Альтернативы Kubernetes

Kubernetes является лидером на рынке орхистраторов распределенных кластеров. Интересно, что в настоящее время существует ряд альтернатив, способных превзойти Kubernetes. Каждая из них имеет свои специфические преимущества и недостатки, а также различные варианты использования: от простого локального кластера для собственной среды разработки до распределенной системы с десятками тысяч узлов. Здесь мы представим лучшие решения.

Содержание
  1. Каковы отличительные особенности альтернатив Kubernetes?
  2. Параметры использования Kubernetes и альтернатив
  3. Задачи Kubernetes и альтернативы
  4. Настройка Kubernetes и его альтернатив
  5. Сравнение Kubernetes и альтернатив
  6. Kubernetes
  7. Каковы преимущества и недостатки Kubernetes?
  8. В каких случаях Kubernetes особенно подходит?
  9. Docker Swarm
  10. Каковы преимущества и недостатки Docker Swarm как альтернативы Kubernetes?
  11. В каких случаях Docker Swarm особенно подходит?
  12. Apache Mesos
  13. Каковы преимущества и недостатки Apache Mesos в качестве альтернативы Kubernetes?
  14. В каких случаях Apache Mesos особенно подходит?
  15. AWS Fargate
  16. Каковы преимущества и недостатки AWS Fargate как альтернативы Kubernetes?
  17. В каких случаях AWS Fargate особенно подходит?
  18. OpenShift
  19. Каковы преимущества и недостатки OpenShift как альтернативы Kubernetes?
  20. В каких случаях OpenShift особенно подходит?
  21. Rancher
  22. Каковы преимущества и недостатки Rancher в качестве альтернативы Kubernetes?
  23. В каких случаях Rancher особенно подходит?
  24. Nomad
  25. Каковы преимущества и недостатки Nomad как альтернативы Kubernetes?
  26. В каких случаях Nomad особенно подходит?
  27. Azk
  28. Каковы преимущества и недостатки Azk как альтернативы Kubernetes?
  29. В каких случаях Azk особенно подходит?

Каковы отличительные особенности альтернатив Kubernetes?

После триумфа Docker в качестве платформы для виртуализации контейнеров Kubernetes утвердился в качестве стандартного инструмента для оркестровки контейнеров. Однако возможности Kubernetes выходят далеко за рамки управления группами контейнеров. Kubernetes автоматизирует развертывание, управление и масштабирование контейнерных приложений. Приложения, управляемые с помощью Kubernetes, являются масштабируемыми и предсказуемыми. Kubernetes поддерживает следующие функции:

  • Автоматизированное развертывание и откат изменений
  • Обнаружение сервисов в сети
  • оркестровка массового хранения данных
  • Масштабирование приложений и сервисов
  • Пакетная обработка данных

Не все альтернативы Kubernetes охватывают весь спектр возможностей Kubernetes, однако многие из них предлагают функции, выходящие за рамки Kubernetes. Наиболее популярные из них интегрируют удобные функции, связанные с управлением пользователями, мониторингом и безопасностью. Некоторые из альтернатив используют Kubernetes за кулисами, в то время как другие могут использоваться вместе с Kubernetes. Давайте сначала сделаем обзор наиболее важных аспектов Kubernetes и его альтернатив.

Параметры использования Kubernetes и альтернатив

Существуют различные подходы к управлению кластерами и контейнерами. Параметры развертывания описывают, как выделяются и управляются ресурсы. Они также определяют среды, в которых могут быть установлены системы, и типы приложений, которые могут быть использованы:

Параметры развертывания

Объяснение

Модель развертывания

Кластеры могут работать в публичных, частных и/или гибридных облачных средах, а также в разных средах.

Масштабирование ресурсов

Организовать дополнительные контейнеры для горизонтального масштабирования, выделить дополнительные вычислительные ресурсы (CPU, память) для вертикального масштабирования.

