A principal diferença entre o K3s e a ins­ta­la­ção clássica do K8s reside na com­ple­xi­dade e no uso de recursos. O K3s é uma versão leve e sim­pli­fi­cada do Ku­ber­ne­tes, de­sen­vol­vida es­pe­ci­fi­ca­mente para ambientes com recursos limitados e para com­pu­ta­ção de borda (edge computing), enquanto o K8s é a pla­ta­forma Ku­ber­ne­tes completa e pa­dro­ni­zada.

O que são K3s e K8s?

O K3s é uma dis­tri­bui­ção leve do Ku­ber­ne­tes de­sen­vol­vida pela Rancher Labs. É to­tal­mente com­pa­tí­vel com as APIs do K8s, mas elimina com­po­nen­tes e fer­ra­men­tas não es­sen­ci­ais para reduzir sig­ni­fi­ca­ti­va­mente o consumo de recursos. Graças a essa sim­pli­fi­ca­ção, o K3s é ideal para com­pu­ta­ção de borda, dis­po­si­ti­vos IoT ou pequenos ser­vi­do­res onde os clusters Ku­ber­ne­tes con­ven­ci­o­nais seriam muito exigentes em termos de recursos.

O K8s é a principal pla­ta­forma de código aberto para or­ques­tra­ção de con­ten­to­res e pode ser con­si­de­rado a versão clássica do Ku­ber­ne­tes. Permite gerir, escalar e au­to­ma­ti­zar apli­ca­ções em con­ten­to­res em grandes ambientes de produção. O K8s oferece fun­ci­o­na­li­da­des avançadas como au­tor­re­pa­ra­ção (self-healing), atu­a­li­za­ções contínuas e ba­lan­ce­a­mento de carga. Graças a essa fle­xi­bi­li­dade, o K8s é ideal para clusters em­pre­sa­ri­ais, in­fra­es­tru­tu­ras na nuvem e ar­qui­te­tu­ras complexas de mi­cros­ser­vi­ços. No entanto, consome muito mais recursos e exige um maior nível de co­nhe­ci­men­tos ad­mi­nis­tra­ti­vos.

K8s vs. K3s: di­fe­ren­ças

As di­fe­ren­ças entre K3s e K8s podem ser resumidas em vários aspetos fun­da­men­tais.

1. Consumo de recursos

O K3s foi de­sen­vol­vido es­pe­ci­fi­ca­mente para ambientes com recursos limitados. Ele dispensa muitos com­po­nen­tes adi­ci­o­nais, como con­tro­la­do­res padrão do Ku­ber­ne­tes, con­tro­la­do­res Ingress ou registros de log exaus­ti­vos, o que permite que um cluster K3s exija con­si­de­ra­vel­mente menos RAM e ca­pa­ci­dade de CPU do que um cluster K8s, sem abrir mão das funções es­sen­ci­ais da or­ques­tra­ção de con­têi­ne­res. O K8s, por outro lado, foi projetado para escalar em grandes clusters e oferece fun­ci­o­na­li­dade completa, o que aumenta sig­ni­fi­ca­ti­va­mente o consumo de recursos.

2. Ins­ta­la­ção e con­fi­gu­ra­ção

A ins­ta­la­ção do K3s é muito sim­pli­fi­cada: basta um único comando para im­ple­men­tar um nó mestre ou um cluster multinó. Por pre­de­fi­ni­ção, também inclui a execução de con­ten­to­res (container runtime) e os com­ple­men­tos de rede. O K8s, por outro lado, requer várias etapas: a ins­ta­la­ção do Kubelet, do Kube-Proxy, do servidor API e de outros com­po­nen­tes, além da con­fi­gu­ra­ção manual da rede. Tudo isso torna o K8s muito mais complexo e demorado para ser colocado em fun­ci­o­na­mento.

3. Alcance das funções e com­po­nen­tes

O K3s reduz de­li­be­ra­da­mente o conjunto de funções às ca­rac­te­rís­ti­cas es­sen­ci­ais ne­ces­sá­rias para a maioria dos cenários, embora algumas extensões devam ser adi­ci­o­na­das ma­nu­al­mente. O K8s, por outro lado, oferece na­ti­va­mente um conjunto completo de funções, que inclui amplas ca­pa­ci­da­des de API, mo­ni­to­ri­za­ção, registo (logging) e in­te­gra­ções com pla­ta­for­mas na nuvem. Além disso, o K8s incorpora inúmeras de­pen­dên­cias externas, como etcd para armazenar o estado do cluster, bem como com­po­nen­tes in­de­pen­den­tes como kube-apiserver, kube-con­trol­ler-manager e kube-scheduler. O K3s, por outro lado, integra em um único binário apenas os com­po­nen­tes es­sen­ci­ais e usa SQLite por padrão em vez de etcd.

4. Ambiente de destino

O K3s é es­pe­ci­al­mente adequado para com­pu­ta­ção de borda, IoT, ambientes de teste e de­sen­vol­vi­mento ou pequenos sistemas de produção. O K8s, por sua vez, é otimizado para clusters grandes e es­ca­lá­veis em centros de dados e ambientes em nuvem. A escolha entre um e outro depende em grande parte da carga de trabalho prevista e dos recursos dis­po­ní­veis.

