Care orchestrație container este cea mai bună pentru tine?

Echipele de tehnologia informației (IT) se confruntă cu o multitudine de alternative atunci când vine vorba de gestionarea aplicațiilor containerizate, acoperind o gamă largă de niveluri de competență tehnică.

Selectarea unei opțiuni adecvate poate fi o sarcină dificilă, având în vedere că, odată ce ați făcut o alegere, este puțin probabil să migrați la altă soluție în viitorul apropiat.

Acest articol analizează comparativ două opțiuni majore: Amazon Elastic Container Service (ECS) și Kubernetes.

Ambele sunt platforme performante pentru orchestrarea containerelor și managementul microserviciilor. Înainte de a continua, o reamintire a ceea ce sunt containerele este utilă. Containerele au devenit populare datorită capacității lor de a facilita dezvoltarea, promovarea și implementarea codului în diverse medii. Ele reprezintă abstracții la nivel de aplicație, care împachetează codul împreună cu dependențele necesare, bibliotecile și setările de mediu într-un singur pachet executabil.

Deși scopul principal al utilizării containerelor este simplificarea procesului de implementare a codului, gestionarea a mii de containere devine o sarcină tot mai complexă. Este necesar un mecanism suplimentar pentru a realiza implementări extrem de fiabile, pentru a scala aplicațiile în funcție de cerințe, pentru a înlocui containerele defectuoase cu altele noi, pentru a echilibra încărcătura și pentru a expune porturile.

Aici intervine orchestrarea containerelor. În plus, sunt necesare mijloace pentru a rula containerele și pentru a gestiona infrastructura lor generală. Există numeroase instrumente disponibile pentru a rezolva această problemă, dar ne vom concentra atenția asupra câtorva.

Acest articol compară ECS și Kubernetes, evidențiind avantajele fiecărei platforme și oferind o direcție pentru alegerea opțiunii potrivite în funcție de specificul proiectului dumneavoastră.

Ce este Amazon ECS?

Amazon ECS este un serviciu de orchestrare a containerelor care simplifică implementarea, gestionarea și scalarea aplicațiilor containerizate. În esență, dumneavoastră definiți aplicația și resursele necesare. Apoi, Amazon ECS lansează, monitorizează și scalează aplicația în cadrul diferitelor opțiuni de calcul, permițând totodată integrarea cu alte servicii AWS necesare. De exemplu, puteți verifica starea și modifica clusterele în mod programatic.

ECS vă permite să implementați aplicațiile folosind un grup de servere, denumite clustere, prin intermediul definițiilor de sarcini și apelurilor la interfețele de programare a aplicațiilor (API).

Consultați și: Ce instanțe AWS EC2 ar trebui să utilizați?

Avantajele Amazon ECS

ECS tradițional – Această versiune a fost lansată în 2015 și utilizează Amazon EC2 pentru a rula containere Docker cu ușurință în cloud. ECS tradițional vă oferă controlul de bază asupra opțiunilor EC2, oferind flexibilitate. Aceasta înseamnă că alegeți tipurile de instanțe pe care doriți să le utilizați pentru containerul dumneavoastră. Modelul vă conectează în continuare cu alte servicii AWS pe care le puteți utiliza pentru a monitoriza și înregistra activitatea pe instanțele EC2.

Fargate ECS – Lansat în 2017, Fargate permite rularea containerelor fără a fi necesară gestionarea opțiunilor de calcul EC2 subiacente. Fargate adoptă o abordare diferită prin calcularea CPU și a memoriei necesare. Dacă doriți să lansați rapid sarcinile de lucru, aceasta ar putea fi cea mai bună opțiune, deoarece nu va trebui să vă faceți griji cu privire la opțiunile de calcul de bază.

Arhitecturi simplificate de aplicații – ECS este o alegere bună pentru aplicațiile cu un număr mic de microservicii (cele cu puține dependențe externe sau cu puține componente mobile) care funcționează independent.

Monitorizare și înregistrare ușoară – Puteți integra cu ușurință ECS cu instrumente de înregistrare și monitorizare AWS, cum ar fi CloudWatch. Nu este nevoie să configurați vizibilitatea asupra încărcăturilor de lucru ale containerelor, economisind timp prețios.

Curbă de învățare simplă – ECS este ușor de învățat. Kubernetes găzduit câștigă popularitate în detrimentul modelelor tradiționale precum KOPS și Kubeadm.

