Nomad și Kubernetes s-au evidențiat ca două platforme de orchestrare de top, esențiale pentru gestionarea eficientă a sarcinilor de lucru dinamice.
Aceste platforme de orchestrare sunt proiectate pentru a automatiza procesele de configurare, administrare și coordonare a multiplelor aplicații pe care le utilizați.
Atât Nomad, cât și Kubernetes facilitează implementarea și gestionarea aplicațiilor containerizate. Alegerea platformei de orchestrare adecvate vă permite să controlați eficient diversele microservicii și containere, de la identificarea și lansarea serviciilor până la coordonare și scalare.
Pentru a face o alegere informată, haideți să analizăm mai detaliat Nomad și Kubernetes.
Ce este Nomad?
Nomad, produs de HashiCorp, se concentrează pe rezolvarea provocărilor legate de orchestrarea volumului de lucru. Oferă flexibilitate în planificarea și orchestrarea implementării și administrării containerelor. Această platformă funcționează atât în medii cloud, cât și on-premise, și suportă inclusiv sarcini de lucru care nu sunt containerizate.
Nomad se distinge printr-un binar simplu și ușor de utilizat. Spre deosebire de alte soluții, are un consum redus de resurse, ocupând o capacitate minimă de calcul de la serverele dumneavoastră. Pe lângă containere, Nomad este capabil să ruleze o varietate de sarcini de lucru, inclusiv cele bazate pe Windows, Java, mașini virtuale și Docker.
Cu Nomad, puteți implementa și controla containerele companiei în producție. De asemenea, aveți opțiunea de a rula aplicații non-containerizate pe clusterul Nomad, fără a fi nevoie să le containerizați. Nomad vă permite să scalați cu ușurință și să asigurați că aplicațiile rulează geografic mai aproape de locația utilizatorilor. În plus, puteți executa eficient joburi de tip batch, de scurtă durată.
Nomad este disponibil în două versiuni: ediția comunitară și ediția Enterprise. Ediția comunitară este gratuită și vă oferă posibilitatea de a administra singur clusterul Nomad. Instalarea poate fi finalizată în aproximativ 15 minute, atât local, cât și în mediul cloud. Ediția Enterprise oferă suport tehnic și funcții avansate, cum ar fi colaborarea, operațiunile și guvernanța.
Ce este Kubernetes?
Kubernetes este o platformă de orchestrare extensibilă, portabilă și de înaltă eficiență. Inițial dezvoltat de Google și cunoscut și sub numele de K8s, este acum administrat de Cloud Native Computing Foundation (CNCF), fiind cea mai populară platformă de orchestrare.
Kubernetes vă oferă flexibilitatea de a transfera sarcina de lucru oriunde este necesar, fie că este vorba de infrastructură on-premise, cloud public sau medii hibride. Obiectivul său este de a furniza toate instrumentele necesare pentru a îndeplini cerințele de orchestrare și management al infrastructurii.
Este, de departe, cea mai utilizată platformă de orchestrare. Furnizori de top de servicii cloud, precum Amazon Web Services și Google Cloud Platform, oferă servicii Kubernetes gestionate – Amazon Elastic Kubernetes Service (AWS EKS) și, respectiv, Google Kubernetes Engine (GKE).
Citește și: Introducere în Kubernetes: un ghid pentru începători
Dar care dintre aceste platforme este cea mai potrivită pentru cerințele dumneavoastră de orchestrare? Să comparăm cele două opțiuni.
Nomad vs. Kubernetes
#1. Instalarea
Deoarece instalarea este primul pas în utilizarea oricărui software, ușurința acestui proces este crucială. Atunci când alegeți între Nomad și Kubernetes, este esențial să evaluați cât de simplu este să începeți cu fiecare dintre ele.
Nomad
Pentru Nomad, obțineți un binar precompilat sau un pachet pe care trebuie doar să îl instalați. Pentru instalarea manuală pe computerul local, puteți descărca și instala binarul oficial. Dacă folosiți Linux, puteți opta pentru pachetul oficial Linux. În orice caz, după instalare, tot ce trebuie să faceți este să instalați pluginurile CNI (Container Network Interface) direct din linia de comandă.