Формат приложений

Приложения могут быть развернуты как контейнеры Docker, в виртуальных машинах или как «отдельные» приложения (Windows, Java и т.д.).

Управление сетью

Программно-определяемые сети (SDN) для оверлейных сетей, поддержка многоадресной рассылки, одноранговые возможности и т.д.

Управление хранением данных

API для хранения данных для различных бэкендов хранения, таких как Docker Volume API, Ceph, S3.

Задачи Kubernetes и альтернативы

Чтобы управлять кластером контейнеров, недостаточно просто управлять ими. Кластер будет полностью функциональным и полезным только в том случае, если помимо управления будут выполняться и другие задачи:

Задачи

Объяснение

Оркестровка контейнеров и кластеров

Согласованный запуск и остановка контейнеров и состоящих из них кластеров; выделение им ресурсов

Обнаружение сервисов

Автоматическое обнаружение сервисов в сети с помощью специальных протоколов

Непрерывная интеграция/разработка

Конвейеры CI / CD для непрерывного, стабильного распространения обновлений

Мониторинг и протоколирование

Мониторинг контейнеров и кластеров и хранение полученных данных в структурированном виде

Настройка Kubernetes и его альтернатив

Kubernetes и его альтернативы — это программное обеспечение для управления распределенными кластерами. Существуют различные подходы к структурированию такого рода систем:

Структура

Объяснение

Компоненты системы

Используется ли один двоичный файл или система взаимодействующих компонентов?

Драйверы

Какие драйверы доступны для подключения внешних планировщиков задач, бэкендов хранения данных или физических устройств?

Интерфейсы и инструменты

Какие API-интерфейсы и инструменты для мониторинга, протоколирования и т.д. доступны? Имеется ли интерфейс командной строки (CLI) и/или веб-интерфейс GUI?

Формат или шаблоны IaC

На каком языке определены утверждения Infrastructure-as-Code (IaC): HCL, YAML, JSON, …?

Версия FOSS против версии Pro

Какие функции доступны в различных версиях? Существует ли специальная поддержка или соглашения об уровне обслуживания (SLA)?

Сравнение Kubernetes и альтернатив

В настоящее время на рынке существует несколько систем, предоставляющих услуги, сравнимые с Kubernetes. Мы выделили три больших класса:

Альтернативы Kubernetes

Описание

Примеры

Container-as-a-Service (CaaS)

позволяют управлять большим количеством контейнеров без необходимости заботиться об оркестровке

AWS Fargate

Платформа как услуга (PaaS) на базе Kubernetes

построены на Kubernetes, но предлагают удобные функции и более простое использование

OpenShift, Rancher

Легкие контейнерные оркестры

позволяют оркестровать контейнеры, но являются менее сложными, чем Kubernetes

Docker Swarm, Nomad

Кроме того, существуют альтернативы Kubernetes, такие как Apache Mesos и Azk, которые не относятся ни к одному из трех классов. Мы рассмотрели следующие системы и сравнили их с Kubernetes:

  • Docker Swarm
  • Apache Mesos
  • AWS Fargate
  • OpenShift
  • Rancher
  • Nomad
  • Azk

Во-первых, давайте начнем с краткого обзора Kubernetes.

Kubernetes

Kubernetes обеспечивает выполнение и оркестровку содержащихся приложений. Набор функций включает управление кластером, составление расписания, обнаружение сервисов, мониторинг и управление секретами. Kubernetes может использоваться для реализации кластеров до 5 000 узлов и 300 000 контейнеров. Изначально разработанное компанией Google, это программное обеспечение сейчас находится под зонтиком Cloud Native Computing Foundation (CNCF). Помимо Google, в его дальнейшем развитии участвуют такие гиганты индустрии, как Red Hat, Docker и IBM.

Каковы преимущества и недостатки Kubernetes?