Infrastructură fără server – ECS vă permite să rulați containere fără a fi necesară gestionarea mașinilor virtuale; implementează containere fără intervenție umană.

Securitate integrată – În mod implicit, Amazon ECS este securizat și propagă măsurile de securitate printr-un mecanism izolat de rețea Virtual Private Cloud.

Limitările ECS

Stocare limitată – Stocarea externă este limitată exclusiv la produsele Amazon, în special la Amazon EBS.

Limitări de validare – ECS este un produs bazat pe Amazon, deci nu este disponibil pentru implementări publice în afara platformei Amazon.

Blocarea de furnizor – ECS este orientat către Amazon; poate gestiona doar containerele create în cadrul ecosistemului său.

Indisponibilitatea codului ECS – O mare parte din codul ECS nu este accesibil public. Instrumente precum AWS Blox (un cadru pentru construirea de programatoare personalizate) au o secțiune foarte mică din baza de cod open-source.

Ce este Kubernetes?

Kubernetes, denumit adesea K8s, este un software open-source conceput pentru automatizarea implementării, scalarea și administrarea aplicațiilor containerizate.

Bazat pe 15 ani de experiență în rularea sarcinilor de producție la Google (combinând cele mai bune practici și idei comunitare), K8s grupează containerele aplicațiilor în unități logice pe care le puteți descoperi și gestiona cu ușurință.

În plus, caracteristicile cheie ale K8s includ echilibrarea încărcăturii, stocarea persistentă, rollback-uri automate pentru aplicațiile containerizate, secrete, auto-vindecare pentru clusterele Kubernetes și gestionarea configurațiilor.

Consultați și: Noțiuni introductive cu Kubernetes: o introducere pentru începători

Avantajele Kubernetes

Sursă deschisă (fără blocare de furnizor) – Indiferent dacă rulați on-premise sau în cloud, puteți utiliza Kubernetes fără a fi necesară re-arhitectarea strategiei de orchestrare. Spre deosebire de software-ul tradițional care implică anumite taxe de licență, K8s este gratuit și open-source. În plus, clusterele K8s funcționează pe cloud-uri publice și private, oferind resurse de virtualizare pentru ambele entități.

Flexibilitate ridicată – K8s este o soluție excelentă dacă aplicațiile dumneavoastră necesită o disponibilitate ridicată, menținând în același timp eficiența și scalabilitatea. Această caracteristică este deosebit de utilă în aplicațiile care generează venituri mari. Simplificând, oferă un control granular asupra sarcinilor dumneavoastră de lucru. În situațiile în care doriți să mutați aplicațiile pe platforme mai performante, K8s nu se limitează la blocarea de furnizor, așa cum se întâmplă în cazul ECS.

Disponibilitate ridicată – După cum am menționat anterior, designul K8s este conceput pentru a asigura disponibilitatea aplicațiilor și a infrastructurii necesare acestora, fiind o caracteristică esențială pentru containerele aflate în producție. În ceea ce privește disponibilitatea ridicată, există mai multe tehnici:

• Verificări de sănătate și auto-vindecare – Kubernetes protejează aplicațiile împotriva defecțiunilor prin inspecții regulate ale nodurilor. Dacă un container este oprit din cauza unei erori, K8s implementează automat un înlocuitor.
• Echilibrarea încărcăturii și rutarea traficului – Atunci când este vorba de rutarea traficului, K8s va trimite cereri numai către containerele corespunzătoare. Prin intermediul echilibrării încărcăturii, K8s distribuie sarcinile pe poduri, echilibrând resursele în mai multe scenarii, cum ar fi întreruperi, vârfuri de trafic sau procesare în lot. De asemenea, puteți utiliza echilibratoare de sarcină externe, dacă doriți.

Scalabilitatea sarcinilor de lucru – Deși am menționat anterior, să analizăm mai detaliat acest aspect. K8s utilizează resursele sale pentru a oferi scalabilitate eficientă în conformitate cu următoarele criterii:

• Autoscalarea – Această caracteristică vă permite să ajustați automat numărul de containere care rulează în funcție de utilizarea CPU și alte valori relevante.
• Scalarea manuală – Prin intermediul acestei caracteristici, puteți scala numărul de containere care rulează prin linia de comandă sau interfața.
• Controler de replicare – Acest instrument vă permite să stabiliți numărul de poduri care se potrivesc specificațiilor clusterului dumneavoastră; dacă sunt insuficiente, lansează altele noi, iar dacă sunt prea multe, le oprește.

