Kubernetes vs. Docker: Vergleich, Unterschiede und Alternativen

Soll man besser Kubernetes oder Docker verwenden? Zwar lohnt es sich in der IT so gut wie immer, Vor- und Nachteile verschiedener Lösungen zu diskutieren, bei Kubernetes vs. Docker ist aber eigentlich schon die Ausgangsfrage falsch gestellt. Denn die beiden Technologien konkurrieren nicht miteinander, sondern ergänzen sich sehr gut. Wir zeigen, was Sie über Kubernetes und Docker wissen müssen, wo Unterschiede liegen und welche Alternativen es gibt.

IT ist für die meisten Unternehmen heute so fundamental wichtig, dass sie sich ständig mit Entscheidungen rumschlagen müssen, welche Technologien sie am besten einsetzen sollen. In der Regel mangelt es auch nicht an Alternativen, sodass sich die Entscheidung für bestimmte Lösungen manchmal auch ganz schön in die Länge ziehen kann. Doch die große Frage ist meistens sehr einfach formuliert: "Sollen wir besser auf Technologie A, B oder C setzen?". Bei den Themen Cloud, Container und deren Orchestrierung sind Kubernetes und Docker die bekanntesten Vertreter. Doch der Vergleich "Kubernetes vs. Docker" hinkt, da beide nicht miteinander im Wettbewerb stehen. Vielmehr arbeiten sie hervorragend zusammen. Doch es gibt auch Alternativen.

 

Verhältnis zwischen Kubernetes und Docker

Um die Diskussion abzukürzen, lohnt sich ein schneller Blick darauf, was Kubernetes, auch K8s genannt, und Docker leisten. Dann wird schnell klar, warum der Vergleich Kubernetes vs. Docker nicht wirklich treffend ist. Völlig abwegig ist die Diskussion aber auch nicht, denn beide sind im Bereich der Container-Technologien zuhause. Docker ist dabei sowohl Containerformat als auch Engine, um Container bereitzustellen und auszuführen. Bei der Containerisierung werden Anwendungen mit zugehörigen Bibliotheken zu einem Paket geschnürt, das dann sehr flexibel in verschiedenen Umgebungen laufen kann. Bei K8s handelt es sich dagegen um eine Opensource-Plattform zur sogenannten Container-Orchestrierung. Kubernetes kümmert sich also um die automatische Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung von Containern.

 

Was ist Docker?

Doch was ist Docker genau? Laut Definition ist Docker freie Software, die Anwendungen über Containervirtualisierung, auch Containerisierung genannt, isolieren kann. Klingt sehr technisch und ein wenig kompliziert, aber die Anwendungsfälle für Docker sind eingängiger. Die Bereitstellung von Anwendungen ist vor allem in Unternehmen ein kompliziertes Thema. Docker vereinfacht das ungemein, weil Container alle Pakete für den Betrieb enthalten. Diese sind im Docker-Dateiformat leicht zu transportieren und zu installieren. Docker-Container sind also portabel und können sowohl lokal, wie auch in der Cloud ausgeführt werden. Docker ist seit 2013 auf dem Markt und hat sich zum beliebtesten Containerformat entwickelt. Neben dem Format bezeichnet "Docker" auch die Docker Engine, also eine zum Containerformat passende Laufzeitumgebung, die die Containerisierung erst möglich macht. Damit ist es möglich, Container zum Beispiel auf dem Computer eines Entwicklers zu erstellen und für Tests auszuführen.

 

Die Bereitstellung von Anwendungen im Container klingt als einzelnes Beispiel sehr einfach und das ist es in der Praxis auch. Doch die Anforderungen für Unternehmen lauern an anderer Stelle: Heute müssen viele Anwendungen gepflegt werden, die auch immer komplexer und damit größer werden. Container sind hier eine Möglichkeit zur Strukturierung. Bei Mikroservices werden komplexe Anwendungen aus einer Vielzahl von Container gebaut, mehrere hundert oder gar tausend Container können das sein. Das macht den Betrieb von Containern dann wieder kompliziert. Docker bietet einen offenen Standard zum Packen und Verteilen von Containeranwendungen, doch zum Koordinieren, Planen und Vernetzen der verschiedenen Container ist Hilfe nötig. Hier kommt Kubernetes ins Spiel.

