Kubernetes stał się standardem w zarządzaniu kontenerami, a jego popularność nieustannie rośnie. Jednak gdy przychodzi do wdrażania Kubernetes on-premise (we własnej infrastrukturze) pojawiają się pytania: jaką dystrybucję wybrać? W ekosystemie Kubernetes mamy do dyspozycji różne opcje, takie jak K3s, RKE2 i klasyczny Kubernetes. Każda z nich ma swoje unikalne cechy, które mogą sprawić, iż jedna z nich będzie lepiej dopasowana do twoich potrzeb niż pozostałe. W tym artykule przeanalizujemy więc starcie K3s vs Kubernetes vs RKE2, i skupimy się na tym, czym różnią się te rozwiązania, jakie mają zalety i wady, oraz które z nich będzie najlepszym wyborem dla twojego środowiska bare-metal.
Czym jest Kubernetes?
Kubernetes, znany również jako K8s, to open-source’owa platforma do automatyzacji wdrażania, skalowania i zarządzania aplikacjami kontenerowymi. Zapewnia mechanizmy umożliwiające skalowanie aplikacji, zarządzanie siecią, czy przeprowadzanie aktualizacji. Kubernetes jest niezwykle elastyczny i potężny, ale dla niezaznajomionych z tą platformą – może być również skomplikowany – co może stanowić wyzwanie, zwłaszcza w środowiskach on-premise.
Kubernetes składa się z wielu komponentów, takich jak API server, etcd, kontrolery, scheduler i kubelet. Wszystkie te elementy muszą być odpowiednio skonfigurowane i zarządzane, co może być trudne w przypadku własnej infrastruktury.
Standardowy Kubernetes (przy wdrożeniach on-premise) jest często instalowany dzięki narzędzi takich jak kubeadm lub kubespray. Kubeadm zapewnia podstawową automatyzację procesu instalacji Kubernetes, ale wymaga manualnej konfiguracji pozostałych elementów infrastruktury. Z kolei kubespray to bardziej zautomatyzowane narzędzie, które ułatwia tworzenie klastrów na różnych platformach z pomocą automatyzacji (np. Ansible). Oba podejścia wymagają jednak dość zaawansowanej wiedzy i są nieco bardziej skomplikowane niż inne rozwiązania, takie jak RKE2 czy K3s.
K3s – Lekkie rozwiązanie dla brzegowych środowisk
K3s to lekka dystrybucja Kubernetes stworzona przez firmę Rancher Labs (obecnie część SUSE). Jest to w pełni zgodna z Kubernetes wersja, ale zoptymalizowana pod kątem mniejszych środowisk. Mogą to być urządzenia IoT czy infrastruktura z limitowaną ilością zasobów sprzętowych. Jest to dobra opcja także dla osób, które potrzebują prostego i szybkiego rozwiązania do lokalnych testów.
Zalety K3s:
- Lekkość i prostota: K3s jest znacznie lżejszy niż standardowy Kubernetes. Usunięto z niego niektóre mniej istotne komponenty, a inne, jak np. etcd, zostały zastąpione prostszymi odpowiednikami (SQLite). To sprawia, iż K3s wymaga mniej zasobów, co jest idealne dla środowisk z ograniczonymi zasobami.
- Szybka instalacja: Dzięki temu, iż K3s jest jedną binarką, jego instalacja i konfiguracja są znacznie prostsze niż w przypadku pełnego Kubernetesa. Można go uruchomić na pojedynczym węźle lub w trybie HA (high availability) w kilka minut.
- Obsługa wielu architektur: K3s wspiera różne architektury, w tym ARM, co czyni go idealnym wyborem dla urządzeń o niskiej mocy obliczeniowej.
Kiedy wybrać K3s?
K3s to doskonały wybór, jeżeli potrzebujesz gwałtownie uruchomić klaster Kubernetes w małym środowisku, takim jak urządzenia IoT, Raspberry Pi, lokalny serwer lub tradycyjne środowisko o ograniczonych zasobach sprzętowych. Jest to również dobra opcja do testowania i rozwijania aplikacji kontenerowych, gdzie nie jest potrzebna pełna funkcjonalność Kubernetes.
