让我们深入探讨 Docker 与 Kubernetes 之间的区别，并对两者进行详细的比较分析。
本文还将探讨除 Kubernetes 之外的其他编排工具选项，并进一步细致地分析 Docker Swarm 与 Kubernetes 的差异。
什么是 Docker？
应用程序开发的核心是编写高效的代码，这听起来可能很简单。 但是，真正的挑战在于如何处理多种编程语言、不同的框架以及各种工具之间复杂的交互。 而 Docker 正是为此而生！
Docker 提供了一种有效的方法，帮助开发者在开发和运行时更好地管理应用程序。它简化了这两个阶段可能面临的复杂性，并帮助开发者更好地控制应用程序如何暴露于网络、如何管理存储和内存资源，以及如何处理外部访问权限。
总而言之，Docker 提供了一种在任何兼容的主机操作系统（无论是 Linux 还是 Windows）上创建一致环境的方法。
Docker 的主要特点
- 简单快速的配置：代码可以在最短的时间内以最少的精力完成部署。
- 提高生产力：它减少了资源消耗，有助于应用程序的快速部署。
- 应用程序隔离：Docker 利用容器运行应用程序，这些容器为应用程序提供了隔离的环境。
- 安全管理：Docker 提供了强大的安全管理机制。
许多应用程序都在 Docker 上高效运行。
什么是 Kubernetes（又名 K8s）？
Kubernetes 是一款容器编排工具，可以实现自动化部署。
Kubernetes 是由 Google 开发的开源便携式平台，目前由云原生计算基金会管理。它可以帮助用户以更简单、更快速的方式更新应用程序，并且无需任何停机时间。它负责在集群上调度容器并管理工作负载。
Kubernetes 还有另外两个常用的名称——“k8s”和“Kube”。
这个编排平台自动化了诸如应用程序在容器中的部署、管理和扩展等许多手动流程。
Kubernetes 的关键功能
- 自动化手动流程：只需使用 Kubernetes 描述所需的状态，它就会自动将现有状态更改为所需的状态。
- 负载均衡：Kubernetes 在负载均衡方面表现出色，可以有效应对容器流量高峰，并分配网络流量，保持部署的稳定性。
- 自我修复：这是 Kube 最重要的功能之一。它可以重新启动失败的容器，替换它们，并终止未响应用户定义的模式的容器。
- 存储编排：用户可以使用 Kubernetes 自动挂载自己选择的存储系统。
Docker vs Kubernetes
Docker 和 Kubernetes 是截然不同的两种技术。
因此，比较两者或者质疑应该优先考虑哪个是不恰当的。它们并非直接竞争的关系，而是相辅相成的。Docker 是一种容器平台，而 Kubernetes 则是用于编排 Docker 等容器化平台的工具。
通过下面的图表，我们可以更清晰地理解它们之间的关系。
这表明 Docker 和 Kubernetes 是协同工作、并行发展的。
Docker 用于将应用程序隔离到容器中，而 Kubernetes 则是一个容器调度器/编排工具，用于通过管理跨多个主机部署的多个容器来部署和扩展应用程序。
让我们来看看 Docker 和 Kubernetes 之间的一些相似之处。
- 两者都非常适合基于微服务的架构。
- 它们的主要开发语言都是 Go，这使得它们可以作为轻量级二进制文件发布。
- 两者都使用 YAML 文件，这些文件易于人类阅读。
选择 Docker 和 Kubernetes 的考量
从理论角度来看，任何应用程序的实现似乎都非常流畅简单。 然而，真正的挑战只有在实际部署后才会显现。任何应用程序成功的关键在于以下几个方面：
- 这项技术是否经济高效？
- 它是否能促进业务增长？
- 它是否有助于减少停机时间？
- 它是否有助于节省资源？
- 它是否能避免意外的人为错误？
- 它是否能提高计算能力？
在选择 Docker 或 Kubernetes 时，我们需要根据具体的应用场景来决定。
何时选择 Docker？
如果您的应用场景采用的是基于微服务的架构，那么您应该为每个微服务使用 Docker 容器。Docker 最适合的应用场景就是微服务架构。
何时选择 Kubernetes？
由于其开源平台的特性，Kubernetes 是一项快速发展的技术。每个组织都会根据自身需求提供不同的插件，例如网络插件。使用这些插件，尤其是在生产环境中，可能会带来潜在的安全风险。
因此，为了确保安全性，建议使用一些可靠的基于云的托管解决方案。
如果您对系统没有深入的了解，很容易出现问题。所以，请谨慎做出选择。
基于应用场景的 Docker 与 Kubernetes 选择
它们各自擅长什么？
Docker： 当用户需要将复杂的应用程序及其所有的依赖和配置打包到一个可移植的容器中时，Docker 是最佳选择。