 

Was ist Kubernetes?

Der Begriff Kubernetes, der Kürze halber auch oft nur K8s genannt, trifft es schon ganz gut, denn er leitet sich seinem Ursprung nach vom griechischen Wort für Steuermann ab. K8s ist praktisch der Steuermann für die Container, im IT-Sprech handelt es sich bei Kubernetes um eine Opensource-Plattform zur Container-Orchestrierung. Darunter versteht man in der Hauptsache die automatische Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung von Containern. Entstanden ist Kubernetes als wichtiges Steuerungswerkzeug bei Google, um in großen Server-Landschaften Dienste wie Gmail, Maps oder die Suche mit genügend Rechenleistung zu versorgen. Seit 2014 ist aber die Cloud Native Computing Foundation (CNCF) für die Standardisierung und Weiterentwicklung von K8s zuständig.

 

Wie ergänzen sich Kubernetes und Docker?

Sie müssen sich also nicht fragen, ob Sie Kubernetes oder Docker einsetzen sollen, denn Kubernetes lässt sich hervorragend mit Docker kombinieren. Docker ist die Laufzeitumgebung für die Container und K8s das Mastermind im Hintergrund für deren automatische Steuerung. Beispiel: Eine Datenbank soll möglichst ausfallsicher und performant bereitgestellt werden. In Kubernetes lässt sich dafür eine Regel erstellen, die besagt, dass immer zwei Instanzen der Datenbank parallel in Containern laufen sollen. Fällt ein Datenbank-Container aus, zum Beispiel aufgrund eines Hardware-Defekts am Server, passieren drei Dinge: K8s bemerkt den Ausfall, erkennt, dass immer zwei Datenbank-Container laufen soll und startet einen auf funktionstüchtiger Hardware neu.

 

Anwendungen von Kubernetes

Kubernetes kann überall dort eingesetzt werden, wo Container im Einsatz sind. Eine wichtige Botschaft ist, dass es sich dabei auch nicht zwingend um Docker-Container handeln muss. K8s unterstützt nämlich auch noch andere Container-Engines, etwa rkt und CRI-O. Der Einsatz lohnt sich vor allem dann, wenn das manuelle Handling der Container zum Problem wird. In Unternehmen beispielsweise ist Kubernetes ein willkommenes Hilfsmittel für das Deployment von Anwendungen. Dank Container gewinnt man viel Flexibilität, da anders als bei virtuellen Maschinen das Betriebssystem nicht teil des Pakets ist. Egal also, ob es um die Bereitstellung von Datenbanken, Mail- oder Web-Servern, Content Management-, CRM- oder ERP-Systemen geht, K8s kann überall nützlich sein.

 

Docker Swarm als Alternative zu Kubernetes

Die Containertechnologie ist prägend für die IT in Unternehmen. Wer dort neu einsteigt, fängt meist mit wenigen Containern an. Deren Orchestrierung ist überschaubar und entweder komplett manuell oder über Skripte zu erledigen. Doch hat man einmal Blut geleckt, wachsen einem die praktischen Container auch schnell über beide Ohren. Dieses Phänomen kenn man auch bei Docker selbst erkannt. Deshalb hat man mit Docker Swarm bzw. dem Swarm Mode einen eigenen nativen Orchestrator gebaut. Der Vergleich Kubernetes vs. Docker Swarm ist also schon wesentlich relevanter, denn bei beiden geht es um die Verwaltung von Containern. Docker Swarm ist schon als Lösung bei Docker dabei und deshalb gut zum sofortigen Loslegen geeignet. Empfohlen wird es für überschaubarere Workloads. Kubernetes ist auch nicht so schwer an den Start zu bringen, kann aber mehr und ist flexibler erweiterbar. Deshalb mag die Einarbeitung manchmal länger dauern, dafür lässt es kaum Wünsche offen.

