Kubernetes et Docker : quelles différences ?

Kubernetes est une plateforme permettant d’automatiser le déploiement, la montée en charge et l’orchestration de conteneurs tandis que Docker est une technologie de création et d’exécution de conteneurs. La différence ne vous paraît pas évidente ? C’est normal, les deux termes sont très souvent confondus, y compris par les professionnels et entreprises de l’IT. Bien que ces deux outils permettent tous les deux de lancer des applications dans des conteneurs Linux, ils fonctionnent à des niveaux très différents de la pile et proposent des fonctionnalités complémentaires. Découvrez dans cet article, les différences entre Kubernetes et Docker et comment ils peuvent s’allier.

Kubernetes : en quoi ça consiste ?

Le lexique de Kubernetes

Avant de se plonger dans le fonctionnement concret de Kubernetes, il est important de définir quelques éléments de langages. Cette plateforme d’orchestration de conteneurs open source proposée par Google repose en effet sur :

1. Les conteneurs

Les conteneurs sont les composants exécutables standardisés qui combinent le code source de l’application avec les bibliothèques du système d’exploitation. Chaque conteneur est isolé des autres processus et est exécuté sur un ordinateur, un serveur physique ou une machine virtuelle (VM).

2. Les nœuds (nodes)

Un nœud Kubernetes est une petite collection de ressources qui prend en charge un ou plusieurs conteneurs. Ces nœuds sont concrètement des machines, virtuelles ou physiques, dans lesquelles vont être déployés les conteneurs. Chaque nœud intègre un kube-proxy et kubelet, des services qui aident à créer l’environnement d’exécution et à prendre en charge les pods Kubernetes.

3. Les pods

Le pod est la plus petite unité déployable dans un environnement Kubernetes. Chaque pod possède un ou plusieurs conteneurs fonctionnant en tandem et qui partagent les ressources de mise en réseau et de stockage communes au nœud hôte où ils résident.

4. Le Kube-proxy

Le kube-proxy est, comme son nom le laisse deviner, un proxy réseau qui s’exécute sur chaque nœud du cluster. Le kube-proxy maintient les règles réseau sur les nœuds et permet ainsi la communication réseau à la fois à l’intérieur et à l’extérieur d’un cluster Kubernetes.

Pour cela, le Kube-proxy utilise la couche de filtrage de paquets du système d’exploitation ou transfère lui-même le trafic réseau.

5. Les clusters

Un cluster Kubernetes représente un ensemble ou une collection de nœuds (machines) qui exécutent des applications conteneurisées. Ces dernières regroupent en un package une application ainsi que ses services et dépendances requis.

6. Le Kubelet

Le Kubelet s’assure du fonctionnement des conteneurs décrits dans les PodSpecs. Concrètement, il enregistre les nœuds Kubernetes auprès du serveur d’API et garantit que tous les conteneurs d’un pod sont en cours d’exécution et en “bonne santé”. Il rend ensuite compte au nœud principal de la santé de son hôte et transmet des informations depuis et à destination du serveur d’API.

Le fonctionnement de Kubernetes

Kubernetes regroupe les conteneurs qui prennent en charge un unique microservice ou une seule application dans un pod. Dans chaque pod, se trouve un ou plusieurs conteneurs qui exécutent la logique métier. Chaque pod est ensuite exposé au réseau à travers une autre abstraction Kubernetes nommée service.

Les conteneurs, les pods et les services, sont hébergés au sein de nodes (des ordinateurs réels ou des machines virtuelles).

Kubernetes va orchestrer ces conteneurs pour prendre en charge le déploiement, le management et la gestion des charges d’un système. Il permet ainsi :

de concevoir des services applicatifs divisés sur plusieurs conteneurs ;
de planifier les conteneurs dans les clusters ;
de gérer l’organisation, la mise en réseau ou encore la mise à l’échelle des conteneurs ;
de garantir l’intégrité des conteneurs et clusters.

Concrètement, Kubernetes va permettre au développeur de se concentrer sur la partie métier en prenant en charge l’adaptation de la structure back-end et la surveillance. Par exemple, avec Kubernetes, si un node A ne répond pas, les pods déployés sur ce node seront automatiquement transférés à un autre node pour assurer la stabilité. Les déploiements Kubernetes sont ainsi évolutifs, polyvalents et résilients en cas de panne.

En revanche, pour créer et lancer les conteneurs, Kubernetes a besoin d’un logiciel différent. C’est ici qu’intervient Docker.

Qu’est-ce que Docker ?

Les composants de Docker

Docker est une technologie utilisée pour créer, exécuter et gérer le cycle de vie des conteneurs logiciels. Chaque conteneur regroupe un ou plusieurs processus, organisés sous un seul nom et un identifiant unique.

Le programme Docker comporte deux composants principaux :

un outil d’interface de ligne de commande client (CLI) pour exécuter des instructions vers l’environnement d’exécution Docker sur la ligne de commande ;
un environnement d’exécution du conteneur pour le créer et l’exécuter sur le système d’exploitation.

Les autres composants majeurs sont :

Docker Engine

Docker Engine est une application à installer sur l’ordinateur ou le serveur-hôte pour créer, exécuter et gérer des conteneurs Docker dans un environnement client-serveur.

C’est ce moteur qui relie les différents composants entre eux.

Docker Client

Docker Client est l’interface de commande qui permet de recevoir les instructions pour communiquer avec le système Docker.

Dockerfile

Le Dockerfile est, comme son nom l’indique, un fichier présent dans chaque conteneur Docker. Il comporte les instructions de création d’une image Docker et précise notamment :

le système d’exploitation sur lequel sera basé le conteneur ;
le langage de programmation utilisé ;
les variables environnementales (ports réseau, emplacement des fichiers, etc.).

Les images Docker

Les images sont des modèles, accessibles en lecture seule et qui permettent de créer les conteneurs. Ces modèles sont composés de plusieurs couches qui intègrent les installations, bibliothèques, dépendances et codes opérationnels.

Les conteneurs Docker

Pour Docker, les conteneurs sont les instances d’une image ou d’un modèle qui seront exécutées sur une machine physique ou virtuelle. Un conteneur Docker peut être lancé sur un microservice ou sur un stack complet d’application.

Les utilisations de Docker

Docker va donc permettre aux développeurs de conditionner les applications dans des conteneurs puis de les exécuter. Cette technologie est très populaire dans les approches DevOps et dans les environnements multi-cloud hybrides.

Il est également recommandé d’utiliser Docker dans les architectures qui reposent sur des microservices et pour des applications qui n’ont pas forcément besoin d’une interface graphique.

Docker va accélérer le déploiement des applications. Cependant, pour les exécuter, Docker va utiliser des conteneurs qui peuvent se retrouver défaillants. Kubernetes, avec sa fonction de redémarrage des conteneurs, va supprimer ceux qui ne correspondent plus et transférer la charge sur d’autres.

De même, Docker va gérer la sécurité des applications, mais c’est Kubernetes qui optimise le stockage en permettant aux utilisateurs de monter automatiquement le système de stockage adapté.

Kubernetes et Docker sont donc fondamentalement distincts dans leurs objectifs et leurs fonctionnalités. Docker est une technologie permettant de définir et d’exécuter des conteneurs. Kubernetes est un framework d’orchestration de conteneurs qui gère et surveille ceux précédemment définis et lancés. Les différences entre Kubernetes et Docker rendent ces technologies complémentaires et ils sont souvent utilisés conjointement dans les projets IT.

Et vous, avez-vous déjà travaillé avec Kubernetes et Docker ? N’hésitez pas à nous faire un retour d’expérience sur le forum IT !

Sources et liens utiles :