveau. 

●       Het Kubernetes-netwerk is groot en ‘vlak’, waardoor alle pods van het systeem gemakkelijk met elkaar kunnen communiceren middels twee CIDR’s. In Docker Swarm creëert een speciale, aan een cluster verbonden node een bovenliggend netwerk van diensten dat alle hosts en een host-only-netwerk voor containers omspant.  

7. Monitoring

Kubernetes wordt ondersteund door een zeer grote community. Die bestaat uit ruim 50.000 commits en meer dan 1200 actieve contribuanten. Daarnaast wordt Kubernetes gesteund door de Cloud Native Computing Foundation (CNCF). Er is dus volop support beschikbaar als je tegen problemen oploopt. Docker Swarm heeft een minder grote community (ruim 300 commits en circa 160 contribuanten) tot zijn beschikking. Bovendien heeft het platform een lagere foutentolerantie. De health checks, controles die worden uitgevoerd om de performance van het systeem tussentijds te controleren, zijn bij Kubernetes ook een stuk uitgebreider dan bij Docker Swarm.

8. Populariteit

Kubernetes heeft nog altijd een beduidend groter marktaandeel dan Docker Swarm. Het is dus het platform dat het vaakst als de standaard wordt gezien en in de praktijk ook het meest wordt gebruikt.

Welk platform moet ik kiezen?

De keuze voor Kubernetes of Docker Swarm is niet alleen een kwestie van simpelweg voor- en nadelen tegen elkaar wegstrepen, maar hangt ook sterk samen met de wensen, behoeften, aard en omvang van jouw organisatie. Docker Swarm is snel, gemakkelijk te installeren en eenvoudig te gebruiken. Heel handig dus in omgevingen waar eenvoud en snelle ontwikkeling centraal staan.

Werk je echter met grote clusters waarop complexe en zware applicaties draaien? Dan is Kubernetes de beste keus. Dit platform levert namelijk een beduidend uitgebreider scala aan functionaliteiten en wordt ondersteund door een grote, kundige en zeer actieve community. Wil je meer weten over Kubernetes of Docker Swarm? Neem gerust contact met ons op.