Kubernetes vs. Docker

O Docker é uma plataforma para a containerização de aplicações, enquanto o Kubernetes é um sistema de orquestração que gerencia e escala vários contêineres Docker. Assim, o Docker permite criar, empacotar e executar aplicações em contêineres, enquanto o Kubernetes garante que esses contêineres sejam disponibilizados e organizados de forma automatizada.

Diferenças entre Kubernetes e Docker

O Docker causou uma pequena revolução com o desenvolvimento da tecnologia de contêineres. Para o trabalho no desenvolvimento de software, a virtualização com pacotes autônomos (os contêineres) traz novas possibilidades. Isso permite que desenvolvedores agrupem facilmente aplicações e suas dependências em contêineres, garantindo que a virtualização ocorra no nível de processo. Embora existam várias alternativas ao Docker, a solução open source Docker continua sendo a plataforma mais popular para criação de contêineres.

O Kubernetes é, por outro lado, uma aplicação de orquestração (ou seja, gerenciamento) de contêineres; o programa em si não cria os contêineres. Esse software de orquestração utiliza ferramentas de contêineres já existentes e as integra ao seu próprio fluxo de trabalho. Assim, é possível integrar facilmente os contêineres criados com Docker ao Kubernetes. Em seguida, a orquestração é usada para gerenciar, escalar e mover os contêineres. O Kubernetes garante, portanto, que tudo funcione como esperado, também oferecendo recriação automática dos contêineres caso um nó falhe.

Áreas de aplicação do Kubernetes e do Docker

Ao comparar o Kubernetes e o Docker, percebe-se que as duas ferramentas têm áreas de aplicação distintas, mas trabalham juntas de forma complementar. Para entender melhor as diferentes funções do Docker e do Kubernetes, vejamos um exemplo:

A maioria das aplicações atuais é organizada em arquiteturas de microsserviços, já que esse estilo arquitetônico permite uma melhor escalabilidade, flexibilidade e facilidade de manutenção, ao dividir sistemas complexos em serviços menores e independentes.

Passo 1: Programar microsserviços e criar contêineres

Na primeira etapa, a aplicação precisa ser programada; para isso, a equipe desenvolve os diversos microsserviços que compõem o aplicativo. Cada microsserviço é escrito como uma unidade independente e possui uma API definida para comunicação com os outros serviços. Assim que o desenvolvimento de um microsserviço é concluído, ele é contêinerizado com Docker. O Docker permite empacotar os microsserviços em pequenos contêineres isolados, contendo todas as dependências e configurações necessárias. Esses contêineres podem então ser executados em qualquer ambiente, sem problemas causados por diferentes configurações de sistema.

Passo 2: Configurar orquestração com o Kubernetes

Depois que os microsserviços são contêinerizados com sucesso, entra em cena o Kubernetes. A próxima etapa é a criação de arquivos de configuração do Kubernetes, que definem como os contêineres (chamados de pods no vocabulário do Kubernetes) devem ser implantados em diferentes servidores. Esses arquivos contêm, entre outras informações, quantas instâncias de determinado pod devem ser executadas, quais configurações de rede são necessárias e como ocorre a comunicação entre os microsserviços.

O Kubernetes assume a gestão automática desses contêineres. Se um microsserviço falhar ou um contêiner travar, o Kubernetes garante que ele seja reiniciado automaticamente, assegurando que a aplicação continue funcionando sem interrupções. Além disso, o Kubernetes pode atuar como um balanceador de carga, distribuindo os contêineres entre diversos servidores para melhor desempenho e escalabilidade. Caso o tráfego aumente, o Kubernetes pode iniciar automaticamente novos pods.

Passo 3: Atualizações

O Kubernetes não apenas facilita a implantação de contêineres, mas também a gestão de atualizações. Quando os desenvolvedores desejam implementar uma nova versão do código em produção, o Kubernetes pode substituir gradualmente os contêineres pela nova versão, sem tempo de inatividade. Assim, a aplicação permanece sempre disponível enquanto novos recursos ou correções são implementados.

Comparação direta: Kubernetes vs. Docker

Docker Swarm: Alternativa ao Kubernetes

Embora o Kubernetes e o Docker funcionem muito bem juntos, existe um concorrente direto para a orquestração de contêineres: o Docker Swarm em combinação com o Docker Compose. O Docker é compatível com ambas as soluções e até permite alternar entre elas, porém Docker Swarm e Kubernetes não podem ser usados em conjunto. Por isso, desenvolvedores muitas vezes se deparam com a dúvida: escolher o Kubernetes, muito popular, ou adotar o Swarm, que já faz parte do ecossistema Docker?

A estrutura dos dois sistemas é bastante semelhante: apenas os nomes de alguns elementos mudam. O objetivo também é o mesmo: gerenciar contêineres com eficiência e garantir o uso otimizado dos recursos por meio de uma escalabilidade inteligente.

O Swarm se destaca na instalação: como está integrado ao Docker, a transição para o uso de orquestração é simples. Enquanto o Kubernetes exige uma configuração inicial (que não é muito complicada), o Swarm já está pronto para uso. E como muitos profissionais já utilizam o Docker, não há necessidade de aprender uma ferramenta totalmente nova.

O Kubernetes, por outro lado, se sobressai com uma interface gráfica própria (GUI): o painel da plataforma permite acompanhar todos os aspectos do projeto com clareza e ainda realizar diversas ações diretamente. Já o Docker Swarm requer ferramentas adicionais para proporcionar esse nível de conforto. O Kubernetes também vence em termos de funcionalidades: tarefas como monitoramento e registro de logs estão integradas à plataforma, enquanto o Swarm exige ferramentas externas para isso.

No entanto, o maior benefício de ambos está na escalabilidade e na garantia de alta disponibilidade. Diz-se que o Docker Swarm tem vantagem em escalabilidade pura, devido à menor complexidade do sistema, que o torna mais leve. Em contrapartida, o Kubernetes realiza uma orquestração automática mais robusta graças à sua arquitetura mais elaborada. Ele é capaz de monitorar constantemente o estado dos contêineres e tomar medidas imediatas caso algo falhe.

Por outro lado, o Swarm tem melhor desempenho no balanceamento de carga: a distribuição do tráfego entre os contêineres acontece de forma nativa e automática. No Kubernetes, isso exige uma etapa adicional: criar um service a partir de um deployment para aproveitar o balanceamento de carga.