Nên chọn Kubernetes hay Docker?
Khi nhắc tới công nghệ container, hai mã nguồn mở phổ biến nhất là: Kubernetes và Docker. Và mặc dù về cơ bản chúng là những công nghệ khác nhau hỗ trợ người dùng quản lý container, nhưng chúng bổ sung cho nhau và trở nên mạnh hơn khi được kết hợp. Về vấn đề này, việc chọn Kubernetes hay Docker không phải vấn đề quyết định nào tốt hơn, trên thực tế, chúng không cạnh tranh với nhau mà có thể được sử dụng song song. Vậy nên, đối với câu hỏi nên chọn Kubernetes hay Docker, câu trả lời là không.
Việc Kubernetes và Docker là các công nghệ container bổ sung cho nhau làm xuất hiện một câu hỏi thường gặp khác: Liệu Kubernetes có thay thế Docker không?
Câu trả lời là Không. Vì Kubernetes không phải là công nghệ cạnh tranh, câu hỏi này xuất phát từ một tin tức năm 2021 rằng Kubernetes không còn hỗ trợ Docker như một container runtime nữa (ví dụ: một thành phần container giao tiếp với hệ điều hành (OS) xuyên suốt quá trình container hoá). Tuy nhiên, Kubernetes và Docker vẫn tương thích và mang lại lợi ích rõ ràng khi sử dụng cùng nhau. Sunteco Cloud sẽ giới thiệu chi tiết hơn ở phần sau của bài viết này.
Đầu tiên, điều quan trọng là bắt đầu công nghệ nền tảng liên kết Kubernetes và Docker với nhau – container.
Container là gì?
Container là một đơn vị thực thi của phần mềm đóng gói code và các thành phần phụ thuộc, cho phép nó chạy trên bất kỳ cơ sở hạ tầng CNTT nào.
Một cách để hiểu khái niệm của container là so sánh nó với virtual machine (máy ảo). Cả hai đều dựa trên công nghệ ảo hoá, nhưng trong khi container ảo hoá một hệ điều hành, máy ảo tận dụng một hypervisor – một lớp phần mềm nhẹ ở giữa máy ảo và phần cứng của máy tính – ảo hoá phần cứng vật lý.
Với công nghệ ảo hoá truyền thống, mỗi máy ảo bao gồm một bản sao đầy đủ của hệ điều hành khách (OS), một bản sao ảo của phần cứng cần thiết để chạy hệ điều hành và ứng dụng (và các thư viện và phần phụ thuộc liên quan của nó). Mặt khác, một container chỉ bao gồm một ứng dụng và các thư viện cũng như phần phụ thuộc của nó. Việc không chứa máy chủ khách làm giảm đáng kể kích thước của container, làm container nhẹ hơn, nhanh hơn và linh hoạt hơn. Ngoài ra, container tự động sử dụng cài đặt DNS của máy chủ lưu trữ.
Các kỹ sư có thể sử dụng container để nhanh chóng phát triển ứng dụng chạy nhất quán trên một lượng lớn các hệ thống phân tán và môi trường đa nền tảng. Tính di dộng của container loại bỏ nhiều xung đột do khác biệt về công cụ và phần mềm giữa các nhóm chức năng.
Điều này làm cho chúng đặc biệt phù hợp với quy trình công việc DevOps, giúp các nhà phát triển và hoạt động CNTT dễ dàng làm việc cùng nhau giữa các môi trường. Nhỏ và nhẹ, container lý tưởng cho kiến trúc microservices, trong đó, các ứng dụng được tạo thành từ các services nhỏ hơn được kết nối lỏng lẻo (loosely coupled). Container hoá thường là bước đầu trong việc hiện đại hoá các ứng dụng on-premises và tích hợp chúng với các dịch vụ cloud.
Docker là gì?
Docker là một nền tảng mã nguồn mở container hoá. Về cơ bản, đây là bộ công cụ giúp dev xây dựng, triển khai, và quản lý các container đơn giản, an toàn và nhanh hơn. Bộ công cụ này được biết đến như một containerd.
