مقایسه Kubernetes ،Docker Swarm و OpenShift
در عصر توسعه مبتنی بر مایکروسرویسها و DevOps، مدیریت و هماهنگ سازی هزاران کانتینر در محیطهای عملیاتی به امری ضروری تبدیل شده است. با این حال، مدیریت و مقیاس بندی برنامههای کانتینری میتواند پیچیده باشد و نیاز به یک سیستم هماهنگ سازی کانتینر که با نام ارکستراسیون هم شناخته میشود دارد. ارکستراسیون کانتینر به معنای خودکارسازی استقرار، مدیریت، شبکه سازی و مقیاس دهی این کانتینرهاست. سه پلتفرم اصلی که بر این بازار تسلط دارند، Kubernetes، Docker Swarm و OpenShift هستند که در ادامه آنها را با هم مقایسه میکنیم.
Docker Swarm: سادگی، سرعت و ادغام بومی
ابزار Docker Swarm یک ابزار ارکستراسیون بومی در خود Docker است. این راهکار به شما امکان میدهد گروهی از کانتینرهای داکر را به عنوان یک میزبان مجازی واحد ایجاد و مدیریت کنید. با این ابزار میتوانید به راحتی برنامه خود را با اضافه کردن کانتینرهای بیشتر به کلاستر، به صورت افقی مقیاس بندی کنید. Docker Swarm به طور خودکار بار را بین کانتینرهای موجود توزیع و متعادل میکند. علاوه بر این، داکر سوارم قابلیت کشف سرویس داخلی را ارائه میدهد که کشف و اتصال به سرویسهای در حال اجرا در کلاستر شما را آسانتر میکند. از این ابزار سریع در پروژههایی با مقیاس کوچکتر استفاده میشود.
نقاط قوت Docker Swarm
در ادامه به بررسی برخی از مزایای Docker Swarm نسب به باقی ابزارها میپردازیم.
- دسترسی پذیری بالا: داکر سوارم با استفاده از گروهی از Nodeها و Workerها، محیطهایی با دسترسی پذیری بالا را به مهندسان DevOps ارائه میدهد. این ابزار از Raft برای ایجاد ارتباط قابل اعتماد و تحمل خطا بین نودها استفاده میکند.
- لود بالانسینگ: از آنجایی که چندین Worker Node وجود دارد، میتوانید چندین نمونه از برنامهها را در Swarm مستقر کنید. یک مکانیسم تعادل بار داخلی توسط نودهای Manager یا به اصطلاح مدیر، تضمین میکند که درخواستها به صورت مساوی بین Worker Nodeها توزیع شوند.
- سادگی: به طور خاص، حالت Swarm با خود داکر یکپارچه شده است، بنابراین توسعه دهندگان نیازی به اضافه کردن چیزهای دیگر ندارد. ابزار Docker CLI شامل دستورات و گزینههای لازم برای مدیریت آسان برنامهها و کانتینرها است.
نقاط ضعف Docker Swarm
در مقایسه Docker Swarm و Kubernetes، میتوان نقاط ضعف بسیاری برای این ابزار پیدا کرد.
- محدودیت در شخصی سازی: برای سادگی و سهولت بیشتر، داکر سوارم در مقایسه با کوبرنیتز دارای قابلیتهای کمتر و افزونههای محدودتری است.
- عملکرد ضعیفتر: در مقایسه Docker Swarm، Kubernetes و OpenShift، محصول داکر مجموعه محدودی از ویژگیها را ارائه میدهد که بر نیازهای اصلی برنامه ریزی و مدیریت کانتینرها تمرکز دارد. قابلیتهایی مانند مقیاس پذیری خودکار و گزینههای ذخیره سازی در Swarm محدودتر است.
Kubernetes: استاندارد صنعتی
کوبرنیتز که توسط گوگل توسعه یافت و اکنون تحت نظارت CNCF است، استاندارد بی چون و چرای ارکستراسیون کانتینرهاست. فلسفه اصلی K8s، مدیریت وضعیت مد نظر به مثابه تشریح وضعیت نهایی سیستم توسط شما و تلاش کوبرنیتز برای رساندن وضعیت واقعی به آن وضعیت مطلوب شماست. معماری Kubernetes یا همان K8s حول یک کلاستر میچرخد که از صفحه کنترل و Worker Nodeها تشکیل شده است. در ادامه با جزئی از معماری و اجزای کلیدی کوبرنیتز آشنا میشویم.
