Mangfoldige valgmuligheter presenteres for IT-avdelinger når de skal drifte applikasjoner i containere, og dette omfatter alle nivåer av teknisk kunnskap.
Det kan være utfordrende å velge en løsning, spesielt med tanke på at et bytte til et annet alternativ neppe er ønskelig i nær fremtid.
Denne artikkelen sammenligner to sentrale alternativer: Amazon Elastic Container Service (ECS) og Kubernetes.
Begge er anerkjente plattformer for containerorkestrering og administrasjon av mikrotjenester. Før vi går videre, kan det være nyttig med en kort repetisjon om containere. Containere har blitt populære for å forenkle kodeutvikling, promotering og distribusjon på tvers av ulike miljøer. De fungerer som abstraksjoner på applikasjonsnivå, ved å pakke kode sammen med nødvendige avhengigheter, biblioteker og miljøinnstillinger i en kjørbar enhet.
Selv om hovedmålet med containere er å forenkle distribusjonsprosessen av kode, blir det stadig mer komplekst å håndtere tusenvis av dem. En annen mekanisme er derfor nødvendig for å implementere svært pålitelige distribusjoner, skalere applikasjoner etter belastning, bytte ut feilaktige containere med nye, håndtere lastbalansering og eksponere porter.
Det er her containerorkestrering kommer inn. I tillegg er det behov for verktøy for å kjøre containere og administrere den underliggende infrastrukturen. Det finnes mange løsninger for dette, men la oss fokusere på et par stykker.
Denne artikkelen sammenligner ECS og Kubernetes, fremhever fordelene med hver, og konkluderer med en veiledning for å velge det rette alternativet for ditt prosjekt.
Hva er Amazon ECS?
Amazon ECS er en tjeneste for containerorkestrering som effektiviserer distribusjon, administrasjon og skalering av containerbaserte applikasjoner. I praksis definerer du applikasjonen din og dens nødvendige ressurser. Deretter starter, overvåker og skalerer Amazon ECS applikasjonen din på tvers av ulike dataalternativer, samtidig som den tillater integrasjon med andre nødvendige AWS-tjenester. For eksempel kan du sjekke status og endre klyngene dine gjennom programmering.
ECS lar deg distribuere applikasjonene dine gjennom en samling servere, kalt klynger, ved hjelp av oppgavedefinisjoner og API-kall.
Les også: Hvilke AWS EC2-instanser bør du bruke?
Fordeler med Amazon ECS
- Tradisjonell ECS – Denne versjonen ble lansert i 2015 og bruker Amazon EC2 for å kjøre Docker-containere i skyen. Tradisjonell ECS gir deg kontroll over de underliggende EC2-valgene, noe som gir fleksibilitet. Dette betyr at du velger hvilke typer instanser du vil kjøre containerne dine på. Modellen kobler deg også til andre AWS-tjenester som kan brukes til å overvåke og logge aktivitet på EC2-instansene.
- Fargate ECS – Utgitt i 2017 for å kjøre containere uten behov for å administrere de underliggende EC2-beregningsalternativene. Fargate har en annen tilnærming ved å beregne nødvendig CPU og minne. Hvis du ønsker å raskt få i gang arbeidsbelastninger, kan dette være det beste alternativet, siden du slipper å bekymre deg for de underliggende databehandlingsalternativene.
- Forenklede applikasjonsarkitekturer – ECS er et godt valg for applikasjoner med få mikrotjenester (de med få eksterne avhengigheter eller har få bevegelige deler) som fungerer uavhengig.
- Enkel overvåking og logging – Du kan enkelt integrere ECS med AWS» logge- og overvåkingsverktøy som CloudWatch. Du trenger ikke å konfigurere synlighet i container-arbeidsbelastninger, noe som sparer deg for tid.
- Enkel læringskurve – ECS er relativt enkelt å lære. Hostet Kubernetes blir stadig mer populært enn tradisjonelle modeller som KOPS-varianter og Kubeadm.
- Serverløs infrastruktur – ECS lar deg kjøre containere uten behov for å administrere virtuelle maskiner; det distribuerer containere uten menneskelig innblanding.