 

Vorteile von Docker Swarm

Docker Swarm ist schon bei Docker dabei, stammt also praktisch aus dem gleichen Haus. Das ist sicher ein erster Vorteil, wobei die Enterprise-Versionen von Docker auch zusammen mit Kubernetes zu haben sind. Trotzdem gilt, bei der Installation liegt Swarm vorne, wenn man Docker einsetzt, denn die Orchestrierung ist praktisch schon dabei. Auch die Einrichtung von Swarm ist einfach möglich. Die native Orchestrierung mit Swarm ist auch nur für die Docker Engine konzipiert. Andere Engines werden nicht unterstützt und das muss im Code auch nicht berücksichtigt werden. Auch die Zusammenarbeit mit anderen Docker-Tools wie Compose oder der Kommandozeile sind problemlos. Überhaupt kann man sagen, dass Tools, Dienste und Software, die mit Docker-Containern funktionieren, auch mit Swarm laufen. Praktisch auch, es gibt eine eigene Swarm-Programmierschnittstelle. Die Auswahl der passenden Nodes für das Deployment von Containern ist außerdem gut gemacht, die eingesetzten Filter und Scheduler machen einen guten Job.

 

Nachteile von Docker Swarm

Die Unternehmens-IT muss eigentlich immer einen Spagat machen: Einerseits will man Einfachheit bei Einrichtung und Konfiguration, andererseits hat man aber dann doch immer eine Reihe von Spezialanforderungen. Speziell bei Customizing und Erweiterbarkeit zeigt Swarm aber Nachteile. Mehr noch, im Vergleich zu Kubernetes fehlen einfach auch Funktionen. Wer die nicht braucht, spürt diesen Nachteil nicht, aber er ist definitiv da.

 

Vorteile von Kubernetes

Die Vorteile von Kubernetes sind zahlreich. Die weite Verbreitung in Kombination mit der sehr aktiven Opensource-Community und der breiten Unterstützung durch Unternehmen machen es zum Quasi-Standard. Viele Unternehmen haben schon bewiesen, dass auch große Vorhaben mit Kubernetes möglich sind, es handelt sich also um eine flexible und gleichzeitig robuste Lösung, wie man es sich als Firma wünscht. Gemeint ist hier die Plattformunabhängigkeit, Anwendungen sind außerdem einfach migrierbar oder reproduzierbar. K8s läuft On-Premise oder und in der Cloud, wobei es keine Rolle spielt, ob es sich um Private Cloud, Public Cloud oder hybride Cloud-Vorhaben handelt. Zudem gibt es eine Zahl an Partnern. Rund 150 Firmen entwickeln Zusatzprodukte, das Ökosystem blüht also. Kubernetes liefert durch seine Cluster-Architektur und die Kombination mit Containern alles Nötige mit, um Anwendungen stabil und mit hoher Verfügbarkeit zu betreiben. Überhaupt ist der Funktionsumfang sehr gut. Es gibt zum Beispiel Service-Discovery, Load-Balancing, Auto-Scaling, automatische Rollouts und Rollbacks und mehr. Über eine gute Auswahl an APIs freuen sich außerdem Entwickler.

 

Nachteile von Kubernetes

Mit vielen Möglichkeiten wächst auch die Komplexität in der Bedienung. Das Management von Kubernetes erfordert eine gewisse Einarbeitung. Die häufigen Updates aus der Opensource-Community sind gut, erfordern aber auch eine durchdachte Patch-Strategie. Für einfache Aufgaben erscheint Kubernetes zu komplex, ähnlich wie die Kanonen zum Spatzenjagen.

