本文將從工程角度深入比較Kubernetes和Docker。首先介紹兩項技術(shù)，然後從性能、部署便捷性、可擴(kuò)展性、安全性以及成本效益等方面比較其特性。

核心要點

• Kubernetes和Docker都在容器化生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要角色，Docker專注於容器創(chuàng)建和管理，而Kubernetes擅長容器編排、可擴(kuò)展性以及維護(hù)分佈式系統(tǒng)的一致性。然而，在性能、部署便捷性、可擴(kuò)展性、安全性和成本效益方面，Kubernetes優(yōu)於Docker。
• Docker通過其容器隔離功能提供安全性，但它仍然容易受到內(nèi)核級潛在漏洞的攻擊。相比之下，Kubernetes提供高級安全功能，例如基於角色的訪問控制（RBAC）、用於細(xì)粒度訪問控制的網(wǎng)絡(luò)策略以及使用SSL證書的安全通信通道，使其成為更安全的選擇。
• Kubernetes由於其水平Pod自動擴(kuò)展功能，可確保高效利用資源，因此更具成本效益。其高級調(diào)度算法允許在更少的服務(wù)器上運行更多應(yīng)用程序。此外，其多雲(yún)環(huán)境支持降低了供應(yīng)商鎖定風(fēng)險，因此Kubernetes成為許多組織的首選。

Kubernetes和Docker：它們是什麼？

Docker是一個基於軟件的應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境，它提供多種優(yōu)勢，例如高效的資源利用率和跨平臺的標(biāo)準(zhǔn)化。它通過創(chuàng)建獨立的“容器”來實現(xiàn)這些優(yōu)勢，各個應(yīng)用程序可以在其中獨立運行，而不會相互干擾。

相比之下，Kubernetes（也縮寫為K8s）是一個開源平臺，用於自動化在集群環(huán)境中應(yīng)用程序的部署、擴(kuò)展和操作。 K8s在其集群管理活動中管理許多任務(wù)，包括節(jié)點之間的負(fù)載均衡、通過複製確?？捎眯浴⒆詣訑U(kuò)展Pod、高可用性、自我修復(fù)等等。

除了使用Docker之類的容器鏡像管理部署之外，Kubernetes還允許您通過API管理聲明的工作負(fù)載，同時提供無縫的自動擴(kuò)展功能。

Kubernetes和Docker的性能比較

當(dāng)涉及到哪個工具在生產(chǎn)環(huán)境中運行速度更快時，實際上沒有可比性，因為它們處理的是不同的關(guān)注領(lǐng)域。

除了旨在簡化開發(fā)人員/容器交互之外，它們都提供可移植性、跨平臺兼容性以及資源利用率的改進(jìn)。但是，多個測試結(jié)果表明，與Kubernetes相比，Docker的網(wǎng)絡(luò)處理時間更差，尤其是在高負(fù)載下。

兩種容器技術(shù)的部署便捷性比較

通過Pod部署新服務(wù)有助於保持一致性，並且由於K8s的功能（如“存活性”和“就緒探針”）而執(zhí)行得更有效。

在使用分佈式系統(tǒng)中的服務(wù)集群時，跟蹤一致性、對不同容器執(zhí)行運行狀況檢查至關(guān)重要。在這裡，Kubernetes因其強(qiáng)大的服務(wù)發(fā)現(xiàn)功能而受到好評，該功能允許您管理跨多個節(jié)點的負(fù)載均衡，這對於在沒有故障的情況下實現(xiàn)高正常運行時間至關(guān)重要。

儘管Docker團(tuán)隊正在努力開發(fā)Swarm作為Docker鏡像的編排器，但這與它和K8s的部署效率之間實現(xiàn)的功能奇偶校驗相差甚遠(yuǎn)。 Kubernetes包含更好的容器網(wǎng)絡(luò)策略（這意味著工作負(fù)載分段）、更好的用於故障排除的集群管理（不僅僅是端口綁定（連接複雜性降低）），從而為我們提供了具有凝聚力的編排環(huán)境。

