Сравнение оркестрации контейнеров: Kubernetes vs Docker‑Swarm

Контейнеризация уже несколько лет является фундаментом современной разработки. Выбор оркестратора определяет, насколько эффективно вы сможете масштабировать сервисы, управлять сетью и контролировать их состояние. В статье сравниваются два популярных решения – Kubernetes и Docker‑Swarm – с акцентом на стратегии масштабирования, сетевые политики и мониторинг.

Обзор Kubernetes

Kubernetes (k8s) – это открытая платформа, предоставляющая декларативный подход к управлению контейнерами. Основные абстракции:

• Pod – минимальная единица выполнения.
• Deployment – управляет репликацией и обновлением pod‑ов.
• Service – абстракция сетевого доступа к pod‑ам.
• Ingress – слой HTTP/HTTPS роутинга.

Кластеры могут быть развернуты в облаке, в дата‑центрах или в гибридных средах.

Обзор Docker‑Swarm

Docker‑Swarm – нативный оркестратор, встроенный в Docker Engine. Он ориентирован на простоту и быстрый старт. Ключевые сущности:

• Service – определяет образ, количество реплик и параметры обновления.
• Task – отдельный контейнер, исполняемый в рамках service.
• Overlay network – обеспечивает связь между узлами кластера.

Swarm идеально подходит для небольших и средних проектов, где требуется минимум конфигурации.

Стратегии масштабирования

Оба оркестратора поддерживают горизонтальное масштабирование, но реализуют его по‑разному.

Kubernetes

Масштабирование достигается через изменение количества реплик в Deployment или автоматическое масштабирование (HPA – Horizontal Pod Autoscaler).

kubectl scale deployment my-app --replicas=5

Для HPA требуется метрика (CPU, память или пользовательская).

kubectl autoscale deployment my-app \
  --cpu-percent=60 --min=2 --max=10

Docker‑Swarm

В Swarm масштабирование управляется командой docker service scale. Автоматическое масштабирование реализуется через внешние инструменты (например, Docker‑Auto‑Scale).

docker service scale my-app=5

Сравнительная таблица

Сетевые политики

Контроль трафика между pod‑ами критичен для безопасности.

Kubernetes NetworkPolicy

Позволяет задавать правила на уровне IP‑подсетей и портов. Пример политики, разрешающей вход только от pod‑ов с меткой app=frontend:

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: allow-frontend
spec:
  podSelector:
    matchLabels:
      app: backend
  ingress:
  - from:
    - podSelector:
        matchLabels:
          app: frontend
    ports:
    - protocol: TCP
      port: 80

Docker‑Swarm сетевые ограничения

Swarm использует overlay‑сети, но в базовой конфигурации не поддерживает изолированные политики. Для ограничения доступа применяются:

• Теги и фильтры в правилах firewall на уровне хостов.
• Внешние плагины (например, Calico, Cilium) в сочетании с Docker‑Engine.

Пример создания overlay‑сети:

docker network create \
  --driver overlay \
  --attachable my-overlay

Мониторинг и наблюдаемость

Надёжный мониторинг позволяет быстро реагировать на сбои и оптимизировать ресурсы.

Kubernetes

Стандартный стек:

• Prometheus – сбор метрик.
• Grafana – визуализация.
• Alertmanager – оповещения.
• Интеграция с kube‑state‑metrics и node‑exporter.

Конфигурация сбора метрик из pod‑ов:

apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
kind: ServiceMonitor
metadata:
  name: my-app-monitor
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: my-app
  endpoints:
  - port: http
    path: /metrics
    interval: 30s

Docker‑Swarm

Встроенный набор инструментов ограничен:

• docker stats – вывод в реальном времени.
• cAdvisor – сбор метрик контейнеров.
• Для продакшн‑мониторинга часто используют Prometheus в сочетании с docker_swarm_sd_configs.

Пример конфигурации Prometheus для Swarm:

scrape_configs:
  - job_name: 'docker-swarm'
    docker_sd_configs:
      - host: unix:///var/run/docker.sock
    relabel_configs:
      - source_labels: [__meta_docker_container_label_com_docker_swarm_service_name]
        target_label: swarm_service
        regex: (.*)
        replacement: $1

Операционные нюансы и выбор решения

При выборе оркестратора следует учитывать:

• Размер и сложность проекта. Для небольших команд Swarm быстрее стартует.
• Требования к безопасности. Kubernetes предоставляет более гибкие сетевые политики.
• Автоматическое масштабирование. Встроенный HPA в k8s упрощает работу.
• Экосистема. Kubernetes имеет более развитый набор интеграций (CI/CD, Service Mesh, Observability).

Тем не менее, Swarm может быть оправдан, когда необходима минимальная конфигурация и быстрый деплой без сложных компонентов.

Заключение

И Kubernetes, и Docker‑Swarm решают задачу оркестрации, но делают это разными путями. Kubernetes – более мощный и гибкий, подходит для крупных систем с требованием к безопасности и автоматическому масштабированию. Docker‑Swarm – прост в освоении, идеально подходит для небольших проектов и быстрых прототипов.

Услуги RybinskLab

Компания RybinskLab предоставляет профессиональную разработку и внедрение контейнерных решений на базе Kubernetes и Docker‑Swarm. Мы помогаем построить масштабируемую инфраструктуру, настроить сетевые политики, интегрировать мониторинг и автоматизацию. Свяжитесь с нами, чтобы получить консультацию и начать трансформацию вашего проекта уже сегодня.