Procesul este și mai simplu dacă instalați pe MacOS sau Windows folosind instrumente de gestionare a pachetelor, precum Homebrew și, respectiv, Chocolatey. O singură comandă va finaliza instalarea, inclusiv pluginurile CNI.
Kubernetes
În cazul Kubernetes, există diverse componente și clienți care trebuie instalați, în funcție de necesități. Primești binare pentru fiecare componentă. Există diverse imagini de container pentru diferite runtime-uri și arhitecturi de sistem.
Puteți verifica depozitul oficial pentru a găsi binarul adecvat pentru platforma dumneavoastră (Darwin, Linux sau Windows) și arhitectura sistemului. După instalarea imaginii corecte a containerului, veți avea nevoie de kubectl, instrumentul de linie de comandă care vă permite să interacționați cu containerele.
#2. Scalabilitatea
Scalabilitatea este un aspect cheie pentru sarcinile de lucru containerizate, determinând capacitatea sistemului de a gestiona sarcinile în creștere. Pe scurt, dacă aveți nevoie de mai multă putere de calcul, cadrul de orchestrare ar trebui să poată adăuga ușor resurse noi.
Nomad
Nomad s-a dovedit a fi capabil să ruleze clustere care depășesc 10.000 de noduri într-un mediu de producție. În 2020, Nomad a finalizat un test de stres cu 2 milioane de containere Docker pe 6.100 de gazde, distribuite în peste 10 regiuni AWS, în doar 22 de minute. Acest succes a depășit precedentul record de 1 milion de containere.
În plus, Nomad oferă autoscaling orizontal prin Nomad Autoscaler, un proces separat pe care îl puteți rula atunci când este necesar.
Kubernetes
Începând cu versiunea 1.28, Kubernetes permite scalarea clusterului până la 5.000 de noduri, cu un total de 150.000 de poduri sau 300.000 de containere.
Cu toate acestea, menținerea unui cluster Kubernetes devine mai complexă pe măsură ce scalabilitatea crește, comparativ cu gestionarea clusterului Nomad. Nomad oferă un avantaj față de Kubernetes în ceea ce privește numărul total de noduri pe care le puteți rula.
#3. Performanța
Când selectați o platformă de orchestrare, ar trebui să căutați un echilibru între caracteristici și performanță. Performanța platformei determină, de asemenea, cât de multe resurse de sistem sunt utilizate.
Nomad
Nomad are o amprentă mică de resurse datorită abordării sale binare unice. Evită instalarea de servicii suplimentare pentru a pune în funcțiune platforma de orchestrare. Prin urmare, consumul de CPU și memorie pe nodurile dumneavoastră este redus, ceea ce duce la o suprasolicitare mai mică și o performanță îmbunătățită.
Este foarte adaptabil și poate gestiona diverse sarcini de lucru, atât în medii on-premise, cât și în cloud. Simplitatea, rezistența și eficiența sa oferă un avantaj în menținerea performanței pe măsură ce clusterul crește în dimensiune.
Kubernetes
Kubernetes este foarte optimizat pentru sarcinile de lucru containerizate. Dacă rulați o flotă de microservicii bazate pe containere, Kubernetes excelează în gestionarea acestora. Cu capabilități extinse de rețea și o gamă largă de integrări, puteți accelera și personaliza nevoile de orchestrare.
Datorită setului său extensiv de caracteristici și configurații, Kubernetes utilizează mai multe resurse de sistem. Pe măsură ce dimensiunea clusterului crește, vă puteți confrunta cu cheltuieli și complexitate suplimentare în gestionarea sa.
#4. Rețeaua
Rețeaua este un aspect important în orchestrarea containerelor, determinând modul în care nodurile se pot localiza și comunica între ele.
Nomad
Fiind foarte concentrat pe orchestrarea sarcinilor de lucru, Nomad abordează rețelele cu o intervenție minimă.
În loc să se bazeze pe infrastructură, Nomad funcționează pe baza configurațiilor. Informațiile necesare sunt obținute direct din configurație, evitându-se rularea de componente suplimentare, cum ar fi servere DNS sau echilibratoare de sarcină. Unitatea de bază de planificare în Nomad, numită Alocări, poate solicita porturi folosind blocul de rețea.
Kubernetes
În Kubernetes, rețeaua este un aspect fundamental. Aveți control asupra aspectelor precum comunicarea container-la-container prin localhost, comunicarea pod-la-pod, comunicarea pod-la-serviciu și comunicarea extern-la-serviciu.