- Innebygd sikkerhet – Som standard er Amazon ECS sikret og implementerer sikkerhetstiltak gjennom en isolert Virtual Private Cloud-nettverksmekanisme.
Begrensninger for ECS
- Begrenset lagring – Ekstern lagring er utelukkende begrenset til Amazon, og opp til Amazon EBS.
- Valideringsbegrensninger – ECS er et Amazon-produkt og dermed utilgjengelig for offentlige distribusjoner utenfor Amazon.
- Leverandørlåsning – ECS er låst til Amazon; den kan bare administrere egne containere.
- Tilgjengelighet av ECS-kode – Mye av ECS-koden er ikke offentlig tilgjengelig. Verktøy som AWS Blox (et rammeverk for å bygge egendefinerte planleggere) har en svært liten del av kodebasen som er åpen kildekode.
Hva er Kubernetes?
Kubernetes, ofte forkortet til K8s, er en åpen kildekode-programvare for å automatisere distribusjon, skalering og administrasjon av containerbaserte applikasjoner.
Ved å utnytte 15 års erfaring med å kjøre Googles produksjonsarbeidsbelastninger (kombinert med de beste ideene og fellesskapspraksisen), grupperer K8s dine applikasjonscontainere i logiske enheter som er enkle å oppdage og administrere.
I tillegg til K8s» primære funksjoner, tilbyr det lastbalansering, vedvarende lagring, automatiske tilbakeføringer for containerbaserte apper, hemmelighetsadministrasjon, selvhelbredelse for Kubernetes-klynger og konfigurasjonsadministrasjon.
Les også: Komme i gang med Kubernetes: En introduksjon for nybegynnere
Fordeler med Kubernetes
- Åpen kildekode (ingen leverandørlåsning) – Uansett om du kjører lokalt eller i skyen, kan du bruke Kubernetes uten å måtte omstrukturere orkestreringsstrategien. I motsetning til tradisjonell programvare som medfører lisensavgifter, er K8s gratis og åpen kildekode. K8s-klynger kan kjøre på tvers av offentlige og private skyer som gir virtualiseringsressurser på begge enheter.
- Kraftig fleksibilitet – K8s er en god løsning hvis applikasjonene dine trenger høy tilgjengelighet samtidig som de støtter effektivitet og skalerbarhet. Denne egenskapen er spesielt nyttig i applikasjoner som genererer store inntekter. Enkelt sagt har du detaljert kontroll over arbeidsmengdene dine. Hvis du ønsker å flytte applikasjoner til kraftigere plattformer, er K8s ikke begrenset til leverandørlåsning som ECS.
- Høy tilgjengelighet – K8s er designet for å gi høy tilgjengelighet for applikasjoner og deres infrastruktur, noe som gjør det til en viktig funksjon for containere i produksjon. Høy tilgjengelighet oppnås gjennom ulike teknikker:
- Helsesjekker og selvhelbredelse – Kubernetes beskytter applikasjonene dine mot feil gjennom regelmessige inspeksjoner av noder. Hvis en pod eller container svikter på grunn av en feil, setter K8s automatisk i gang en erstatning.
- Lastbalansering og trafikkruting – K8s vil kun sende forespørsler til de relevante containerne. Med lastbalansering fordeler K8s belastninger på tvers av pods, og balanserer ressurser ved for eksempel avbrudd, plutselig topptrafikk eller batchbehandling. Du kan også bruke eksterne lastbalansere om ønskelig.
- Skalerbarhet for arbeidsbelastning – K8s bruker ressursene sine for å gi effektiv skalering på følgende måter:
- Automatisk skalering – Denne funksjonen lar deg automatisk justere antall aktive containere basert på CPU-bruk og andre CPU-målinger.
- Manuell skalering – Med denne funksjonen kan du skalere antall aktive containere via kommandolinjen eller grensesnittet.
- Replikeringskontrollere – Dette verktøyet lar deg bestemme antall pods som skal samsvare med klyngespesifikasjonen; hvis det er for få, starter det nye, og hvis det er for mange, avslutter det dem.