Kubernetes：当您需要确保应用程序按预期运行，并且在容器无响应或失败时能够自动修复，并启动新的容器时，Kubernetes 是理想的选择。
何时应该使用哪一个？
Docker： 它适用于以下情况：
- 如果应用程序非常适合容器化。
- 如果应用程序不需要任何或大部分图形界面，并且需要在一致的环境中进行部署。
Kubernetes： 适用于以下情况：
- 当组织不依赖于单一的云供应商时，使用 Kube 是最明智的选择，因为它在每个系统上的工作方式都相同。 这就是为什么它被称为与供应商无关的原因。
因为很明显这两种技术是并行工作，互相补充的。那么为什么人们会认为 Docker 和 Kubernetes 之间存在竞争呢？这主要是由于 Docker Swarm 的出现。Docker Swarm 也是 Docker 公司提供的容器编排工具之一，因此业内人士经常将 Docker 与 Kubernetes 进行比较。
Kubernetes 的替代方案？
以下是一些可以作为 Kubernetes 的良好替代方案的编排工具：
- Docker Swarm
- OpenShift
- Mesos
- Rancher
- Amazon ECS
- Apache Marathon
- Nomad
- Kontena
- Minikube
在 Kubernetes 和 OpenShift 之后，Docker Swarm 在业界也备受欢迎。 让我们来深入了解 Docker Swarm，分析它的特点以及它与 Kubernetes 的不同之处。
什么是 Docker Swarm？
Docker Swarm 是 Docker 公司开发的容器编排工具，用于在 Docker 环境中运行的容器。 它用于集群和调度。它允许跨多个主机部署多个管理容器。 它使用标准的 Docker API 和网络，因此可以轻松地集成到任何 Docker 环境中。
Docker Swarm 的工作原理
- 向后兼容性
- 默认使用证书保护
- 弹性和单点故障架构
- 简单而充满活力的“恰到好处”的用户体验
Kubernetes 与 Docker Swarm 的比较
这两种编排工具都提供了许多相似的功能。 唯一的区别在于它们运作方式的根本不同。 下表总结了它们之间更清晰的对比：
| 特性 | Kubernetes | Docker Swarm |
| 部署 | 可以使用部署、pod 和服务/微服务的组合来部署应用程序。 | 应用程序可以作为 Swarm 集群中的服务/微服务进行部署。YAML 文件可用于指示多容器，也可以使用 Docker Compose 来部署应用程序。 |
| 安装 | 在 Kube 中安装比较复杂，需要进行周密的计划才能使 Kube 顺利启动和运行。安装步骤可能因操作系统和提供商而异。 | 与 Kubernetes 相比，Docker Swarm 中的安装要简单得多。 使用 Docker，只需要学习如何构建环境和进行配置。 |
| 操作 | 在 Docker 之上运行 Kubernetes 需要掌握 CLI（命令行界面）知识。要浏览结构，应该了解 Docker CLI，以及运行这些程序的底层公共语言基础结构。 | 如前所述，Docker Swarm 是 Docker 的一个工具。 因此，要浏览结构，使用相同的通用语言。这提高了工具的速度并提供了灵活性。Docker 在可用性方面具有明显优势。 |
| 日志记录 | 当服务部署在集群内时，例如 Elasticsearch/Kibana(ELK)，Kubernetes 支持多种监控和日志记录方案。 | 对于 Docker Swarm，仅支持监控，即第三方应用程序。因此，为了进行监控，建议将 Docker 与Riemann结合使用。 |
| 可扩展性 | 对于分布式系统，Kube 是一个一体化框架，也是一个复杂的系统。它为集群状态和统一的 API 集提供了强有力的保证，但这会减慢容器部署和扩展的速度。 | 与 Kubernetes 不同，Docker Swarm 部署容器的速度更快。因此，按需扩展可以实现快速响应。 |
| 网络 | 对于 Kube，网络是扁平的。它允许所有 pod 相互通信。在 Kubernetes 中，一个模型需要两个 CIDR——一个用于获取 IP 地址，另一个用于服务。 | 在 Docker Swarm 中，用户可以选择在创建覆盖网络时加密容器数据流量。 |
结论
本文详细探讨了 Docker 和 Kubernetes，我们发现真正的竞争对手不是 Docker 本身，而是 Docker Swarm。同时我们也总结了 Kubernetes 在 Docker Swarm 之上占据主导地位。如果您有兴趣深入学习，我建议您参加 Docker 精通课程。
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