Реализации Kubernetes, являющиеся отраслевым стандартом, можно найти в публичных облачных инфраструктурах крупнейших провайдеров. Постоянно появляются новые, полезные разработки и инструменты, такие как «minikube», «kubeadm» и «K3s». Они предоставляют удобные функции, упрощают установку и администрирование Kubernetes и делают возможным использование программы на более слабом оборудовании.

Самым большим недостатком Kubernetes является сложность программного обеспечения. Полная установка Kubernetes включает в себя полдюжины взаимодействующих служб. Установка требует определенных усилий, а работающее программное обеспечение потребляет много ресурсов.

В каких случаях Kubernetes особенно подходит?

Kubernetes используется для проектов по обработке больших данных и машинному обучению, для которых требуется экосистема Kubernetes или диаграммы Helm. Из-за сложности программного обеспечения Kubernetes лучше всего подходит для крупных проектов с многолетней продолжительностью и щедрым бюджетом. Если используется собственная установка, то для администрирования необходимо иметь команду, работающую полный рабочий день. В качестве альтернативы многим компаниям подходит управляемая Kubernetes в публичной облачной инфраструктуре.

Совет

Используйте наш учебник по Kubernetes для установки кластерного оркестратора на собственной машине. В IONOS вы также можете получить Managed Kubernetes, чтобы воспользоваться преимуществами облачной среды IONOS.

Docker Swarm

Docker Swarm — это собственный инструмент Docker для оркестровки кластеров, состоящих из движков Docker. Кластер Swarm состоит из управляющих узлов Swarm, которые организуют и управляют кластером, и рабочих узлов, которым управляющие узлы дают задания для обработки.

Каковы преимущества и недостатки Docker Swarm как альтернативы Kubernetes?

Самым большим преимуществом Docker Swarm является тесная интеграция программного обеспечения в экосистему Docker. После установки Docker Engine вы можете сразу же начать использовать Docker Swarm. Для управления вы воспользуетесь знакомым интерфейсом командной строки Docker. Docker Swarm взаимодействует с функциональностью Docker и Docker Compose, используя собственный Swarm API. Программное обеспечение поддерживает масштабирование, балансировку нагрузки, обнаружение сервисов и многохостовую сеть.

В каких случаях Docker Swarm особенно подходит?

Docker Swarm особенно хорошо подходит для обработки небольших рабочих нагрузок. Если уже существует среда Docker, ее можно легко использовать с помощью Docker Swarm для организации кластеров контейнеров.

Apache Mesos

Apache Mesos основан на тех же принципах, что и ядро Linux. Однако они реализованы на разных уровнях абстракции. Ядро Mesos запускается на каждой машине в кластере и предоставляет API для таких приложений, как Hadoop, Spark, Kafka и Elasticsearch. Mesos позволяет распределить управление и планирование ресурсов по центрам обработки данных и облачным средам.

Каковы преимущества и недостатки Apache Mesos в качестве альтернативы Kubernetes?

Apache Mesos абстрагирует вычислительные ресурсы, такие как процессор, память и хранилище, от реальных машин. Это позволяет масштабировать кластеры до десятков тысяч узлов. Используются отказоустойчивые, избыточные узлы менеджера и агента, которые при необходимости получают обновления без перерыва. Приложения Cloud-native и Legay могут работать бок о бок в кластере. Программное обеспечение работает на Linux, macOS и Windows и включает веб-интерфейс для управления кластерами и контейнерами.

Mesos предназначен для систем с большим количеством кластеров и высокой масштабируемостью. Программное обеспечение работает на более низком уровне абстракции, чем Kubernetes. Поэтому оно не так хорошо подходит для небольших кластеров с менее чем десятком узлов.

В каких случаях Apache Mesos особенно подходит?

Apache Mesos можно использовать для создания отказоустойчивых и эластично распределенных систем. Это программное обеспечение особенно подходит для больших систем, рассчитанных на максимальную избыточность.