- Designet for distribusjon – K8s er spesielt designet for å fremskynde prosessen med å bygge, teste og levere programvare. Her er noen av funksjonene som tilbys:
- Automatiserte tilbakeføringer og utrullinger – K8s lar deg rulle ut nye konfigurasjoner eller applikasjonsoppdateringer uten nedetid for applikasjonen. I tilfelle en feil, ruller K8s automatisk tilbake til forrige versjon.
- Canary-distribusjoner – Du kan teste nye distribusjoner i produksjon parallelt med den forrige versjonen; K8s lar deg skalere ned den siste versjonen av appen mens du skalerer opp den nyeste versjonen.
- Støtte for programmeringsspråk og rammeverk – Enten du kommer fra Go-, Java- eller .Net-programmeringsspråkmiljøer, støtter Kubernetes mange utviklingsspråk og rammeverk. Hvis en app kan kjøre i en container, vil den også kjøre på K8s.
- Tjenesteoppdagelse – Alle utviklere ønsker at de leverte tjenestene skal kunne kommunisere med hverandre. K8s sin driftsmodell innebærer imidlertid kontinuerlig opprettelse og ødeleggelse av containere, noe som betyr at noen tjenester ikke lenger finnes på bestemte lokasjoner. I tradisjonell utvikling ville et tjenesteregister brukes for å spore plasseringen av disse tjenestene. K8s løser dette gjennom et innebygd tjenestekonsept for å gruppere pods og oppdage tjenester på en sømløs måte. K8s gir IP-adresser for alle pods, tildeler DNS-navn for hvert podsett og balanserer deretter belastningstrafikken på hvert podsett. Denne arkitekturen skaper et miljø der tjenesteoppdagelsen abstraheres fra hver container.
- Et aktivt fellesskap – K8s støttes av et aktivt fellesskap med tusenvis av utviklere som bruker tjenestene. Over 100 millioner utviklere bruker K8s for å oppdage og bidra med 330 millioner prosjekter. Fellesskapet viser ingen tegn til å avta og oppmuntrer til samarbeid mellom utviklere.
Begrensninger for Kubernetes
- Brat læringskurve – For å komme i gang med Kubernetes må du forstå landskapet. I tillegg krever det å levere en helhetlig løsning inkludering av en rekke teknologier og tjenester. Siden tilleggsteknologiene varierer betydelig (noen løsninger er basert på UNIX-dominerte systemer mens andre er nye teknologier med lav utbredelse), kan det være utfordrende å finne ut hvilke som skal inkluderes. Du må også forstå hvordan alle komponentene samvirker for å skape en mer omfattende løsning på spesifikke problemer. Det finnes dokumentasjon, men du må forstå hvordan du leverer og administrerer disse tjenestene.
- Å skille funksjoner og prosjekter – Det kan være utfordrende å forstå forskjellene mellom prosjekter og funksjoner. Selv om du enkelt kan finne veiledning for hvordan du administrerer prosjekter, får du kanskje ikke et tydelig skille mellom funksjoner og fellesskapsprosjekter.
- Kunnskap utover Kubernetes – Kubernetes er en kompleks plattform. Med all denne kompleksiteten i å levere løsninger, vil du sannsynligvis oppleve forvirring, spesielt hvis du er ny til det. Likevel ønsker organisasjoner å levere løsninger (som datalagring som en tjeneste), noe som forsterker læringskurven. Hvis du bruker slike tjenester i produktet ditt, må du utvide kunnskapen din utover Kubernetes.
- Det er vanskelig å administrere Kubernetes – Å sette opp K8s for produksjon er en ting. Du må sørge for at alle nødvendige ressurser er på plass for at applikasjonene dine kan administrere den. Du må også håndtere all sikkerheten og integrere den med infrastrukturen din. I tillegg trenger du ekspertise på høyt nivå for å behandle og bruke verktøyene effektivt. Det kreves dyp kunnskap for å administrere Kubernetes-klynger, overvåke og feilsøke klynger, og støtte dem i stor skala.
