Kubernetes et Docker sont les deux principaux outils de conteneurisation d'application, très utilisés dans le domaine du DevOps. Lequel est meilleur, et faut-il réellement choisir entre les deux ? Découvrez toutes les réponses à vos questions dans cet article !
Dans le domaine du développement logiciel, l'un des principaux défis est lié au grand nombre de langages de programmation, systèmes d'exploitation et outils existants. Cette diversité peut poser problème, car une application sur un OS ne fonctionnera pas forcément sur un autre environnement. Heureusement, une approche permet d'y remédier : la conteneurisation.
Dans le domaine des technologies open-source de conteneurs logiciels, Kubernetes et Docker sont les deux principaux leaders. Ces deux solutions sont radicalement différentes, mais aussi complémentaires.
En réalité, ces deux plateformes ne sont pas en compétition. Toutefois, en 2021, Kubernetes a cessé de proposer Docker comme option de runtime de conteneur. De plus, Docker propose son propre outil d'orchestration Swarm. Par conséquent, une comparaison s'impose entre les deux. À travers ce dossier, découvrez les différences entre Docker et Kubernetes, leur complémentarité, et les avantages dont vous pouvez profiter en les combinant...
Qu'est-ce qu'un conteneur ?
Un conteneur est une unité de logiciel exécutable, rassemblant le code de l'application et ses dépendances. Ceci permet de l'exécuter sur n'importe quelle infrastructure informatique. Abstrait du système d'exploitation hôte, un conteneur est indépendant et offre donc une portabilité entre les environnements.
Pour bien comprendre le concept de conteneur, on peut le comparer à une machine virtuelle (VM). Tous deux sont basés sur les technologies de virtualisation. La différence est qu'un conteneur virtualise un OS, tandis qu'une VM exploite un hyperviseur : une couche légère de logiciel entre la machine virtuelle et le hardware physique de l'ordinateur afin de virtualiser ce dernier.
Dans le cas de la virtualisation traditionnelle, chaque machine virtuelle contient une copie complète du système d'exploitation et une copie virtuelle du hardware nécessaire pour exécuter cet OS, une application et ses bibliothèques et dépendances.
De son côté, un conteneur inclut uniquement une application et ses bibliothèques et dépendances. Sa taille est donc largement réduite par rapport à une VM, ce qui le rend léger, rapide et portable. De plus, un conteneur utilise automatiquement les paramètres DNS de son hôte.
Les ingénieurs peuvent utiliser les conteneurs pour développer rapidement des applications tournant de façon constante sur un large nombre de systèmes distribués et environnements. La portabilité des conteneurs élimine les nombreux conflits pouvant provenir des différences entre les outils et logiciels utilisés par les diverses équipes.
C'est la raison pour laquelle les conteneurs sont particulièrement adaptés aux projets DevOps, en simplifiant la collaboration entre les développeurs et ingénieurs IT. De même, cette technologie est idéale pour les architectures de microservices ou pour moderniser les applications sur site et les intégrer aux services cloud.
Qu'est-ce que Docker ?
Docker est une plateforme de conteneurisation open-source. Il s'agit d'un ensemble d'outils permettant aux développeurs de construire, déployer et gérer des conteneurs de façon plus simple, rapide et sécurisée.
Initié comme un projet open-source en 2013, Docker existe aussi sous forme de produit commercial développé par Docker Inc. Il s'agit de l'outil le plus populaire pour la création de conteneurs, aussi bien sur Windows que Linux ou macOS.
Toutefois, les technologies de conteneurs existent depuis plusieurs décennies. Avant le lancement de Docker, Linux Containers (LXC) était la solution la plus utilisée. Docker est basée sur LXC, mais sa technologie customisée lui a permis de devenir une nouvelle référence.
L'un des principaux points forts de Docker est sa portabilité. Les conteneurs créés avec cet outil peuvent être exécutés sur n'importe quel ordinateur, Data Center ou environnement cloud. Seul un processus peut être exécuté dans chaque conteneur, ce qui permet à une application de tourner continuellement pendant qu'une partie est mise à jour ou en cours de réparation.