Mặc dù được bắt đầu như một dự án mã nguồn mở, Docker ngày nay còn đề cập đến Docker,Inc. – công ty sản xuất các sản phẩm Docker thương mại. Hiện tại, đây là công cụ phổ biến nhất để tạo container, cho dù dev sử dụng Windows, Linux hay MacOS.
Trên thực tế, các công nghệ đã có sẵn hàng nhiều thập kỷ trước khi Docker được công bố vào năm 2013. Trong những ngày đầu, Linux Containers (hay LXC) xuất hiện phổ biến nhất. Docker được xây dựng trên LXC, nhưng công nghệ tuỳ chỉnh của Docker đã nhanh chóng vượt qua LXC để trở thành nền tảng container phổ biến nhất.
Trong những thuộc tính quan trọng của Docker là tính di dộng của nó. Docker container có thể chạy trên mọi môi trường máy tính, trung tâm dữ liệu hay môi trường cloud khác nhau. Chỉ duy nhất một quy trình có thể chạy trên mỗi container, nên một ứng dụng có thể chạy liên tục trong khi một phần của nó đang được cập nhật hoặc sửa chữa.
Một số công cụ và thuật ngữ được sử dụng phổ biến với Docker bao gồm:
- Docker Engine: môi trường runtime cho phép dev xây dựng và khởi chạy container
- Dockerfile: Một tệp văn bản đơn giản xác định mọi thứ cần để xây dựng một Docker container image, như thông số kỹ thuật OS network và vị trí tệp.
- Docker Compose: một công cụ xác định và khởi chạy các ứng dụng đa container. Nó tạo một tệp YAML để chỉ định service nào được bao gồm trong ứng dụng và có thể triển khai và khởi chạy với một cây lệnh duy nhất qua Docker CLI.
Bây giờ cùng xem lại lý do tại sao Kubernetes dừng hỗ trợ Docker dưới dạng một container runtime. Như đã lưu ý ở đầu blog, Docker là một containerd, chứ không phải một container runtime. Điều này có nghĩa là Docker nằm trên một container runtime ngầm để cung cấp cho người dùng tính năng và công cụ thông qua giao diện người dùng. Để hỗ trợ Docker dưới dạng runtime, Kubernetes phải hỗ trợ và triển khai một runtime riêng biệt, được biết đến là Docker Shim, ở giữa và giúp công nghệ giao tiếp với nhau.
Điều này được thực hiện trong thời gian khi không có nhiều container runtime. Tuy nhiên, giờ đây đã có – với CRI-O là một ví dụ của container runtime. Kubernetes có thể cung cấp cho người dùng đa dạng các lựa chọn container runtime, nhiều trong số đó sử dụng Giao diện container runtime tiêu chuẩn (CRI – Container Runtime Interface), một cách dành cho Kubernetes và container runtime giao tiếp một cách đáng tin cậy mà không cần trung gian hỗ trợ.
Tuy nhiên, mặc dù Kubernetes không còn hỗ trợ Docker dưới dạng một runtime, nó vẫn có thể khởi chạy và quản lý container xây dựng với Open Container Inniative (OCI), định dạng image riêng của Docker cho phép bạn sử dụng Dockerfile và xây dựng Docker image. Nói cách khác, Docker vẫn cung cấp rất nhiều trong hệ sinh thái Kubernetes.
Ưu điểm của Docker là gì?
Nền tảng container hoá Docker mang đến tất cả các lợi ích của container, bao gồm:
- Tính di động nhẹ (lightweight portability): ứng dụng container hoá có thể di chuyển từ bất kỳ môi trường đến môi trường khác (bất kỳ đâu mà Docker đang hoạt động), và chúng có thể vận hành bất kể hệ điều hành nào.