- Control Plane: مغز متفکر کلاستر، شامل API Server، etcd و Scheduler است.
- Worker Nodes: مسئول اجرای بار کاری، شامل Kubelet و Kube-proxy است.
نقاط قوت Kubernetes
کوبرنیتز به لطف زیربنای قدرتمند خود که آن را مدیون شرکت گوگل است، نقاط قوت بسیاری دارد.
- خودترمیمی: اگر یک Pod خراب شود یا به مشکل بخورد، خود کوبرنیتز آن را ری استارت یا جایگزین میکند و پایداری سرویس را بالا میبرد.
- مقیاس پذیری بسیار بالا: امکان افزایش و کاهش خودکار تعداد Podها بر اساس منابع و نیاز سیستم.
- قابلیت اجرا روی انواع پلتفرمها: با مدل استاندارد خود، برنامهها را بدون وابستگی به یک فضای ابری، روی AWS ،Azure یا سرورهای داخلی اجرا میکند.
نقاط ضعف Kubernetes
با تمام نقاط قوتی که دارد، کوبرنیتز دارای نقطه ضعفها و چالشهایی نیز هست که باید به آنها توجه داشت:
- سختی و پیچیدگی بالا: برای نصب، پیکربندی و نگهداری، نیاز به متخصصین حرفهای دارد.
- منابع موردنیاز: کوبرنیتز هم از نظر سخت افزاری و هم از نظر منابع انسانی، نیازمند منابع قابل توجهی است. راه اندازی و نگهداری کلاسترهای کوبرنیتز میتواند به منابع زیادی نیاز داشته باشد.
OpenShift: محصولی سازمانی از Red Hat
OpenShift یک محصول تجاری از شرکت Red Hat است که بر پایه Kubernetes و سیستم عامل CoreOS بنا شده است. میتوان گفت که OpenShift همان کوبرنتیز است که شرکت ردهت به آن Enterprise Tools اضافه کرده است. این پلتفرم در واقع یک توزیع Kubernetes سازمانی است که قابلیتهای یک پلتفرم به عنوان سرویس (PaaS) را به آن میافزاید. اوپن شیفت مجموعهای جامع از ابزارها را برای ساخت، استقرار و مدیریت برنامههای کانتینری به روشی سازگار و تکرارپذیر فراهم میکند.
تفاوت OpenShift و Kubernetes
در بخش بالا به این اشاره کردیم که OpenShift یک توزیع سازمانی از Kunbernetes است. اما دقیقا چه تفاوتی با آن دارد. OpenShift با افزودن لایههای مختلف، تجربه کاربری K8s را بهبود میبخشد:
- امنیت پیشرفته: اعمال سیاستهای امنیتی سخت گیرانه و استفاده از SELinux.
- ابزارهای توسعه دهنده: قابلیتهایی مانند Source-to-Image که به توسعه دهندگان اجازه میدهد کد منبع را مستقیما به کانتینر تبدیل کرده و آن را استقرار دهند.
- Operator Framework: خودکارسازی مدیریت چرخه حیات برنامههای پیچیده در کلاستر.
- کنسول وب جامع: یک رابط کاربری گرافیکی قدرتمند برای مدیران و توسعه دهندگان.
نقاط قوت OpenShift
این ابزار پیشرفته نقاط قوت بسیاری دارد که در ادامه آنها را موشکافی میکنیم:
- امنیت پیشرفته: OpenShift مدیریت RBAC را بهتر از کوبرنیتز انجام میدهد و کانتینرها را برای جلوگیری از خطرات امنیتی محدود میکند.
- پشتیبانی سازمانی: این ابزار توسط شرکت بزرگ Red Hat پشتیبانی میشود و دارای مستندات کامل میباشد.
- مقیاس پذیری بالا: OpenShift همه امکانات کوبرنیتیز را دارد و برای محیطهای بزرگ سازمانی مناسب است.
نقاط ضعف OpenShift
مانند هر ابزار دیگری که در این مقاله در مورد آن صحبت کردیم، اوپن شیفت نیز معایب خود را دارد. در ادامه با معایب OpenShift آشنا میشوید:
- پیچیدگی برای مبتدیان: برخلاف رابط کاربری عام پسندش، یادگیری این ابزار میتواند برای کاربران سخت و پیچیده باشد.