AWS Fargate

AWS Fargate представляет собой «бессерверный» движок для контейнеров и следует модели container-as-a-service. При использовании Fargate основное внимание уделяется приложению, а не инфраструктуре. Fargate берет на себя управление необходимыми ресурсами. Программное обеспечение использует родственные технологии Amazon Elastic Container Service (ECS) и Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS).

Каковы преимущества и недостатки AWS Fargate как альтернативы Kubernetes?

Самым большим преимуществом AWS Fargate является его сильная ориентация на прикладной уровень. Поскольку вам не нужно беспокоиться о создании инфраструктуры, у вас нет накладных расходов, связанных с администрированием и масштабированием серверов. Fargate эластично масштабирует необходимые ресурсы, поэтому нет необходимости в избыточном выделении серверов для пиковых нагрузок. Таким образом, вы платите только за те вычислительные мощности, которые фактически используете. Fargate отличается встроенной изоляцией приложений для повышения безопасности.

В каких случаях AWS Fargate особенно подходит?

AWS Fargate можно использовать для реализации приложений, API, архитектур микросервисов и пакетной обработки данных. Fargate запускает контейнерные приложения и масштабирует их по требованию. Это программное обеспечение также используется для обучения искусственного интеллекта (AI) и машинного обучения (ML).

OpenShift

Платформа OpenShift от производителя Red Hat использует Kubernetes за кулисами. OpenShift позволяет оркестровать контейнеры и сети и обеспечивает планирование и управление распределенными, масштабируемыми ресурсами. Программное обеспечение может быть развернуто в различных облачных средах. К ним относятся частные облака на собственной вычислительной инфраструктуре, а также облачные инфраструктуры Amazon AWS и Microsoft Azure.

OpenShift имеет на борту веб-интерфейс для управления функциональностью в дополнение к обязательным инструментам командной строки. Следуя модели GitOps, разработчики обязаны хранить всю конфигурацию в виде кода. Несмотря на схожее название, OpenShift не связан с OpenStack.

Каковы преимущества и недостатки OpenShift как альтернативы Kubernetes?

Самым большим преимуществом OpenShift является то, что он предоставляет командам разработчиков последовательную и мощную рабочую среду. Независимо от используемой среды — публичного, частного или гибридного облака — разработчики имеют одинаковые подходы к созданию, тестированию и запуску приложений. К ним, в частности, относится «OpenShift Pipelines» — решение для непрерывной разработки.

Еще одной сильной стороной OpenShift являются встроенные инструменты мониторинга и протоколирования. К ним относятся Prometheus для управления мониторингом и уведомлениями, Jaeger для отслеживания транзакций, Kali для интерфейсов и визуализации, а также Istion для реализации распределенных микросервисных архитектур. Кроме того, OpenShift имеет доступ к «Red Hat Container Catalog», который содержит образы контейнеров, протестированные и сертифицированные Red Hat.

Как и многие продукты Red Hat, OpenShift полагается на коммерческий дистрибутив Linux «Red Hat Enterprise Linux» (RHEL). Эта зависимость приводит к определенному Vendor Lock-In.

В каких случаях OpenShift особенно подходит?

OpenShift особенно подходит для реализации стратегий гибридного облака и создания и масштабирования необходимых для этого контейнерных приложений. Организации, которые уже являются частью экосистемы Red Hat, получат выгоду от использования этого программного обеспечения.

Rancher

Rancher представляет собой еще одну альтернативу, основанную на Kubernetes. Этот инструмент представляет собой полный программный стек для команд, которые полагаются на контейнеры. Он решает операционные проблемы и проблемы безопасности, связанные с управлением несколькими кластерами Kubernetes. Rancher предоставляет командам DevOps централизованный интерфейс управления и унифицирует управление всеми кластерами Kubernetes в организации. В набор функций входит инициализация кластеров, обновление, управление пользователями и политиками.