 

Kubernetes vs. Docker Swarm

Zusammenfassend kann man sagen, was Docker bei den Containerformaten und der Laufzeitumgebung ist, ist Kubernetes bei der Orchestrierung. Beide werden breit eingesetzt, von einer fleißigen Community unterstützt und auch für den Unternehmenseinsatz gibt es genügend Support. Swarm war, als die Firma Mirantis die Unternehmenssparte von Docker gekauft hat, eigentlich schon vor dem Aus gestanden. Mittlerweile hat man sich aber doch zur Weiterentwicklung von Swarm bekannt.

 

Einrichtung & Installation: Swarm ist die native Lösung, die bereits mit Docker kommt, also liegt man hier vor Kubernetes. Doch auch das wird in der Enterprise-Version mit Docker kombiniert, der Rückstand ist also nicht allzu groß. Eine manuelle Kubernetes-Installation erfordert dagegen eine sorgfältige Planung und variiert auch immer je nach verwendetem Betriebssystem.

 

GUI: Kubernetes kommt mit einem grafischen Dashboard. Das ist sicher für viele Nutzer wichtig. Was Swarm zu bieten hat, ist die gute Integration mit anderen Docker-Komponenten, etwa mit der Kommandozeile oder mit Docker Compose. Kubernetes hat kein direktes Inferface, sondern muss die API benutzen. GUIs lassen sich bei Swarm auf Wunsch auch über Drittanbieter nachrüsten.

 

Skalierbarkeit: Containervorhaben werden schnell groß, an der Skalierbarkeit soll es bei beiden Lösungen nicht scheitern. Swarm ist schneller beim Deployment von Containern und bietet Autoscaling für Gruppen. Kubernetes kann das Cluster-Level automatisch anpassen und hat horizontales Pod-Autoscaling im Angebot.

 

Monitoring: In dieser Disziplin ist Kubernetes top, denn es bietet mehrere eingebaute Monitoring-Möglichkeiten und kann bei Bedarf auch durch Drittangebote erweitert werden. Swarm bietet kein eingebautes Monitoring, Nutzer müssen sich zwingend Lösungen von Drittanbietern nachrüsten.

 

Load Balancing: Lastverteilung ist bei der Container-Orchestrierung ein wichtiges Thema. Swarm bringt dafür interne Load-Balancer mit. Das ist einfacher als bei Kubernetes, aber auch mit K8s kriegt man Lastverteilung hin.

 

Verfügbarkeit: Wer Hochverfügbarkeit für seine Container braucht, kann bei Swarm auf eigene Manager zurückgreifen. Kubernetes wirft dafür sein intelligentes Scheduling samt Selbstheilungsfunktion in die Waagschale. Hochverfügbarkeit wird dabei durch Replikation erreicht.

 

OpenShift als Alternative für Unternehmen

Swarm ist aber nicht die einzige Alternative zu Kubernetes. OpenShift sollten vor allem Unternehmen kennen. Dass eine Plattform zur Container-Orchestrierung für Unternehmen sehr wichtig ist, liegt auf der Hand. Aber die Anforderungen von Unternehmen übersteigen an vielen Stellen die Ziele und Möglichkeiten der Opensource-Lösung Kubernetes. Die Kubernetes-Plattform Red Hat OpenShift hat im Vergleich wesentlich mehr zu bieten. Eine Analyse des Themas mit den Vorteilen von OpenShift können Sie in diesem Blog-Beitrag nachlesen. Die Kurzfassung: OpenShift ist das Kubernetes für Unternehmen, integriert zusätzliche Opensource Module in den Kubernetes-Stack, testet deren Zusammenspiel und konfiguriert sämtliche Komponenten für den schnellen Einsatz in Unternehmen vor. Unternehmen sparen sich mit OpenShift viel Arbeit und können ihre Containerstrategie schneller umsetzen.

 

Erfahren Sie hier mehr über IBMs Kbernetes Service hier

Erfahren Sie mehr über Openshift 

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