RKE2 – Zabezpieczona i solidna dystrybucja dla produkcji
RKE2, czyli Rancher Kubernetes Engine 2, to dystrybucja Kubernetes stworzona z myślą o większej wydajności, bezpieczeństwie i zgodności ze standardami. RKE2, w przeciwieństwie do K3s, jest pełnoprawnym wdrożeniem Kubernetes, które zostało dodatkowo zabezpieczone i zoptymalizowane dla produkcyjnych środowisk.
Zalety RKE2:
- Zwiększone bezpieczeństwo: RKE2 korzysta z wielu narzędzi i technologii, takich jak SELinux, AppArmor, czy gVisor, aby zapewnić dodatkową warstwę bezpieczeństwa dla kontenerów i całego klastra.
- Zgodność z upstream Kubernetes: RKE2 jest w pełni zgodny z upstream Kubernetes, co oznacza, iż wszystkie narzędzia i aplikacje, które działają na Kubernetes, będą również działać na RKE2.
- Obsługa zaawansowanych funkcji: RKE2 wspiera zaawansowane funkcje Kubernetes, takie jak CRI-O (interfejs uruchamiania kontenerów) i inne, które mogą być wymagane w środowiskach produkcyjnych.
Zarządzanie wieloma klastrami i graficzny interfejs: Jednym z kluczowych atutów RKE2 jest możliwość zarządzania wieloma klastrami Kubernetes dzięki narzędzi takich jak Rancher. Rancher, jako graficzny interfejs zarządzania klastrami, umożliwia centralizację zarządzania, co jest niezwykle przydatne w większych środowiskach produkcyjnych. Rancher umożliwia monitorowanie, aktualizowanie i zarządzanie politykami bezpieczeństwa wielu klastrów jednocześnie, co w połączeniu z wysokim poziomem bezpieczeństwa oferowanym przez RKE2 tworzy zaawansowzaawansowane, ale jednocześnie łatwe w zarządzaniu środowisko.
Źródło:https://eli-bukin.com/projects/installing-rke2-on-ubuntu/
Źródło:https://www.dbi-services.com/blog/rancher-rke2-cluster-templates-for-aws-ec2/
Źródło: https://docs.rancherdesktop.io/
Kiedy wybrać RKE2?
RKE2 to idealny wybór, jeżeli potrzebujesz stabilnego, zgodnego i bezpiecznego Kubernetes dla produkcyjnych wdrożeń on-premise. Jest to rozwiązanie stworzone z myślą o środowiskach, gdzie najważniejsze znaczenie ma bezpieczeństwo i wydajność, na przykład w centrach danych czy dużych środowiskach bare-metal.
Kubernetes — kubeadm czy kubespray?
Standardowy Kubernetes to najbardziej wszechstronne i potężne rozwiązanie spośród trzech omawianych w tym artykule. Jest to także najtrudniejszy do wdrożenia i zarządzania, zwłaszcza w środowiskach on-premise. Kubernetes wymaga wielu zasobów i solidnej wiedzy, aby prawidłowo go skonfigurować i utrzymać.
Chcesz nauczyć się, jak wdrażać aplikacje w Kubernetes na produkcji, ale nigdy nie miałeś styczności z konteneryzacją?
Sprawdź szkolenie Kubernetes Maestro! ALE:
To nie jest kolejny kursik z samymi podstawami Kubernetes…Wiedza zawarta w Kubernetes Maestro dotyka NIE TYLKO podstaw Kubernetes, ale również PRODUKCYJNYCH zastosowań, do których możesz wrócić, gdy nadejdzie odpowiedni moment.
Szkolenie zostało ułożone w taki sposób, by początkująca osoba mogła przez nie sprawnie przejść, a osoba bardziej zaawansowana – skoczyć od razu do “mięska”. Dowiedz się więcej!
Instalacja standardowego Kubernetes dzięki kubeadm czy kubespray to bardziej skomplikowany proces niż w przypadku K3s czy RKE2. Oba narzędzia, choć skuteczne, wymagają od użytkownika większej wiedzy technicznej, zwłaszcza w kontekście konfiguracji sieci, zarządzania węzłami i zabezpieczeń.
Instalacja standardowego Kubernetes dzięki kubeadm i kubespray różni się poziomem skomplikowania oraz stopniem automatyzacji.