Каковы преимущества и недостатки Rancher в качестве альтернативы Kubernetes?

Rancher упрощает развертывание кластеров Kubernetes на физических машинах, а также в публичных и частных облачных средах. Кластеры защищены с помощью глобальных политик безопасности; для аутентификации, контроля доступа и отслеживания используются централизованные системы. Программное обеспечение предотвращает сбои в работе кластера и при необходимости выполняет операции по спасению и восстановлению. Rancher работает с различными дистрибутивами Linux и Kubernetes, что защищает от привязки к производителю. Что касается удобных функций, то в комплект поставки входит поддержка Active Directory, LDAP и SAML, а также DNS provisioning.

В каких случаях Rancher особенно подходит?

Rancher особенно хорошо подходит для управления несколькими кластерами Kubernetes с помощью централизованного интерфейса. Права пользователей могут быть назначены на нескольких кластерах.

Nomad

Интересный инструмент для управления и планирования кластеров Nomad предлагает компания HashiCorp. Это программное обеспечение может использоваться как в сочетании с Kubernetes, так и в качестве самостоятельной альтернативы. Nomad присоединяется к существующему ассортименту облачных программ и программного обеспечения для инициализации. Следуя философии Unix, HashiCorp предпочитает модульный подход, при котором каждый инструмент охватывает узко определенный набор задач. К ним относятся Terraform для инфраструктуры как кода (IaC), Consul для обнаружения сервисов и Vault для управления секретами.

Каковы преимущества и недостатки Nomad как альтернативы Kubernetes?

Помимо обычных контейнерных приложений, Nomad также поддерживает виртуализированные, а также традиционные «автономные» приложения. В отличие от Kubernetes, Nomad не состоит из множества взаимодействующих системных компонентов. Скорее, программное обеспечение существует как единый, легкий двоичный файл. Оно развертывается в локальных средах разработки, облачных средах, частных или публичных центрах обработки данных.

Независимо от развернутой среды, Nomad обеспечивает одинаковое удобство работы. Его можно использовать для развертывания кластеров из десятков тысяч узлов в нескольких зонах доступности, регионах и центрах обработки данных. Многокластерные развертывания также входят в набор функций.

В каких случаях Nomad особенно подходит?

Nomad особенно хорошо подходит для малых и средних команд, у которых нет возможности поддерживать сложный оркестратор. Nomad также идеально подходит для запуска смешанных контейнерных и неконтейнерных (Windows, Java) приложений. Простота программного обеспечения позволяет командам быстро перемещаться и реагировать на изменяющиеся потребности бизнеса.

Azk

С помощью Azk разработчики получают в свое распоряжение интересную альтернативу Kubernetes. Инструмент устанавливается локально и позволяет оркестровать среду разработки на собственной машине. Azk предоставляет интерфейс командной строки; для каждого проекта создается конфигурационный файл (называемый Azkfile.js), определяющий среду разработки. Сюда входят образы контейнеров Docker, настройки сети и накопителей, а также переменные среды.

Каковы преимущества и недостатки Azk как альтернативы Kubernetes?

Самое большое преимущество Azk заключается в том, что разработчикам проще создавать локальные среды разработки. Помимо центрального репозитория, содержащего образы наиболее используемых систем, формат файлов Azkfile вносит основной вклад в хороший пользовательский опыт. Azkfile написан на понятном диалекте JavaScript и служит рецептом для локальной среды разработки. Кроме того, Azk предлагает возможность автоматической генерации Azkfile на основе некоторых спецификаций.

Поскольку Azk ориентирован в основном на профессиональных веб-разработчиков, поддержка Windows пока отсутствует.

В каких случаях Azk особенно подходит?

Azk в основном подходит для автоматизации установки и оркестровки сред разработки. Это позволяет определять согласованные среды для различных проектов в команде.

Оцените статью
cdelat.ru
Добавить комментарий