Proiectat pentru implementare – K8s este special conceput pentru a accelera procesul de creare, testare și livrare a software-ului. Iată câteva dintre caracteristicile sale oferite:

• Rollback-uri și lansări automate – S-ar putea să doriți să implementați configurații noi sau actualizări ale aplicațiilor în timpul dezvoltării. K8s vă permite să implementați procesul fără întreruperi ale aplicației. În cazul unei defecțiuni, K8s revine automat la versiunea anterioară.
• Implementări Canary – Puteți profita de această caracteristică testând noile implementări în producție în paralel cu versiunea anterioară; K8s vă permite să reduceți treptat vechea versiune a aplicației în timp ce creșteți simultan cea mai recentă versiune.
• Suport divers pentru limbaje și cadre de programare – Fie că utilizați limbajul de programare Go, Java sau .Net, Kubernetes acceptă multe limbaje și cadre de dezvoltare. Dacă o aplicație poate rula pe un container, va rula și pe K8s.

Descoperirea serviciilor – Fiecare dezvoltator își dorește ca toate serviciile furnizate să aibă o modalitate de a comunica între ele. Cu toate acestea, modul de funcționare K8s implică crearea și distrugerea continuă a containerelor, ceea ce face ca unele servicii să devină inexistente în anumite locații. În dezvoltarea tradițională, un registru de servicii ar fi adaptat pentru a ține evidența locațiilor acestor servicii. K8s rezolvă această problemă prin intermediul unui concept de serviciu nativ pentru a grupa pod-urile și a descoperi serviciile fără probleme. Astfel, K8s furnizează adrese IP pentru toate podurile, alocă nume DNS pentru fiecare set de poduri și apoi echilibrează traficul de încărcare pe fiecare set de poduri. Această arhitectură creează un mediu în care descoperirea serviciilor este extrasă din fiecare container.

Comunitate activă – K8s este susținut de o comunitate vibrantă, formată din mii de dezvoltatori care utilizează serviciile sale. În momentul scrierii, peste 100 de milioane de dezvoltatori utilizează K8 pentru a descoperi și contribuie la peste 330 de milioane de proiecte. Comunitatea este în continuă creștere și încurajează colaborarea între dezvoltatori.

Limitările Kubernetes

Curbă abruptă de învățare – Pentru a începe să utilizați Kubernetes, va trebui să înțelegeți peisajul acestuia. În plus, furnizarea unei soluții complete necesită includerea unei varietăți de tehnologii și servicii. Iar cum tehnologiile suplimentare variază semnificativ (unele soluții datează de la epoca UNIX, în timp ce altele sunt tehnologii noi cu o adopție redusă), este dificil de stabilit care dintre ele trebuie incluse. De asemenea, trebuie să înțelegeți modul în care se integrează toate componentele pentru a oferi o soluție mai cuprinzătoare pentru anumite probleme. Documentația este disponibilă, dar trebuie să înțelegeți cum să implementați și să gestionați aceste servicii.

Diferențierea caracteristicilor și proiectelor – Înțelegerea diferențelor dintre proiecte și caracteristici poate fi o provocare. Deși puteți obține cu ușurință sfaturi privind gestionarea proiectelor, este posibil să nu obțineți o distincție clară între caracteristici și proiectele comunității.

Cunoștințe dincolo de Kubernetes – Kubernetes este o platformă sofisticată. Având în vedere complexitatea sa, este posibil să întâmpinați confuzie, mai ales dacă sunteți nou în acest domeniu. Cu toate acestea, organizațiile doresc să ofere soluții (cum ar fi depozitele de date ca serviciu), ceea ce amplifică curba de învățare. Dacă utilizați astfel de servicii pentru produsul dumneavoastră, trebuie să vă extindeți cunoștințele dincolo de Kubernetes.

Gestionarea Kubernetes este dificilă – A ajunge la producție cu K8s este un lucru. Va trebui să oferiți toate resursele necesare pentru ca aplicațiile dumneavoastră să le gestioneze. De asemenea, va trebui să gestionați securitatea și să o integrați cu infrastructura dumneavoastră. În plus, veți avea nevoie de experiență de nivel înalt pentru a procesa și utiliza instrumentele în mod eficient. Veți avea nevoie de cunoștințe aprofundate pentru a gestiona clusterele Kubernetes, pentru a le monitoriza, depana și susține la scară largă.

