Kubernetes vs. Docker: diferencias y casos de uso
Docker es una plataforma para la contenedorización de aplicaciones, mientras que Kubernetes es un sistema de orquestación que gestiona y escala múltiples contenedores de Docker. De esta manera, Docker permite crear, empaquetar y ejecutar aplicaciones en contenedores, mientras que Kubernetes se encarga de que estos contenedores se implementen y organicen de manera automatizada.
Kubernetes vs. Docker: ¿cuáles son las diferencias?
Docker ha logrado una pequeña revolución con el desarrollo de la tecnología de contenedores. Para el trabajo en el desarrollo de software, la virtualización mediante paquetes autónomos (los contenedores) ofrece nuevas posibilidades. Así, los desarrolladores pueden agrupar aplicaciones y sus dependencias fácilmente en contenedores, asegurando que se pueda realizar una virtualización a nivel de procesos. Aunque existen varias alternativas a Docker, la solución de código abierto Docker sigue siendo la plataforma más popular para crear contenedores.
Kubernetes es, en cambio, una aplicación para la orquestación (es decir, gestión) de contenedores; el programa no crea los contenedores en sí. El software de orquestación utiliza las herramientas de contenedores existentes e integra estas en su propio flujo de trabajo. Así, se pueden integrar fácilmente los contenedores creados con Docker o cualquier otra herramienta en Kubernetes. Posteriormente, se utiliza la orquestación para gestionar, escalar y mover los contenedores. Kubernetes asegura que todo funcione como se espera y también se encarga de reemplazar cualquier nodo que falle.
Ámbitos de aplicación de Docker y Kubernetes
Al comparar Kubernetes vs. Docker, se destaca que ambas herramientas difieren en sus ámbitos de aplicación, pero trabajan juntas de manera complementaria. Para entender las distintas funciones de Docker y Kubernetes, veamos un ejemplo.
La mayoría de las aplicaciones hoy en día están organizadas mediante arquitecturas de microservicios, ya que este estilo arquitectónico permite una mejor escalabilidad, flexibilidad y mantenibilidad al dividir sistemas complejos en servicios más pequeños e independientes.
Paso 1: programar microservicios y crear contenedores
En un primer paso, se debe programar la aplicación; para ello, el equipo desarrolla los microservicios individuales que componen la aplicación. Cada microservicio se escribe como una unidad independiente y tiene una API definida para la comunicación con otros servicios. Una vez que se completa el desarrollo de un microservicio, se contenedoriza con Docker. Docker empaqueta los microservicios en pequeños contenedores independientes, que incluyen todas las dependencias y configuraciones necesarias. Estos contenedores pueden ejecutarse en cualquier entorno sin que haya complicaciones debido a configuraciones de sistema diferentes.
Paso 2: configurar la orquestación con Kubernetes
Una vez que los microservicios han sido exitosamente contenedorizados, entra en juego Kubernetes. En el siguiente paso, el equipo crea archivos de configuración de Kubernetes que definen cómo deben desplegarse los contenedores (en la jerga de Kubernetes, estos también se conocen como Pods) en diferentes servidores. Los archivos incluyen, entre otras cosas, cuántas instancias de un pod específico deben ejecutarse, qué configuraciones de red son necesarias y cómo funciona la comunicación entre los microservicios.
Kubernetes se encarga de la gestión automática de estos contenedores. Si un microservicio falla o un contenedor se cae, Kubernetes garantiza que el contenedor se reinicie automáticamente, asegurando que la aplicación siga funcionando sin interrupciones. Además, Kubernetes puede asumir la función de un balanceador de carga y distribuir los contenedores entre varios servidores para mejorar el rendimiento y la escalabilidad. Si el tráfico de la aplicación aumenta, Kubernetes puede iniciar automáticamente nuevos pods.
Paso 3: actualizaciones
Con Kubernetes, no solo se simplifica el despliegue de contenedores, sino también la gestión de actualizaciones. Si los desarrolladores desean implementar nuevo código en producción, Kubernetes puede reemplazar los contenedores de manera gradual con la nueva versión, sin que se produzcan tiempos de inactividad. De esta manera, la aplicación permanece disponible mientras se implementan nuevas características o se corrigen errores.
Comparativa directa: Kubernetes vs Docker
| Kubernetes | Docker | |
|---|---|---|
| Propósito | Orquestación y gestión de contenedores | Contenerización de aplicaciones |
| Función | Automatización de la gestión, despliegue y escalabilidad de contenedores en un clúster | Creación, gestión y ejecución de contenedores |
| Componentes | Capa de control con nodo maestro y varios nodos de trabajo | Cliente Docker, imágenes Docker, Docker Registry, contenedores |
| Escalabilidad | Distribuido en múltiples servidores | Los contenedores se ejecutan en un solo servidor |
| Gestión | Gestión de contenedores en varios hosts | Gestión de contenedores en un solo host |
| Balanceo de carga | Integrado | Requiere configuración externa |
| Uso | Gestión de grandes clústeres de contenedores y arquitecturas de microservicios | Uso de contenedores en un servidor |
Docker Swarm: la alternativa a Kubernetes
Aunque Kubernetes y Docker funcionan perfectamente juntos, existe una competencia para la herramienta de orquestación: Docker Swarm en combinación con Docker Compose. Aunque Docker maneja ambas soluciones y puede incluso cambiar entre ellas, Docker Swarm y Kubernetes no se pueden combinar. Por lo tanto, los usuarios se enfrentan a menudo a la pregunta de si optar por el muy popular Kubernetes o utilizar Swarm, que pertenece a Docker.
La estructura de ambas es en principio muy similar, tan solo cambia el nombre de los distintos elementos. El objetivo de ambas aplicaciones también es idéntico: gestionar contenedores de forma eficiente y usar los recursos de la forma más económica mediante escalación inteligente.
Las ventajas de Swarm se hacen presentes en la instalación. Gracias a que la herramienta es parte de la familia Docker, el proceso transcurre sin dificultad. Mientras que, con Kubernetes, primero es necesario configurar la orquestación (lo cual sin embargo no es especialmente difícil), con Swarm ya está todo disponible. Ya que en la práctica casi siempre se trabaja por defecto con Docker, no hace falta familiarizarse con las particularidades de un programa nuevo.
Kubernetes, por su parte, puede presumir de interfaz gráfica de usuario (GUI) propia. El panel de control de la aplicación no solo ofrece una buena visión general de todos los aspectos del proyecto, sino que también permite realizar numerosas tareas. Con Docker Swarm, en cambio, esto solo puede conseguirse usando programas adicionales.
Otro punto fuerte de Kubernetes es el repertorio de funciones que ofrece. Mientras que Swarm requiere medios adicionales para monitorizar y hacer funcionar los logs (registros), en Kubernetes estas tareas han sido previstas y las funciones correspondientes están incluidas en el repertorio.
La principal utilidad de ambos es, sin embargo, la escalación y la garantía de disponibilidad. Docker Swarm tiene por lo general una mejor reputación en materia de escalación debido a la complejidad de Kubernetes, que conlleva ciertas dificultades. Esa misma complejidad, sin embargo, permite realizar mejores escalaciones automáticas con Kubernetes. Además, este tiene la gran ventaja de supervisar constantemente el estado de los contenedores para compensar enseguida cualquier fallo.
Por su parte, Swarm realiza un mejor balanceo de carga (load balancing): el reparto igualitario de la carga está garantizado con Swarm. Con Kubernetes, en cambio, hay que resignarse a un proceso más complejo: primero hay que transformar despliegues (deployments) en servicios para luego poder aprovechar el reparto de la carga.