5. Segurança

O K8s foi de­sen­vol­vido para ambientes mul­ti­cli­ente (multi-tenant) com foco na segurança em­pre­sa­rial. Ele oferece amplas funções de proteção, como controlo de acesso baseado em funções (RBAC), opções flexíveis para gestão de segredos e me­ca­nis­mos de crip­to­gra­fia. O K3s também é com­pa­tí­vel com o controlo de acesso baseado em funções e políticas de segurança, embora omita algumas funções avançadas por padrão para eco­no­mi­zar recursos. No entanto, é possível in­cor­po­rar medidas de segurança adi­ci­o­nais com fer­ra­men­tas nativas do Ku­ber­ne­tes, o que torna o K3s uma boa opção para ambientes de com­pu­ta­ção de borda ou de usuário único.

6. Com­pa­ti­bi­li­dade e co­mu­ni­dade

O K3s é to­tal­mente com­pa­tí­vel com o K8s, embora nem todas as extensões do K8s sejam in­te­gra­das au­to­ma­ti­ca­mente. A sua co­mu­ni­dade é menor, mas está muito focada na efi­ci­ên­cia e na im­ple­men­ta­ção rápida. O K8s, por sua vez, conta com a maior co­mu­ni­dade na área de or­ques­tra­ção de con­ten­to­res, uma do­cu­men­ta­ção mais completa e uma grande variedade de extensões com­pa­tí­veis.

Com­pa­ra­ção: casos de uso

O K3s é es­pe­ci­al­mente útil quando a in­fra­es­tru­tura é limitada ou são ne­ces­sá­rias im­ple­men­ta­ções rápidas e simples, por exemplo, em dis­po­si­ti­vos de com­pu­ta­ção de borda, pequenos ser­vi­do­res, apli­ca­ções IoT ou ambientes de de­sen­vol­vi­mento e teste. É também uma solução eficiente para apli­ca­ções de mi­cros­ser­vi­ços ou projetos de menor escala com ne­ces­si­da­des reduzidas de es­ca­la­bi­li­dade, uma vez que otimiza o uso de memória e CPU.

O K8s é ideal para grandes ambientes de produção que exigem alta dis­po­ni­bi­li­dade, ba­lan­ce­a­mento de carga, au­tor­re­pa­ra­ção e es­ca­la­bi­li­dade. As empresas utilizam o K8s para or­ques­trar ar­qui­te­tu­ras complexas de mi­cros­ser­vi­ços, executar apli­ca­ções nativas na nuvem ou gerir clusters dis­tri­buí­dos em vários centros de dados. A pla­ta­forma também é adequada para equipas que ne­ces­si­tam de amplas funções de mo­ni­to­ri­za­ção e registo (logging), políticas in­te­gra­das ou in­te­gra­ções de ar­ma­ze­na­mento.

Em cenários híbridos, pode ser útil usar o K3s no perímetro ou para ambientes de de­sen­vol­vi­mento e o K8s na nuvem para os clusters centrais de produção. Resumindo: o K3s é mais leve, rápido e eficiente em termos de recursos, enquanto o K8s é mais completo, escalável e adequado para ambientes em­pre­sa­ri­ais.

Al­ter­na­ti­vas ao K3s e ao K8s

Além do K3s e do K8s, existem outras dis­tri­bui­ções do Ku­ber­ne­tes e pla­ta­for­mas de or­ques­tra­ção que podem ser adequadas, de­pen­dendo do caso de uso:

  • MicroK8s: MicroK8s é uma dis­tri­bui­ção leve do Ku­ber­ne­tes de­sen­vol­vida pela Canonical. É projetada para de­sen­vol­ve­do­res, pequenos clusters ou ambientes de teste. É modular, instala-se ra­pi­da­mente e pode ser expandida com add-ons (com­ple­men­tos) como DNS ou mo­ni­to­ra­mento. Graças à sua sim­pli­ci­dade, os de­sen­vol­ve­do­res podem testar o K8s lo­cal­mente antes de migrar para clusters maiores.
  • Minikube: O Minikube foi projetado es­pe­ci­fi­ca­mente para ambientes de de­sen­vol­vi­mento locais. Ele oferece uma maneira rápida e fácil de executar o Ku­ber­ne­tes em um único com­pu­ta­dor e testar apli­ca­ções em con­têi­ne­res. Não foi projetado para clusters de produção, mas é uma excelente opção para se fa­mi­li­a­ri­zar com os recursos do K8s ou de­sen­vol­ver pro­tó­ti­pos.
  • OpenShift: O OpenShift é uma pla­ta­forma baseada no Ku­ber­ne­tes de­sen­vol­vida pela Red Hat que incorpora fun­ci­o­na­li­da­des adi­ci­o­nais de segurança e nível em­pre­sa­rial. É es­pe­ci­al­mente di­re­ci­o­nado a grandes empresas que precisam de clusters Ku­ber­ne­tes pa­dro­ni­za­dos com ca­pa­ci­da­des avançadas de gestão e segurança. O OpenShift pode ser executado lo­cal­mente ou na nuvem.
  • Docker Swarm: O Docker Swarm é uma solução de or­ques­tra­ção de con­ten­to­res mais simples do próprio Docker. É menos complexo que o Ku­ber­ne­tes, mas oferece as funções básicas de or­ques­tra­ção. O Swarm é adequado para projetos pequenos que não precisam de uma in­fra­es­tru­tura complexa, mas sim de uma or­ques­tra­ção de con­ten­to­res funcional.
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