- منابع فشرده: OpenShift از نظر سخت افزار و زیرساخت به منابع بیشتری نیاز دارد که میتواند برای کسانی که به دنبال یک راه حل سبک هستند، نکتهای منفی باشد.
مقایسه Kubernetes، Docker Swarm و OpenShift
کوبرنتیز، داکر سوارم و اوپن شیفت سه نمونه از قدرتمندترین و پرکاربردترین پلتفرمها در حوزه ارکستراسیون هستند که هر یک با رویکردی متفاوت، نیازهای خاص سازمانها را برطرف میکنند. در ادامه این سه ابزار را با یکدیگر مقایسه میکنیم:
| ویژگی | Kubernetes (K8s) | Docker Swarm | OpenShift (Red Hat) |
|---|---|---|---|
| ماهیت پلتفرم | سیستم ارکستراسیون کانتینر Open Source، توسعه یافته توسط گوگل. | ابزار ارکستراسیون بومی و سادهشدهی داکر (Docker). | پلتفرم کانتینر سازمانی (Enterprise) مبتنی بر Kubernetes و افزونههای Red Hat. |
| پیچیدگی / منحنی یادگیری | بالا (نصب پیچیده، مفاهیم زیاد: Pods, Deployments, Services, Ingress, …). | پایین (سادهترین ابزار، یکپارچه با Docker CLI). | متوسط تا بالا (نصب سادهتر از K8s خام، اما مجموعه ابزارهای گسترده). |
| مقیاسپذیری و عملکرد | فوقالعاده عالی (توانایی مدیریت هزاران گره و کانتینر، بالاترین سقف مقیاسپذیری). | متوسط (برای کلاسترهای کوچک تا متوسط مناسب است). | عالی (مانند Kubernetes، با بهینهسازیهای سازمانی). |
| خودترمیمی (Self-healing) | بله (مکانیسمهای پیشرفته برای جایگزینی خودکار کانتینرهای ناموفق). | بله (قابلیتهای اولیه و اساسی). | بله (مانند K8s). |
| امکانات توسعهدهنده (DevOps) | بالا (دارای ابزارهای مختلف) | پایین (تمرکز بر ارکستراسیون، نه چرخه توسعه). | عالی (دارای ابزارهای داخلی مانند Source-to-Image (S2I)، مانیتورینگ، CI/CD و رجیستری داخلی). |
| رابط کاربری گرافیکی (GUI) | ندارد (نیاز به داشبوردهای خارجی مانند Kubernetes Dashboard). | ندارد (کاملا CLI-محور). | بله (کنسول وب سازمانی پیشرفته برای مدیریت و توسعه). |
| جامعه کاربری و پشتیبانی | عظیم و پیشرو (بزرگترین و فعالترین جامعه Open Source). | متوسط (کاهش محبوبیت در سالهای اخیر به نفع K8s). | سازمانی (پشتیبانی تجاری Red Hat، جامعه کاربری بزرگ در محیطهای سازمانی). |
جمع بندی
در نهایت، Kubernetes، Docker Swarm و OpenShift همگی سیستمهای محبوب هماهنگی کانتینرها هستند که راهی را برای سازمانها فراهم میکنند تا به راحتی برنامههای کانتینری شده را در محیطهای تولیدی، مستقر، مقیاس بندی و مدیریت کنند. هر یکی از این سیستمها مجموعهای از مزایا و ویژگیهای خاص خود را ارائه میدهند که آنها را برای موارد استفاده و سازمانهای مختلف مناسب میکند.
سوالات متداول
Docker Swarm میتواند تا حدودی به طور مقیاس پذیری را مدیریت کند، اما ممکن است برای استقرارهای پیچیده و در مقیاس بزرگ کافی نباشد و جلوی Kubernetes قدرت کمتری دارد.
خیر، OpenShift در واقع بر پایه Kubernets ساخته شده و نمیتوان بدون کوبرنیتز آن را اجرا کرد.
منابع
- https://www.next2it.co.uk/docker-swarm-vs-kubernetes-vs-openshift/
اولین دیدگاه را اضافه کنید.