Sammenligning av ECS og Kubernetes
Her er en side-ved-side-sammenligning som viser forskjellene:
| Forskjellsområde | Kubernetes | Amazon ECS |
| Applikasjonsdefinisjon | Applikasjoner distribueres ved å kombinere pods, noder og tjenester. | Applikasjonsdistribusjon tar form av oppgaver. Oppgavene er containerinstanser – for eksempel Docker-containere som kjører på ECS-instanser. |
| Distribusjon | Komplekst da du må distribuere og konfigurere klynger manuelt. | Enkel distribusjon via AWS-konsollen. |
| Nodestøtte (antall maskiner) | 5000 noder per klynge. | 1000 noder per klynge. |
| Containere | Opptil 300 000 containere per klynge. | Begrenset av utnyttet infrastrukturkapasitet. |
| Lastbalansering | Pods eksponeres gjennom tjenester som brukes som lastbalansere bak ingresskontrollere. | To lastbalansere er tilgjengelige; ELB Application eller Network. |
| Pris | Gratis. | ECS er gratis, men du må betale for EC2-ressurser. |
| Optimalisering | Godt optimalisert for en enkelt stor klynge. | Forhåndskonfigurert med krav og containerkrav. |
| Autoskalering | Du definerer autoskaleringsparametere når du bygger implementeringer. | Du bruker overvåkingstjenester som CloudWatch til å autoskalere basert på CPU, minne og egendefinerte parametere. |
| Helsesjekk | To helsesjekker er tilgjengelige: beredskap og liveness. | Oppnås gjennom overvåkingstjenester som CloudWatch. |
| Tjenesteoppdagelse | Gjennom miljøvariabler eller DNS. | Oppnås gjennom overvåkingstjenester – CloudWatch. |
| Leverandørlåsning | Nei. | Ja. |
Bruksområder for ECS og Kubernetes
Her er hvordan ECS og Kubernetes containeriseringsteknologi revolusjonerer industrien:
ECS INC International fremhever en rekke bruksområder der ECS-teknologien er implementert. I moderne medisinsk utstyr finner vi revolusjonerende metoder for pasientbehandling og teknikker for medikamentlevering. Det finnes mange verktøy, som elektroniske inhalatorer, medisinske autoinjektorer og infusjonspumper.
Innen IoT-domenet har vi smarthjemenheter. I bilindustrien har vi smarte elbiler med forbedret kjøreopplevelse og forbedrede sikkerhetstiltak som assisterte bremsesystemer.
Dette er bare toppen av isfjellet; du kan se flere applikasjoner av ECS, som ikke er begrenset til trådløs teknologi, bærbare enheter og industrielle bruksområder.
Kubernetes har også sin del av praktiske applikasjoner. For det første tilbyr IBM-skyen private, offentlige og hybride funksjoner på tvers av et bredt spekter av kjøretider.
Spotify, en gigant innen musikkstrømming, utnytter Kubernetes-teknologien for å legge til rette for sømløse operasjoner, med opptil 10 millioner forespørsler per sekund. Selv om dette er bruksområder i den virkelige verden, betjener K8s flere funksjoner innen mikrotjenestearkitektur, skybaserte nettverksfunksjoner, maskinlæring og endring av programvareutviklingens livssyklus.
Avsluttende ord
Etter å ha lest denne veiledningen, har du en god oversikt over fordelene og ulempene ved å velge enten ECS eller K8s. Nøkkelen til å velge det riktige alternativet er basert på noen få argumenter. Du må vurdere kostnader, tjenestebegrensninger og talentkostnader.
Hvis du ønsker å bruke en gratis tjeneste, er K8s et godt valg. Du trenger imidlertid dyktige medarbeidere eller ferdigheter for å håndtere kompleksiteten det medfører. Selv om K8s ikke har begrensninger for leverandørlåsning, krever det en god forståelse av hvordan plattformen fungerer. ECS, derimot, gir raske konfigurasjoner.
Deretter kan du se nærmere på den detaljerte veiledningen om Kubernetes vs. Docker.