- Phát triển ứng dụng nhanh chóng: container hoá giúp quy trình ứng dụng CI/CD trở nên dễ dàng hơn và tận dụng phương pháp agile, như DevOps. Ví dụ: ứng dụng container hoá có thể được kiểm thử trong một môi trường và triển khai trong một môi trường khác để đáp ứng nhu cầu kinh doanh thay đổi nhanh chóng.
- Khả năng mở rộng linh hoạt: Docker container có thể được tạo ra nhanh chóng và nhiều container có thể được quản lý hiệu quả và đồng thời. Tính năng Docker API khác bao gồm khả năng tự động theo dõi và khôi phục container image, sử dụng container hiện tại như image cơ sở cho xây dựng container mới và xây dựng container dựa trên mã nguồn ứng dụng. Docker được hỗ trợ bởi một cộng đồng dev sôi nổi chia sẻ hàng nghìn container trên internet qua Docker Hub.
Nhưng trong khi Docker hoạt động tốt với các ứng dụng nhỏ hơn, thì các ứng dụng lớn của doanh nghiệp có thể cần đến số lượng lớn container – hàng trăm thậm chí hàng nghìn container – điều này trở nên quá tải với đội ngũ CNTT được giao nhiệm vụ quản lý chúng. Đó chính là lúc container orchestration xuất hiện. Docker có công cụ điều phối container riêng, tên là Docker Swarm. Nhưng đến nay, Kubernetes là công cụ điều phối phổ biến nhất.
Docker có một số lệnh được sử dụng trong việc tạo và khởi chạy các container:
- docker build: lệnh này xây dựng một Docker Image từ mã nguồn (nghĩa là từ một Dockerfile và những tệp cần thiết).
- docker create: lệnh này tạo ra một Docker image mới từ một image mà không cần khởi động nó, bao gồm việc tạo một lớp container có thể ghi trên image và chuẩn bị nó.
- docker run: lệnh này hoạt động chính xác như lệnh docker create, ngoại trừ khởi chạy nó sau khi tạo
- docker exec: lệnh này được sử dụng để thực thi một lệnh mới bên trong container đang chạy
Kubernetes là gì?
Kubernetes là một nền tảng điều phối container mã nguồn mở để lên lịch và tự động hoá việc triển khai, quản lý và mở rộng ứng dụng trong container. Container vận hành bên trong một kiến trúc nhiều container được gọi là một cụm (cluster). Một cụm kubernetes (kubernetes cluster) bao gồm một container được chỉ định như một control plane lên lịch workload cho phần còn lại của container – hoặc worker node – bên trong cluster.
Master node xác định nơi lưu trữ ứng dụng (hoặc Docker container), quyết định kết hợp chúng lại như thế nào và quản lý việc phối hợp của chúng. Bằng cách nhóm các container tạo nên một ứng dụng thành các cluster, Kubernetes tạo điều kiện khám phá service và cho phép quản lý khối lượng lớn các container suốt vòng đời của chúng (lifecycle).
Google giới thiệu Kubernetes như một dự án mã nguồn mở vào năm 2014. Bây giờ, nó được quản lý bỏi một tổ chức phần mềm mã nguồn mở Cloud Native Computing Foundation (CNCF). Được thiết kế cho điều phối container trong môi trường production, Kubernetes phổ biến một phần nhờ chức năng mạnh mẽ, cộng đồng mã nguồn mở tích cực với hàng ngàn người đóng góp hỗ trợ và tính di động giữa các nhà cung cấp public cloud (ví dụ: IBM Cloud, Google, Azure và AWS).
Ưu điểm của Kubernetes là gì?
- Triển khai tự động: Kubernetes lên lịch và tự động hoá việc container trên nhiều node compute, có thể là máy ảo hoặc bare-metal server.
- Phát hiện service và cân bằng tải (load balancing): nó hiển thị container trên internet và sử dụng cân bằng tải khi lưu lượng truy cập tăng đột biến để duy trì sự ổn định.