關(guān)於可擴(kuò)展性

可擴(kuò)展性也是兩種工具差異很大的另一個領(lǐng)域。

同樣，這是目的的問題。 Docker更側(cè)重於根據(jù)負(fù)載獨立運行每個任務(wù)通過Swarm模式擴(kuò)展單個容器，而Kubernetes通過確保新的微服務(wù)在其可用後自動註冊來實現(xiàn)集群範(fàn)圍的可擴(kuò)展性，從而提高動態(tài)部署的效率。

Kubernetes適合快速發(fā)展的組織，因為它在與通過高級災(zāi)難/恢復(fù)功能提供的水平自動擴(kuò)展相結(jié)合時的成熟度級別，稱為StatefulSets。這些確保您的部署保持簡單，同時觀察所有相關(guān)因素，例如在故障域源外部進(jìn)行的數(shù)據(jù)庫備份，同時確保在副本內(nèi)的傳輸過程中不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)損壞，並為在性能驅(qū)動的請求處理規(guī)模源處服務(wù)的微服務(wù)結(jié)構(gòu)提供重要的指導(dǎo)。

安全比較

從安全的角度比較這兩個平臺時，每個解決方案的授權(quán)/身份驗證方式都不同。

Docker依靠其容器隔離功能來提供安全性，但它仍然容易受到內(nèi)核級潛在漏洞的攻擊。 Kubernetes提供更高級的功能，例如基於角色的訪問控制（RBAC）和網(wǎng)絡(luò)策略，允許比Docker更細(xì)粒度的訪問控制。 Kubernetes還支持使用SSL證書的安全通信通道，這比大多數(shù)Docker TLS連接在Pod到Pod層上的安全性更好，後者缺乏加密功能，並且隨著時間的推移可能會增加漏洞。

成本效益比較

雖然這兩個容器化平臺都是開源工具，但在企業(yè)級組織中有效實施它們時，會涉及一些費用。

這兩種技術(shù)都需要適當(dāng)?shù)挠布Y源，例如具有擴(kuò)展RAM/SDD內(nèi)存配置的節(jié)點或服務(wù)器（物理和虛擬）。在與微服務(wù)架構(gòu)一起運行時，需要考慮大量可用的持久存儲。

此外，由於Kubernetes已被各種雲(yún)服務(wù)（例如Google雲(yún)平臺或Microsoft Azure）中的各種科技公司廣泛採用，並支持多雲(yún)環(huán)境，因此其成本效率模型降低了供應(yīng)商鎖定風(fēng)險。這使IT部門能夠啟動更流暢的部署，而不是受限於一個供應(yīng)商。這意味著Kubernetes已經(jīng)從Docker Swarm手中奪取了市場份額，而Docker Swarm並非採用多雲(yún)方法構(gòu)建，迫使IT部門依賴於單個供應(yīng)商。

Kubernetes還被證明由於其水平Pod自動擴(kuò)展功能而更具成本效益。此功能可以根據(jù)需求擴(kuò)展Pod，確保有效利用資源。

此外，Kubernetes由於其高級調(diào)度算法而更有效地利用資源，這意味著您可以在更少的服務(wù)器上運行更多應(yīng)用程序。在成本效益方面，Kubernetes是明顯的贏家。

總結(jié)

總之，Docker和Kubernetes在容器化生態(tài)系統(tǒng)中服務(wù)於不同的目的。

Docker專注於簡化容器的創(chuàng)建和管理，而Kubernetes擅長容器編排、可擴(kuò)展性和維護(hù)分佈式系統(tǒng)的一致性。

在性能、部署便捷性、可擴(kuò)展性、安全性和成本效益方面，Kubernetes已被證明是許多組織的首選。但是，在選擇合適的容器化平臺之前，務(wù)必仔細(xì)評估您組織的特定需求和要求。最終，最佳解決方案將取決於您的獨特用例以及您希望通過容器化實現(xiàn)的目標(biāo)。