Comparând ECS și Kubernetes

Iată o comparație comparativă care evidențiază diferențele:

Punct de diferență	Kubernetes	Amazon ECS
Definiția aplicației	Aplicațiile sunt implementate prin combinarea podurilor, nodurilor și serviciilor.	Implementarea aplicației ia forma unor sarcini. Sarcinile sunt instanțe de container – de exemplu, containere Docker care rulează pe instanțe ECS.
Implementare	Complexă, deoarece trebuie să implementați și să configurați clusterele manual.	Implementare ușoară prin consola AWS.
Suport pentru noduri (număr de mașini)	5000 de noduri per cluster.	1000 de noduri per cluster.
Containere	Până la 300.000 de containere per cluster.	Limitat de capacitatea infrastructurii utilizate.
Echilibrarea sarcinii	Pod-urile sunt expuse prin intermediul serviciilor utilizate ca echilibrare a încărcăturii în spatele controlerelor de intrare.	Două echilibratoare de încărcătură disponibile; ELB-Application sau Network.
Preț	Gratuit.	ECS este gratuit, dar trebuie să plătiți pentru resursele EC2.
Optimizare	Bine optimizat pentru un singur cluster mare.	Preconfigurat cu cerințe și specificații pentru containere.
Autoscalare	Definiți parametrii de autoscalare atunci când construiți implementări.	Utilizați servicii de monitorizare precum CloudWatch pentru a realiza autoscalarea în funcție de procesor, memorie și parametri personalizați.
Verificarea sănătății	Sunt disponibile două verificări de sănătate: pregătirea și gradul de viață.	Monitorizarea se realizează prin intermediul serviciilor de monitorizare precum CloudWatch.
Blocare de furnizor	Nu.	Da.

Cazuri de utilizare ale ECS și Kubernetes

Iată cum tehnologia de containerizare ECS și Kubernetes revoluționează diverse industrii:

ECS INC International evidențiază numeroase cazuri de utilizare în care tehnologia ECS a fost implementată. În dispozitivele medicale moderne, găsim metode revoluționate de tratare a pacienților și tehnici de administrare a medicamentelor. Există multe instrumente, cum ar fi inhalatoarele electronice, auto-injectoarele medicale și pompele de perfuzie.

În domeniul IoT, avem dispozitive inteligente pentru casă. Dacă ne îndreptăm atenția către industria auto, avem mașini electrice inteligente cu experiență de condus îmbunătățită și măsuri de siguranță sporite, cum ar fi sistemele de frânare asistată.

Până acum, acesta este doar începutul; puteți examina numeroase alte aplicații ale ECS care nu se limitează la tehnologia wireless, dispozitive portabile și cazuri de utilizare industrială.

Pe de altă parte, Kubernetes are și el propriile aplicații practice. În primul rând, cloud-ul IBM oferă funcționalități private, publice și hibride într-o gamă largă de medii de execuție.

Spotify, un gigant în domeniul streamingului muzical, utilizează tehnologia Kubernetes pentru a facilita operațiuni fără întreruperi, gestionând până la 10 milioane de solicitări pe secundă. Deși acestea sunt cazuri de utilizare din lumea reală, K8s oferă mai multe funcționalități în arhitectura de microservicii, funcții de rețea native din cloud, învățare automată și pivotarea ciclului de viață al dezvoltării software.

Cuvinte finale

După ce ați parcurs acest ghid, ar trebui să aveți o imagine de ansamblu solidă a avantajelor și dezavantajelor optării pentru ECS sau K8. Cheia pentru alegerea opțiunii potrivite constă în câțiva factori. Va trebui să luați în calcul costurile, limitările serviciilor și costurile asociate cu forța de muncă calificată.

Dacă doriți să utilizați un serviciu gratuit, K8s ar fi alegerea dumneavoastră principală. Cu toate acestea, veți avea nevoie de talent sau abilități solide pentru a gestiona complexitatea care vine cu acesta. Deși K8s nu are limitări de blocare de furnizor, va necesita o înțelegere aprofundată a modului în care funcționează platforma. ECS, pe de altă parte, oferă configurări rapide.

Pentru mai multe informații, consultați ghidul detaliat despre Kubernetes vs. Docker.