- Các tính năng tự động thay đổi quy mô (auto-scaling): tự động khỏi động các container mới để xử lý các tải nặng, cho dù dựa trên mức sử dụng CPU, ngưỡng bộ nhớ hoặc chỉ số tuỳ chỉnh.
- Khả năng tự phục hồi (self-healing): kubernetes khởi động lại, thay thế hoặc lên lịch lại container khi chúng bị lỗi hoặc khi các node chết, và Kubernetes huỷ các container không phản hồi các kiểm tra tình trạng do người dùng xác định (user-defined health checks).
- Triển khai và khôi phục tự động (rollout và rollback): nó triển khai các thay đổi ứng dụng và theo dõi tình trạng của ứng dụng để tìm bất kỳ sự cố nào, khôi phục các thay đổi nếu xảy ra các sự cố.
- Phối hợp lưu trữ (storage orchestration): tự động mount một persistent local hoặc hệ thống lưu trữ đám mây khi cần để giảm độ trễ – và cải thiện trải nghiệm người dùng.
- Cung cấp ổ đĩa rộng (dynamic storage provisioning): cho phép quản trị viên cluster tạo ổ đĩa lưu trữ (storage volumes) mà không cần gọi thủ công đến nhà cung cấp storage hoặc tạo object.
Kubernetes và Docker: Đâu là giải pháp container tốt nhất cho doanh nghiệp bạn?
Mặc dù Kubernetes và Docker là những công nghệ riêng biệt, chúng có tính bổ sung và tạo nên sự kết hợp mạnh mẽ. Docker cung cấp phần container hoá, chi phép dev dễ dàng đóng gói ứng dụng thành các container nhỏ tách biệt qua lòng lệnh. Sau đó, các nhà phát triển có thể chạy những ứng dụng này qua các môi trường CNTT của chúng, mà không cần lo lắng về các vấn đề tương thích. Nếu một ứng dụng chạy trên một node duy nhất trong quá trình kiểm thử, thì nó sẽ chạy ở mọi nơi.
Khi nhu cầu tăng cao, Kubernetes cung cấp khả năng điều phối Docker container, lên lịch và tự động triển khai chúng trên các môi trường CNTT để đảm bảo tính sẵn sàng cao. Thêm vào đó, để chạy container, Kubernetes cung cấp những lợi ích của cân bằng tải (load balancing), tự phục hồi (self-healing) và tự phục hồi và triển khai cung như khôi phục tự động. Ngoài ra, nó có giao diện đồ hoạ thân thiện với người dùng.
Đối với những công ty dự kiến mở rộng hạ tầng trong tương lai, doanh nghiệp nên cân nhắc sử dụng Kubernetes ngay từ đầu. Và đối với những công ty đang sử dụng Docker, Kubernetes tận dụng các container và workload hiện tại trong khi giải quyết các vấn đề phức tạp liên quan đến việc chuyển đổi quy mô.
Tích hợp để tự động hoá và quản lý tốt hơn các ứng dụng
Các phiên bản sau của Docker đã tích hợp sẵn với Kubernetes. Tính năng này cho phép đội ngũ phát triển tự động hoá và quản lý hiệu quả hơn tất cả các ứng dụng trong container mà Docker đã giúp xây dựng.
Cuối cùng, vấn đề đặt ra là đội ngũ bạn cần kết hợp những công cụ nào để hoàn thành mục tiêu kinh doanh của mình.
Bước tiếp theo
- Tối ưu hệ thống với nền tảng microservices Sunteco Cloud tại dashboard.sunteco.vn
- Tìm hiểu thêm thông tin về các sản phẩm của Sunteco tại đây.
- Tặng ngay 2.000.000 VND vào tài khoản khi đăng ký sử dụng các sản phẩm trong hệ sinh thái Sunteco Cloud.
- Liên hệ qua hotline 0245.678.3868 / 078.678.3868 hoặc đăng ký để được nhân viên tư vấn hỗ trợ chi tiết