L'écosystème Docker se compose de plusieurs outils. Le Docker Engine est l'environnement runtime permettant aux développeurs de construire et d'exécuter des conteneurs, le Dockerficle est un simple fichier texte définissant tout le nécessaire pour construire une image de conteneur, et Docker Compose est un outil pour définir et exécuter des applications multi-conteneurs.
Un fichier YAML est créé pour préciser quels services sont inclus dans l'application. Les conteneurs peuvent être déployés et exécutés par une commande unique sur le Docker CLI.
Docker présente de nombreux avantages. La configuration est simple et rapide, permettant de déployer le code plus rapidement avec moins d'effort. La productivité est accrue, puisque le nombre de ressources requises est réduit et le déploiement d'applications accéléré. Les applications peuvent être isolées, et la sécurité peut être gérée facilement.
La conteneurisation permet aussi d'adopter facilement les processus CI/CD et les méthodologies agiles comme DevOps. Il est par exemple possible de tester une application dans un environnement et de la déployer dans un autre pour répondre aux changements rapides de besoins de l'entreprise.
Qu'est-ce que Kubernetes ?
Les applications d'entreprise requièrent un large nombre de conteneurs, parfois des centaines voire plusieurs milliers. Dès lors, les équipes IT chargées de les gérer peuvent vite être débordées. C'est pourquoi l'orchestration de conteneurs devient indispensable, et l'une des solutions les plus populaires est Kubernetes.
Cette plateforme d'orchestration de conteneurs open-source permet de planifier et d'automatiser le déploiement, la gestion et le scaling d'applications conteneurisées. Elle repose sur une architecture de « cluster » regroupant de multiples conteneurs.
Chaque cluster Kubernetes inclut un conteneur désigné comme plan de contrôle, permettant de planifier les workloads pour le reste des conteneurs. Le master node détermine où héberger les conteneurs d'applications, décide comment les assembler et gérer leur orchestration.
En regroupant les conteneurs constituant une application en clusters, Kubernetes simplifie la découverte de service et permet la gestion de larges volumes de conteneurs tout au long de leur cycle de vie.
Initialement lancée comme projet open source en 2014, Kubernetes est désormais géré par la Cloud Native Computing Foundation (CNCF). Cette plateforme est conçue pour l'orchestration de conteneurs dans les environnements de production, et doit sa popularité à ses nombreuses fonctionnalités, sa portabilité sur les principales plateformes de cloud public, et les milliers de contributeurs constituant sa communauté.
Les principaux avantages sont l'automatisation du déploiement, l'équilibrage de charge, l'auto-scaling, le self-healing, les restaurations automatiques en cas de problème, l'orchestration de stockage et le provisionnement de volume dynamique.
Kubernetes et Docker : Deux outils différents ?
Docker et Kubernetes sont deux technologies différentes, et ne sont donc pas rivales. Docker est une plateforme de conteneurisation, tandis que Kubernetes est un orchestrateur de conteneurs.
On utilise Docker pour isoler une application dans un conteneur, et Kubernetes permet d'orchestrer et de gérer le conteneur. Il est utilisé pour déployer l'application et gérer de multiples conteneurs déployés sur de nombreuses machines hôtes.
Ces deux outils fonctionnent donc en parallèle, et jouent un rôle complémentaire. Ils présentent aussi plusieurs similitudes. Tous deux sont principalement écrits en langage Go, et utilisent les fichiers YAML facilement lisibles.
Bien qu'il s'agisse de deux technologies distinctes, Docker et Kubernetes sont hautement complémentaires et forment une puissante combinaison. Docker permet aux développeurs le packaging d'applications en petits conteneurs isolés, pouvant être exécutés sur tous les environnements IT sans problème de compatibilité.
Et lorsque la demande augmente, Kubernetes permet l'orchestration des conteneurs Docker. Cet outil permet notamment la planification et le déploiement sur les environnements IT pour assurer une haute disponibilité. De plus, la plateforme apporte les avantages de l'équilibrage de charge, du self-healing et des rollbacks automatisés.
Pourquoi Kubernetes a abandonné Docker ?
Docker n'est pas un runtime de conteneur. Cela signifie qu'il se situe par-dessus un runtime de conteneur sous-jacent, pour fournir aux utilisateurs des outils et fonctionnalités par le biais d'une interface utilisateur.