關(guān)於Kubernetes和Docker的常見問題解答（FAQ）

Kubernetes和Docker的主要區(qū)別是什麼？

Kubernetes和Docker都是用於容器編排的開源技術(shù)。 Docker是一個平臺，使開發(fā)人員能夠構(gòu)建、打包和分發(fā)容器中的應(yīng)用程序。另一方面，Kubernetes是一個容器編排平臺，用於自動化容器化應(yīng)用程序的部署、擴(kuò)展和管理。 Docker專注於單個容器的生命週期，而Kubernetes專注於容器集群的生命週期。

Kubernetes和Docker可以一起工作嗎？

是的，Kubernetes和Docker可以一起工作。 Kubernetes可以管理和編排Docker容器，從而更輕鬆地管理複雜的、多容器應(yīng)用程序。這種組合允許更有效的資源使用、更好的可擴(kuò)展性和改進(jìn)的應(yīng)用程序可用性。

選擇Kubernetes和Docker時，關(guān)鍵考慮因素是什麼？

在Kubernetes和Docker之間進(jìn)行選擇時，您應(yīng)該考慮諸如應(yīng)用程序的複雜性、需要運行的規(guī)模、團(tuán)隊的專業(yè)知識以及您的特定用例等因素。 Kubernetes通常更適合大型、複雜的應(yīng)用程序，而Docker可能更適合簡單、小型應(yīng)用程序。

Kubernetes如何提高應(yīng)用程序的可擴(kuò)展性？

Kubernetes通過根據(jù)需求自動調(diào)整正在運行的容器數(shù)量來提高應(yīng)用程序的可擴(kuò)展性。它還支持服務(wù)發(fā)現(xiàn)和負(fù)載均衡，這有助於將負(fù)載分佈到多個容器並提高應(yīng)用程序性能。

使用Docker進(jìn)行容器化的優(yōu)勢是什麼？

Docker為容器化提供了多種優(yōu)勢。它簡化了打包和分發(fā)應(yīng)用程序的過程，確保它們在不同的環(huán)境中一致運行。 Docker容器也很輕量級並且啟動速度快，這使得它們非常適合微服務(wù)架構(gòu)和持續(xù)部署實踐。

Kubernetes如何處理服務(wù)發(fā)現(xiàn)和負(fù)載均衡？

Kubernetes通過其內(nèi)置服務(wù)處理服務(wù)發(fā)現(xiàn)和負(fù)載均衡。這些服務(wù)為集群中的每個Pod提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)端點，允許其他Pod發(fā)現(xiàn)並與它們通信。 Kubernetes還支持多種負(fù)載均衡方法，包括輪詢、會話關(guān)聯(lián)和自定義方法。

使用Kubernetes和Docker時的安全注意事項是什麼？

Kubernetes和Docker都具有內(nèi)置的安全功能，但它們也需要仔細(xì)配置才能確保應(yīng)用程序的安全。這包括設(shè)置網(wǎng)絡(luò)策略、管理用戶權(quán)限、保護(hù)容器鏡像以及定期更新軟件以修補(bǔ)任何安全漏洞。

Kubernetes如何處理故障恢復(fù)？

Kubernetes通過其自我修復(fù)功能處理故障恢復(fù)。如果容器或Pod失敗，Kubernetes可以自動重新啟動它或?qū)⑵渲匦抡{(diào)度到集群中的另一個節(jié)點。它還可以替換和重新調(diào)度沒有響應(yīng)的節(jié)點。

Kubernetes和Docker的資源管理功能是什麼？

Kubernetes和Docker都提供資源管理功能。 Docker允許您限制單個容器的CPU和內(nèi)存使用量。 Kubernetes將此功能擴(kuò)展到容器集群，允許您在應(yīng)用程序級別管理資源。

如何開始使用Kubernetes和Docker？

要開始使用Kubernetes和Docker，您可以從各自的網(wǎng)站下載並安裝軟件。這兩個平臺還提供廣泛的文檔和教程來幫助您入門。此外，還有許多在線課程和社區(qū)，您可以在其中了解更多關(guān)於這些技術(shù)的信息。

以上是Kubernetes vs Docker：關(guān)鍵工程注意事項的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！