În comparație cu porturile dinamice din Nomad, Kubernetes folosește o abordare diferită. API-ul Service este utilizat ca o abstractizare pentru a expune un grup de Pod-uri în rețea.
#5. Cerințele
Cerințele sistemului pentru o platformă de orchestrare la scară depind de dimensiunea clusterului și de sarcinile de lucru executate. Pe lângă CPU și memorie, veți avea nevoie și de resurse de rețea.
Nomad
Pentru serverele de producție, se recomandă utilizarea mașinilor mari. Ideal, fiecare instanță de server ar trebui să aibă între 4-8 nuclee CPU, 16-32 GB+ de memorie și 40-80 GB+ de disc rapid. De asemenea, este esențială o lățime de bandă semnificativă a rețelei.
Dacă utilizați un firewall, trebuie să vă asigurați că cele 3 porturi utilizate de Nomad sunt permise: HTTP API (implicit 4646), folosit de servere și clienți, RPC (implicit 4647), folosit pentru comunicația internă, și Serf WAN (implicit 4648), utilizat de servere pentru a comunica cu alte servere.
Kubernetes
Clusterele Kubernetes pot deveni foarte complexe în medii de producție puternic containerizate. Este recomandat ca fiecare nod să aibă cel puțin 2-4 nuclee CPU și 8-16 GB RAM.
Pentru clustere mai mari, este posibil să aveți nevoie de mai multe resurse per nod. De asemenea, trebuie să vă asigurați că aveți suficientă lățime de bandă a rețelei.
Deși atât Nomad, cât și Kubernetes se pot scala pentru a îndeplini cerințele, un cluster Kubernetes va consuma, în general, mai multe resurse.
#6. Codificarea
Ușurința codificării influențează eficiența interacțiunii cu platforma aleasă. Pe lângă definirea platformei și a sarcinilor, veți avea nevoie și de cunoștințe despre comenzile CLI pentru a interacționa cu instrumentul din linia de comandă.
Nomad
Limbajul de configurare principal folosit în Nomad este HCL (HashiCorp Configuration Language), conceput pentru a oferi un echilibru între lizibilitatea umană și ușurința de utilizare. Cu ajutorul HCL, puteți scrie specificațiile jobului, inclusiv sarcinile, constrângerile și dependențele pentru aplicația și serviciile dumneavoastră.
În plus, veți avea nevoie să învățați comenzile CLI pentru instrumentul de linie de comandă Nomad, care vă permite să interacționați cu clusterul și să faceți configurații.
Kubernetes
În loc să folosiți un alt limbaj, Kubernetes este configurat folosind fișiere YAML. De asemenea, puteți utiliza JSON. Aceste fișiere de configurare permit descrierea detaliată a modului în care ar trebui să ruleze aplicația, inclusiv specificațiile pentru poduri, servicii, implementări și alte resurse.
Pentru aplicații Kubernetes complexe, Helm este un manager de pachete care vă permite să definiți, instalați și actualizați aplicații complexe. Diagramele Helm sunt scrise în YAML și pot include șabloane și fișiere cu valori pentru a personaliza implementările.
Veți folosi instrumentul de linie de comandă kubectl pentru a interacționa cu clusterul Kubernetes, rulând diverse comenzi pentru a crea, modifica și administra resursele Kubernetes.
#7. Integrarea
Platformele de orchestrare oferă propriile integrări și pot suporta integrări terțe pentru a extinde funcționalitățile.
Nomad
Nomad oferă integrări cu diverse instrumente și tehnologii. Puteți conecta ușor Nomad cu Docker și alte runtime-uri de containere pentru implementarea aplicațiilor containerizate. Pentru furnizarea infrastructurii, se poate folosi integrarea Terraform, simplificând crearea de resurse.
Fiind un produs HashiCorp, Nomad se integrează cu HashiCorp Consul pentru descoperirea serviciilor și verificări de sănătate, iar HashiCorp Vault asigură gestionarea sigură a secretelor. Monitorizarea este asigurată prin integrări precum Prometheus, Grafana și ELK Stack. În plus, Nomad se integrează în conductele CI/CD pentru implementarea automată a aplicațiilor.
