Введение
Современные приложения устанавливают высокие требования к администрированию контейнеров, особенно в контексте масштабирования, организации высокой доступности, а также автоматизации.
Для решения этих задач применяются системы оркестрации контейнеров, среди которых первые места занимают Docker Swarm и Kubernetes.
Оба инструмента дают возможность координировать группы контейнеров, автоматизировать развертывание и обеспечивать отказоустойчивость, но имеют принципиальные различия.
Docker Swarm — это встроенный инструмент оркестрации в Docker, разработанный для простоты использования и быстрой настройки. Kubernetes, напротив, являет собой мощную экосистему с расширенными возможностями автоматизации, однако нуждается в более сложной конфигурации.
В этой статье мы рассмотрим основные различия между Docker Swarm и Kubernetes, их сильные и слабые стороны, а также факторы, определяющие оптимальное решение для конкретного бизнеса.
Основные различия между Docker Swarm и Kubernetes
| Характеристика | Docker Swarm | Kubernetes |
| Простота развертывания | Быстрое развертывание, встроено в Docker | Сложная настройка, требует больше ресурсов |
| Управление контейнерами | Простой, но ограниченный функционал | Полноценная автоматизация, масштабируемость |
| Балансировка нагрузки | Встроенная, но менее гибкая | Гибкая балансировка с использованием Ingress |
| Автоматическое масштабирование | Ограниченные возможности | Динамическое масштабирование на основе нагрузки |
| Мониторинг и логирование | Базовые инструменты | Встроенные метрики и мониторинг через Prometheus, ELK и др. |
| Сообщество и поддержка | Ограниченное сообщество | Широкая поддержка, популярность в enterprise-сегменте |
| Использование в продакшене | Подходит для небольших проектов | Оптимален для больших распределенных систем |
Подробнее остановимся на главных факторах выбора конкретной платформы.
Критерии выбора: масштабируемость, трудности настройки, поддержка
При выборе между инструментами Docker Swarm и Kubernetes не игнорируйте факторы производительности, удобство администрирования и долгосрочную поддержку проекта. Рассмотрим три основных критерия:
1. Масштабируемость
Docker Swarm:
- Поддерживает горизонтальное масштабирование сервисов, применяя
docker service scale. - Простое увеличение количества реплик контейнеров, но без автоматического масштабирования на основе нагрузки.
- Масштабируется до тысяч узлов, однако гибкость распределения нагрузки ограничена.
- Ограниченные возможности балансировки трафика и управления узлами.
Kubernetes:
- Наличие автошкалации через
Horizontal Pod Autoscaler (HPA)иVertical Pod Autoscaler (VPA). - Cluster Autoscaler позволяет добавлять и удалять узлы в зависимости от нагрузки.
- Легко масштабируется до тысяч узлов, при этом снижение эффективности будет несущественным.
- Балансировки нагрузки реализуется с помощью Ingress Controllers, сетевые политики и сторонние инструменты (MetalLB, Traefik). Это обеспечивает поддержку сложных сценариев.
Kubernetes превосходит Docker Swarm в масштабируемости за счет встроенных механизмов автоматического управления ресурсами и балансировки. Swarm целесообразен в работе с маленькими проектами, которые не требуют сложной балансировки нагрузки.
2. Сложность конфигурации
Docker Swarm:
- Развертывается с помощью всего одной команды (docker swarm init).
- Лёгкая кластерная конфигурация и сервисное администрирование через docker stack deploy.
- Прост в освоении и не требует углубленных познаний в DevOps.
- Ограниченные возможности настройки сетей, безопасности и мониторинга.
Kubernetes:
- Требует сложной предварительной настройки и развертывания мастер-узлов.
- Работает с YAML-манифестами, которые подразумевают знания различных API-объектов, таких как Deployments, Services, Ingress, ConfigMaps и т. д.
- Требует настройки сетевого взаимодействия через CNI (Calico, Flannel, Weave и др.).
- Много встроенных функций повышают сложность вместе с увеличением числа узлов.
Docker Swarm проще в настройке и администрировании, тем не менее уступает в адаптивности. Kubernetes не прост в конфигурировании, но предоставляет большее число возможностей для крупномасштабных проектов.
3. Поддержка и экосистема
Docker Swarm:
- Поддерживается Docker Inc., но не является приоритетным направлением в развитии компании.
- Комьюнити относительно маленькое, основная поддержка осуществляется через форумы Docker и GitHub.
- Отсутствует встроенная поддержка от cloud-провайдеров (AWS, GCP, Azure).
- Экосистема внешних инструментов ограничена.
Kubernetes:
- Улучшается Cloud Native Computing Foundation (CNCF) при поддержке ведущих IT-организаций, таких, как Google, AWS, Microsoft, Red Hat.
- Широкая экосистема инструментов:
- Helm для программного администрирования,
- Prometheus/Grafana для отслеживания,
- Istio/Linkerd для сервис-мешей,
- ArgoCD/GitOps для CI/CD.
- Поддерживается всеми ведущими облачными провайдерами (AWS EKS, Google GKE, Azure AKS, OpenShift).