De fait, pour prendre en charge Docker en tant que runtime, Kubernetes devait implémenter un runtime séparé nommé Docker Shim. Ce composant se situait entre les deux technologies, afin de les aider à communiquer.
À l'origine, il n'existait que peu de runtimes de conteneur et Kubernetes n'avait donc pas vraiment d'autre choix. Ce n'est plus le cas aujourd'hui, puisqu'on dénombre de nombreux runtimes de conteneurs tels que CRI-O.
Par conséquent, Kubernetes peut proposer de nombreuses options de runtimes à ses utilisateurs. La plupart sont basées sur le standard Container Runtime Interface (CRI), permettant à Kubernetes et au runtime de communiquer sans couche intermédiaire.
C'est la raison pour laquelle Kubernetes a cessé de proposer Docker comme option de runtime. Néanmoins, le logiciel reste capable d'exécuter et de gérer les conteneurs construits avec l'Open Container Initiative (OCI) : le format d'image de Docker permettant d'utiliser les Dockerfiles et de construire des images Docker. Ces deux outils restent donc étroitement liés et complémentaires...
Qu'est-ce que Docker Swarm ?
Docker Swarm est un outil d'orchestration de conteneurs développé directement par Docker. À l'instar de Kubernetes, il permet le clustering et la planification de multiples conteneurs déployés sur de multiples machines hôtes.
Un « swarm » est composé d'un ou plusieurs nœuds, à savoir des machines physiques ou virtuelles tournant sur le Docker Engine. Cet outil s'intègre de façon fluide avec le reste de l'écosystème Docker, notamment Docker Compose et Docker CLI. Les utilisateurs retrouvent donc une expérience familière, et un haut niveau de sécurité.
Kubernetes vs Docker Swarm
Docker Swarm et Kubernetes ont différents avantages. Parmi les différents orchestrateurs existants, Docker Swarm est l'un des plus faciles à déployer et gérer. Il s'agit donc d'un très bon choix pour une organisation commençant à utiliser les conteneurs en production.
Néanmoins, Kubernetes est utilisé par près de 90% des organisations et reste la solution la plus populaire. Toutes les principales plateformes de cloud public proposent leurs services Kubernetes gérés, à l'instar d'Amazon Elsastic Kubernetes Service, Microsoft Azure Kubernetes Service et Google Kubernetes Platform.
Il existe aussi de nombreuses distributions commerciales populaires comme Red Hat OpenShift, Rancher/SUSE ou VMWare Tanzu. Ceci permet d'éviter le problème du « lock-in » et de la dépendance à un vendeur en particulier.
Le véritable point fort de Kubernetes est sa scalabilité illimitée, ainsi qu'un riche écosystème technologique incluant de nombreux frameworks open-source pour la gestion, la surveillance ou la sécurité.
En termes de différences, Docker Swarm permet de gérer un cluster d'instances Docker Engine et Kubernetes gère un cluster d'hôtes exécutant n'importe quel runtime de conteneur compatible. En outre, Swarm est basé sur Docker Engine tandis que K8 est un projet indépendant sans lien avec Docker. Il peut toutefois être installé avec Docker Desktop.
Par ailleurs, Kubernetes offre une meilleure intégration avec les fournisseurs de cloud et permet le scaling automatique en cas d'augmentation des besoins de ressources. Les fonctionnalités de monitoring sont natives, alors que Swarm requiert l'usage d'outils tiers. L'installation et l'apprentissage de Kubernetes sont en revanche plus complexes.
Un avantage de Swarm est l'équilibrage de charge automatique, là où Kubernetes requiert une configuration manuelle. De plus, Swarm est intégré avec Docker CLI tandis que Kubernetes requiert un outil CLI séparé.
Conclusion : deux outils distincts, mais complémentaires
Pour conclure, Docker et Kubernetes sont deux outils différents offrant des fonctionnalités distinctes. Chacun présente ses avantages, et tous deux peuvent être combinés pour offrir de nouvelles possibilités.
Même si Docker a son propre orchestrateur Swarm, Kubernetes se révèle plus adapté dans certaines situations. Il est donc important de tenir compte des points forts de chacune de ces deux plateformes pour choisir la meilleure pour chaque cas d'usage.
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