Kubernetes
Kubernetes oferă o listă lungă de tehnologii cu care se poate integra. Puteți conecta Kubernetes cu Docker pentru implementarea containerelor. Pentru rețea, există soluții ca Calico sau Cilium. Opțiunile de stocare includ Ceph și furnizori cloud nativi precum AWS EKS și Google GKE, care gestionează stocarea persistentă. Soluțiile cloud-native oferă, de asemenea, servicii suplimentare.
Pentru sarcini de lucru serverless, Kubernetes oferă cadre precum Knative și KEDA (Kubernetes-based Event Driven Autoscaling).
#8. GUI
Pentru o vizualizare mai ușoară a platformei, o interfață grafică (GUI) poate fi foarte utilă.
Nomad
Nomad include o interfață web încorporată, parte a binarului. Când instalați Nomad și rulați serverul, veți avea acces la GUI împreună cu API-ul și CLI-ul, fără a fi necesară configurația inițială pentru a începe să utilizați interfața și să inspectați clusterul.
După pornirea serverului Nomad, introduceți adresa serverului în browserul web pentru a fi redirecționat către GUI. Alternativ, folosiți subcomanda ui pentru a accesa pagina web din interfața liniei de comandă.
Kubernetes
Kubernetes nu include o interfață grafică în mod implicit. Totuși, o puteți instala conform cerințelor. Kubernetes oferă un UI oficial numit Dashboard, care poate fi implementat folosind instrumentul kubectl. Dashboard-ul oferă o prezentare generală a clusterului.
Puteți implementa aplicații containerizate, le puteți gestiona și depana într-un cluster Kubernetes. Furnizorii cloud nativi, precum AWS EKS și Google GKE, oferă propriile instrumente UI, dar există și instrumente terțe disponibile.
Nomad vs. Kubernetes: tabel rezumat
| Caracteristică | Nomad | Kubernetes |
| Instalație | Un singur binar precompilat | Binare separate pentru componente și clienți |
| Scalabilitate | Până la 10.000 de noduri și 2 milioane de containere | 5.000 de noduri și 300.000 de containere în total |
| Performanță | Simplu și eficient, cu un consum redus de resurse | Set extins de caracteristici, dar folosește mai multe resurse |
| Rețea | Bazat pe configurații, fără dependență de porturi dinamice | Alocare mai dinamică a resurselor, controlată prin porturi și servicii |
| Cerințe | Cerințe de sistem mai scăzute | Un cluster mai mare necesită mai multe resurse |
| Codare | Folosește limbajul HCL | Poate folosi YAML sau JSON |
| Integrare | Integrări oficiale și terțe | Gamă largă de integrări și instrumente disponibile |
| GUI | Interfață web încorporată | Necesită instalare separată |
Alegeți platforma potrivită pentru nevoile dvs. de orchestrare
Alegerea între Nomad și Kubernetes depinde de cerințele și prioritățile specifice. Ambele platforme suportă diverse cazuri de utilizare, de la planificarea implementărilor până la lansări, recuperări automate și gestionarea clusterelor.
Dacă simplitatea este prioritară și volumul de lucru este redus, Nomad ar putea fi alegerea mai bună. Cu cerințele sale unice binare și consumul redus de resurse, Nomad este mai ușor de configurat și operat. În plus, clusterul poate fi scalat pentru a accepta un număr mare de noduri.
Dacă, însă, aveți nevoie de funcții extinse, control granular și o gamă largă de integrări, atunci Kubernetes este soluția potrivită. Oferă o soluție robustă pentru sarcinile de lucru containerizate și se integrează perfect cu diverse instrumente și tehnologii. De asemenea, puteți beneficia de soluțiile gestionate oferite de AWS și Google Cloud.
Luați în considerare și alte aspecte, precum necesitatea de a învăța un nou limbaj (HCL) în cazul Nomad, în timp ce configurațiile Kubernetes funcționează cu YAML sau JSON. De asemenea, o interfață web poate fi utilă pentru ușurința utilizării.
Analizați resursele sistemului disponibile și costurile asociate. Alegerea platformei de orchestrare între Nomad și Kubernetes ar trebui să se bazeze pe nevoile, expertiza și resursele dumneavoastră.
Pentru o orchestrare îmbunătățită a containerelor, consultați cele mai bune practici Kubernetes.