どのコンテナシステムを使用するべきか: KubernetesそれともDocker?

コンテナシステムを選ぶことは、2つのシステムの間での単純な選択です。Kubernetesを選ぶべきでしょうか、それともDockerでしょうか？

アプリやソフトウェアの開発を考えているなら、最初の懸念はさまざまなコンピューティング環境やオペレーティングシステムとの互換性の問題かもしれません。この問題から将来のアプリを守る方法の一つは、コンテナを利用することです。

しかし、コンテナ化システムを選ぶ際には、常に2つの選択肢が他と際立っています：DockerとKubernetesです。どちらを使うべきでしょうか？両方を使うことはできますか？

コンテナとは何ですか、そしてなぜそれらを使用すべきですか？

コンテナは、システム仮想化の高度なタイプです。これらは、ソフトウェア開発においてほとんどの仮想マシン（VM）が不足する部分を成功させます。コンテナはコンピュータシステムまたはOSをエミュレートし、異なるシステムやネイティブアプリがある他のコンテナと衝突や干渉することなく並行して実行できるようにします。

ソフトウェア開発に関して言えば、プログラマーとして直面する可能性が最も高い障害は、アプリがさまざまなコンピューティング環境やオペレーティングシステムで信頼性良く動作することを確認することです。コンテナは、互換性の問題が決して発生しないようにします。

適切な仮想環境と共にアプリを展開することで、必要なハードウェアリソースだけを引き出し、システムの互換性の問題を完全に回避できます。また、コンテナ仮想化にはOSが含まれており、ハードウェアではないため、一つのアプリやVMによる物理リソースの蓄積に直面することも回避できます。

幸いなことに、コンテナ技術は広く利用可能です。アプリを作成するだけでなく、コンテナを作成し、その内部システムを開発するためにゼロから始める必要はありません。オンラインで利用できる多くのコンテナシステムの中から、一つまたは複数のシステムを利用して、あなたのアプリやその計画に最適なものを見つけることができます。

Dockerとは何ですか？

Dockerは、仮想マシンと同様に機能するオープンソースのコンテナツールです。Dockerプラットフォームを使用すると、アプリをコンテナアプリのライフサイクル全体に渡って取り扱うことができます。さまざまなコンピューティング環境で仮想アプリを構築、管理、展開することができます。

あなたのDockerコンテナーアプリは、実行中のシステムからのコンテナーLinuxカーネルに依存し、効率を犠牲にすることなくアプリを軽量に保ちます。

ソフトウェア開発者として、Dockerは最終製品のさまざまなオペレーティングシステムや環境への互換性を気にすることなく、コードの作成に集中できるように助けてくれます。また、DockerはDockerHubからプログラムやDockerイメージ、ファイルをimportすることを可能にしてくれるため、大幅に時間を節約できます。これは、オンラインライブラリからコードをimportするのと似ています。

Dockerのアーキテクチャの仕組み

Dockerの主な利点は、ハードウェアではなくオペレーティングシステムの仮想化です。これは、クライアントサーバーアーキテクチャを利用して効率的に実現されます。Dockerクライアントは、ユーザーがDockerと対話する方法であり、そのユーザーに代わってコンテナマネージャーであるDockerデーモンと通信します。これらが別々のエンティティであることで、Dockerクライアントとデーモンは同じシステム上でも、リモートでも実行することができます。

大規模にコンテナを管理する際、DockerはそのネイティブクラスタリングソリューションであるDocker Swarmを使用することを可能にします。Docker Swarmは、Dockerエンジンとコンテナのグループを1つのDockerエンジンに変え、管理、監視、展開を容易にします。

Dockerクラスターを管理するために、Swarmの独自APIを使用して発見トークンを作成し、追加のノードやコンテナをリストし、エンジンを実行します。

Kubernetesとは何ですか？

Kubernetesは、ネットワーク内の複数のノードにわたってさまざまなコンテナを管理、デプロイ、実行できるようにするコンテナオーケストレーションツールです。また、アプリを実行するために使用しているすべてのコンテナとそのパフォーマンスを監視し、記録するシステムでもあります。

Kubernetesは監視に加えて、コンテナ管理のほとんどの作業を自動で行い、コンテナをサーバーに接続し、各コンテナクラスターが十分なハードウェアリソースにアクセスできるようにします。

Dockerとは異なり、Kubernetesはコンテナを作成するのではなく、コンテナを管理します。別のコンテナシステムと連携する必要があります。アプリ用のコンテナビルディングシステムがすでにない場合、Kubernetesを使用することはできません。しかし、Dockerのようなコンテナシステムに接続することで、Kubernetesを早い段階でオペレーションに統合することができます。

Kubernetesのアーキテクチャがどのように機能するか

Kubernetesのアーキテクチャは、柔軟で効率的であるように設計されました。複数のノードが独立して動作するのではなく、Kubernetesのクラスターは、タスク、権限、およびコンポーネントの分配に関してマスター・ワーカーのノードシステムを使用します。

ある意味で、マスターノードはKubernetesそのものであり、クラスターの機能する脳としてAPI、デプロイメントスケジュール、作業ノードを管理しています。

ワーカーノードはあなたのアプリケーションです。各ワーカーノードにはKubeleteが含まれており、これはマスターノードのAPIサーバーと通信し、アプリのマイクロサービス間の通信を可能にするKube-proxy、コンテナを運ぶポッド、およびDockerのようなコンテナエンジンがあります。

各ポッド内のコンテナはしばしばコンテキスト、リソース、目標を共有するため、需要の増減に応じてポッドを複製して展開することで簡単にスケールアップできます。この分割されたアーキテクチャが、Kubernetesが安定したインフラを犠牲にすることなく、高度にスケーラブルであることを可能にしています。

Kubernetes 対 Docker: どちらを選ぶべきか?

DockerとKubernetesは多くの側面で非常に似ていますが、利用可能な機能やアーキテクチャに応じて、それぞれの利点と欠点があります。プロジェクトに適したコンテナシステムを選択するには、DockerとKubernetesの表面的な定義を超えた核心的な違いを理解する必要があります。

コンテナ

Dockerの主な目的は、軽量なコンテナを作成し、それを管理することです。Kubernetesはコンテナを管理するだけで、サードパーティのコンテナビルダーを使用する必要があります。

クラスター

DockerクラスターはKubernetesに比べて構築するのがはるかに難しく、時間がかかります。しかし、DockerクラスターはKubernetesクラスターよりも強力で、はるかに安定しています。

スケーリング

Kubernetesはコンテナを自動的にスケールさせるために作られていますが、Docker Swarmを使用してコンテナを管理およびオーケストレーションすることもできますが、そのプロセスは自動化されておらず、時間がかかることがあります。しかし、Dockerのスケーラビリティオプションは、Kubernetesのスケーリングとは異なり、クラスターの強度を弱める可能性があります。

ログおよび監視

Dockerを使用する場合、アプリを監視するためにサードパーティのツールを統合する必要があります。一方、Kubernetesには組み込みの監視およびログシステムがあります。

パブリッククラウドの互換性

DockerはAzureのみと互換性がありますが、KubernetesのユーザーはGoogle、AWS、およびAzureクラウドの中から選択できます。

DockerとKubernetesの間で

DockerとKubernetesの比較には明確な勝者はいません。それぞれのコンテナシステムには、ニーズに応じて重要な点や補完的な点となる強みと弱みがあります。

あなたの決定がどのようなものであれ、それがアプリと共に成長できるように、組み込みツールを提供するか、サードパーティの統合を許可することを確実にしてください。