- Крупное сообщество, регулярные обновления, множество обучающих материалов.
Kubernetes имеет поддержку индустрии, которая на порядок мощнее, чем у конкурентов. Подходит для проектов-долгожителей, предлагая хорошую адаптивность благодаря развитой экосистеме. Docker Swarm остается нишевым инструментом с меньшей поддержкой.
Примеры использования в реальных кейсах
Рассмотрим несколько сценариев применения Docker Swarm и Kubernetes, для того, чтобы разобраться, где эти технологии показывают свои сильные стороны.
Кейс 1: Развертывание веб-приложения с микросервисной архитектурой
Выбор: Kubernetes
Описание:
Компания занимается разработкой приложения с высокой нагрузкой и микросервисной архитектурой. Приложение включает несколько сервисов:
- Frontend (React/Vue)
- Backend (Node.js/Python/Go)
- База данных (PostgreSQL, MySQL, MongoDB)
- Кэширование (Redis, Memcached)
- Очереди сообщений (RabbitMQ, Kafka)
Приложение должно заниматься обработкой десятка тысяч запросов в секунду, уметь в автоматическом режиме масштабироваться, отталкиваясь от поступающей нагрузки, а также работать над устойчивостью к отказам.
Причина по которой стоит выбрать Kubernetes?
Гибкое масштабирование — Kubernetes автоматически регулирует число подов, используя Horizontal Pod Autoscaler (HPA).
Сетевое взаимодействие — легко настраивается межсервисное взаимодействие через Service и Ingress.
Мониторинг и логирование — интеграция с Prometheus, Grafana, ELK.
Развертывание через CI/CD — развертывание в автоматическом режиме с ArgoCD, GitOps, Helm.
Cloud-совместимость — простое развертывание на AWS EKS, Google GKE, Azure AKS.
Вывод: Kubernetes является отличным решением для масштабных проектов с большой нагрузкой, где критичны автомасштабирование, отказоустойчивость и гибкость настройки.
Кейс 2: Легковесное развертывание нескольких контейнеров для стартапа
Выбор: Docker Swarm
Описание:
Небольшая IT-компания, занимающаяся разработкой информационного портала с простым API, статической страницей и датабазой. Системное программирование ведётся небольшой командой, и важна простота управления.
Причина по которой стоит выбрать Docker Swarm?
Быстрая настройка — кластер запускается всего одной командой (docker swarm init).
Простое управление сервисами — легкое формирование и администрирование сервисов с помощью docker service create или docker stack deploy.
Минимальные требования к ресурсам — применим даже для функционирования небольших VPS.
Отказоустойчивость — саппорт нескольких узлов и автоисцеление контейнеров.
Отсутствие избыточной сложности — не нужно изучать сложные манифесты, сетевые политики и балансировку.
Вывод: Docker Swarm удобен и прост для небольших команд без опыта в DevOps.
Кейс 3: Хостинг SaaS-платформы с возможностью глобального расширения
Выбор: Kubernetes
Описание:
Компания развивает SaaS-продукт, предназначенный для обслуживания клиентов по всему миру, обеспечивая автообновление, балансировку нагрузки и отказоустойчивость.
Причина по которой стоит выбрать Kubernetes?
Глобальная балансировка трафика — реализуется через multi-cluster deployments с применением Ingress Controllers и Service Mesh (Istio, Linkerd).
Поддержка мультирегионального деплоя — можно развернуть кластеры в разных дата-центрах (AWS, Google Cloud, Azure).
Обновления без простоя — возможно за счёт Rolling Updates и Canary Deployments.
Адаптивное администрирование ресурсов — можно эффективно использовать CPU/RAM благодаря Vertical Pod Autoscaler.
Интеграция с DevOps-процессами — удобная работа с Helm, ArgoCD, FluxCD.
Вывод: Kubernetes – оптимальный выбор для масштабных SaaS-платформ благодаря адаптивности, возможности автомасштабирования и поддержке cloud-технологий.\
Кейс 4: Организация Dev/Test окружений
Выбор: Docker Swarm
Описание:
Команда разработчиков, создающая сервисы внутреннего типа, нуждается в быстром деплое тестовой среды с целью проверки новых версий ПО.
Причина по которой стоит выбрать Docker Swarm?
Легко развернуть локально — есть возможность активации кластера на одном сервере (docker swarm init).
Быстрое масштабирование контейнеров — удобное управление сервисами через docker-compose и docker stack deploy.
Минимальная нагрузка на систему — достигается отсутствием сложной инфраструктуры, а также не нуждается в настройке сетевых плагинов.
Легкое взаимодействие с локальными машинами — легко интегрируется с Docker Desktop и WSL2.
Вывод: Для небольших тестовых сред, а также локальных окружений локальных окружений Docker Swarm остается удобным решением для быстрой разработки.
Вывод
Для простых задач, небольших и средних проектов, а также быстрой настройки выбирайте Docker Swarm. Ко всему прочему, инструмент легко встраивается в экосистему Docker.
Однако, для масштабируемости, отказоустойчивости, продвинутой автоматизации, долгосрочных перспектив и сложных загрузок следует остановить свой выбор на Kubernetes.