K3S vs. K8S: quais são as diferenças?

A principal diferença entre o K3S e o Kubernetes tradicional está na complexidade e no consumo de recursos. O K3S é uma versão mais leve do Kubernetes, desenvolvida para ambientes com recursos limitados e cenários de edge computing. Já o K8S inclui todos os componentes da distribuição completa.

O que são K3S e K8S

O K3S é uma distribuição leve do Kubernetes desenvolvida pela Rancher Labs. Ele mantém compatibilidade total com as APIs do K8S, mas remove componentes e ferramentas não essenciais para reduzir significativamente o consumo de recursos. Essa abordagem mais enxuta torna o K3S ideal para cenários de edge computing, dispositivos IoT e pequenos servidores, onde um cluster clássico do Kubernetes seria pesado demais.

O K8S é a principal plataforma open source para orquestração de contêineres e representa o Kubernetes “tradicional”. Ele permite gerenciar, escalar e automatizar aplicações containerizadas em grandes ambientes de produção. O K8S oferece recursos avançados como self-healing, rolling updates e load balancing. Essa flexibilidade o torna mais interessante para clusters empresariais, infraestruturas de cloud e arquiteturas complexas de microservices. Em contrapartida, ele exige mais recursos e demanda maior experiência administrativa.

K3S vs. K8S: as principais diferenças

As diferenças entre K3S e K8S podem ser agrupadas em alguns pontos principais.

1. Consumo de recursos

O K3S foi desenvolvido especificamente para ambientes com recursos limitados. Ele elimina vários componentes adicionais, como controladores padrão do Kubernetes, controlador de ingress e sistemas de registro mais pesados, o que reduz significativamente o uso de memória e CPU. Por isso, um cluster K3S costuma exigir muito menos da memória RAM e capacidade de processamento do que um cluster K8S, sem perder as funções essenciais de orquestração de contêineres. O K8S, por outro lado, foi projetado para escalar grandes clusters e oferecer o conjunto completo de funcionalidades da plataforma, o que naturalmente aumenta a demanda por recursos.

2. Instalação e configuração

A instalação do K3S é bastante simples: um único comando já permite configurar um nó mestre ou um cluster com vários nós. Por padrão, o runtime de contêiner e os plugins de rede já vêm integrados. O K8S, por outro lado, exige várias etapas, como instalar o Kubelet, o Kube-Proxy, o APIServer e outros componentes, além da configuração manual da rede. Isso torna o K8S bem mais complexo e demorado de configurar.

3. Abrangência de recursos e componentes

O K3S reduz deliberadamente o escopo de recursos para incluir apenas o que é essencial na maioria dos cenários. Em alguns casos, extensões adicionais precisam ser instaladas manualmente.

O K8S, por sua vez, oferece por padrão um conjunto muito mais completo de funcionalidades, incluindo APIs mais amplas, monitoramento, registro e integrações com plataformas de cloud. Ele também depende de diversas ferramentas externas, como o etcd para armazenar o estado do cluster, além de componentes separados como kube-apiserver, kube-controller-manager e kube-scheduler. Já o K3S diminui o número de componentes não essenciais, reúne tudo em um único binário e usa SQLite como padrão no lugar do etcd.

4. Ambiente alvo

O K3S é especialmente indicado para cenários de edge computing, dispositivos IoT, ambientes de teste e desenvolvimento e pequenos sistemas de produção. Já o K8S é otimizado para grandes clusters escaláveis em data centers e ambientes de cloud. A escolha entre as duas opções depende sobretudo da carga de trabalho e dos recursos disponíveis.

5. Segurança

O K8S foi desenvolvido para ambientes multi-tenant e cenários que exigem segurança corporativa, oferecendo recursos avançados como controle de acesso baseado em funções, gerenciamento flexível de segredos e opções de criptografia. O K3S também oferece controle de acesso baseado em funções e suporte a políticas, mas desativa alguns recursos de segurança por padrão para reduzir o consumo de recursos. Ainda assim, é possível adicionar essas medidas posteriormente por meio das próprias ferramentas do Kubernetes, o que torna o K3S adequado para ambientes de borda e cenários single-tenant.

6. Compatibilidade e comunidade

O K3S é totalmente compatível com o K8S, mas nem todas as extensões do Kubernetes vêm incluídas por padrão. Sua comunidade é menor, porém bastante focada em leveza e implantação rápida. O K8S, por outro lado, conta com a maior comunidade do ecossistema de orquestração de contêineres, além de uma documentação mais extensa e uma grande variedade de extensões compatíveis.

K3S vs. K8S: casos de uso

O K3S é especialmente útil quando a infraestrutura é limitada ou quando implantações rápidas e simples são necessárias. Ele se encaixa bem em cenários típicos como dispositivos de edge computing, pequenos servidores, aplicações IoT e ambientes de desenvolvimento e teste. Também é uma opção eficiente para aplicações de microsserviços isolados ou projetos menores com baixa necessidade de escalabilidade, já que consome pouca memória e CPU.

O K8S é indicado para grandes ambientes de produção que exigem alta disponibilidade, balanceamento de carga, autorrecuperação e escalabilidade. Empresas utilizam K8S para orquestrar arquiteturas complexas de microsserviços, operar aplicações cloud native e gerenciar clusters distribuídos em vários data centers. A plataforma também atende bem equipes que precisam de recursos avançados de monitoramento e registro, políticas integradas e diferentes opções de armazenamento.

Em cenários híbridos, uma abordagem comum é usar o K3S na borda ou em ambientes de desenvolvimento e K8S na cloud para clusters centrais de produção. Em resumo: o K3S é mais leve, rápido e econômico em recursos, enquanto o K8S é mais abrangente, escalável e pensado para ambientes corporativos.

Alternativas ao K3S e ao K8S

Além do K3S e o K8S, existem outras distribuições de Kubernetes e plataformas de orquestração que podem ser úteis dependendo do caso de uso:

• MicroK8s: o MicroK8s é uma distribuição leve de Kubernetes criada pela Canonical. Ele é apropriado para desenvolvedores, pequenos clusters ou ambientes de teste. O MicroK8s é modular, fácil de instalar e pode ser expandido com complementos como DNS ou monitoramento. Pela sua simplicidade, é uma ótima opção para testar o K8S em ambiente local antes de migrar para clusters maiores.
• Minikube: Minikube é projetado especificamente para ambientes de desenvolvimento local. Ele oferece uma maneira rápida e simples de iniciar o Kubernetes em um único computador e testar aplicações containerizadas. Minikube não é adequado para clusters de produção, mas é uma boa opção para conhecer os recursos do K8S ou desenvolver protótipos.
• OpenShift: o OpenShift é uma plataforma da Red Hat baseada em Kubernetes que adiciona recursos empresariais e ferramentas de segurança. É especialmente interessante para organizações que precisam de clusters Kubernetes padronizados com controles de gerenciamento mais robustos. O OpenShift pode ser executado em ambientes locais ou na nuvem.
• Docker Swarm: o Docker Swarm é uma solução de orquestração de contêiners mais simples que o Kubernetes. Ele oferece apenas funções básicas de orquestração, o que o torna adequado para projetos menores que não exigem uma infraestrutura mais complexa, mas ainda precisam de coordenação entre contêiners.