Kubeadm
Kubeadm jest narzędziem, które upraszcza instalację Kubernetes, ale wymaga manualnej konfiguracji niektórych elementów, takich jak sieć, zabezpieczenia, czy load balancer. Proces instalacji wymaga pewnej wiedzy technicznej, ponieważ użytkownik musi samodzielnie konfigurować każdy węzeł, w tym instalować odpowiednie komponenty, takie jak kubelet i kontener sieciowy. Jest to narzędzie elastyczne, ale instalacja bywa czasochłonna, zwłaszcza w większych środowiskach.
Kubespray
Kubespray to bardziej zautomatyzowane rozwiązanie bazujące na Ansible, które pozwala na instalację Kubernetes w większych i bardziej złożonych środowiskach, takich jak wielowęzłowe klastry. Kubespray obsługuje wiele typów infrastruktur (bare-metal, chmura) i umożliwia łatwą instalację z minimalną ręczną interwencją. Jest bardziej kompleksowe niż kubeadm, a jednocześnie mniej wymagające w kwestii manualnej konfiguracji, co czyni je wygodniejszym dla administratorów, którzy chcą gwałtownie wdrożyć duże klastry.
W skrócie, kubeadm wymaga więcej manualnej pracy, ale jest to oficjalny sposób instalacji weryfikowany na egzaminie Certified Kubernetes Administrator (CKA), podczas gdy kubespray oferuje wyższy poziom automatyzacji i jest bardziej odpowiedni dla większych, bardziej złożonych wdrożeń.
Zalety Kubernetes:
- Wszechstronność: Kubernetes obsługuje praktycznie każdą funkcję, której można potrzebować w kontekście konteneryzacji, od zaawansowanego zarządzania siecią po złożone scenariusze skalowania.
- Elastyczność: Kubernetes można dostosować do prawie każdego środowiska, od małych klastrów po ogromne instalacje rozproszone na setki węzłów.
- Ekosystem: Kubernetes ma najbogatszy ekosystem narzędzi, rozszerzeń i wsparcia, co czyni go najbardziej uniwersalnym wyborem.
Kiedy wybrać ‘standardowy’ Kubernetes?
Kubernetes jest dobrym wyborem, gdy potrzebujesz maksymalnej elastyczności i wszechstronności, oraz gdy masz zasoby i wiedzę do zarządzania takim środowiskiem, a do tego chcesz korzystać z oficjalnych dystrybucji.
Podobieństwa i różnice
Każda z tych dystrybucji Kubernetes ma swoje unikalne cechy, ale wszystkie opierają się na tym samym standardzie — Kubernetes. To oznacza, iż jeżeli już znasz Kubernetes, nauka K3s czy RKE2 nie będzie trudna. Jednak różnice między nimi są istotne, zwłaszcza w kontekście zastosowania:
- K3s: Zoptymalizowany dla małych, lekkich wdrożeń i urządzeń brzegowych. Jest prosty i szybki w instalacji, ale nie oferuje pełnej funkcjonalności Kubernetes.
- RKE2: Skoncentrowany na bezpieczeństwie i zgodności, idealny dla produkcyjnych wdrożeń on-premise. Oferuje pełną funkcjonalność Kubernetes wraz z dodatkowymi zabezpieczeniami.
- Kubernetes (standardowy): Najbardziej wszechstronne rozwiązanie, ale również najbardziej złożone. Wymaga więcej zasobów i wiedzy, ale oferuje największą elastyczność.
Jaką dystrybucję wybrać dla on-premise (bare-metal)?
Wybór odpowiedniej dystrybucji Kubernetes dla środowiska on-premise zależy od wielu czynników, w tym od dostępnych zasobów, wymagań dotyczących bezpieczeństwa oraz skali wdrożenia.
Dla mniejszych środowisk:
Jeśli masz ograniczone zasoby sprzętowe i potrzebujesz prostego rozwiązania, które będzie działało na mniejszych urządzeniach lub lokalnych serwerach, K3s jest dobrym wyborem. Jego lekkość i łatwość instalacji sprawiają, iż idealnie nadaje się do wdrożeń, gdzie pełna funkcjonalność Kubernetes nie jest konieczna, ale liczy się szybkość i efektywność. Przykładowo, jeżeli zarządzasz kilkoma serwerami bare-metal, a twoje aplikacje nie wymagają zaawansowanego skalowania czy złożonych konfiguracji sieciowych, K3s będzie wystarczający. Jest także doskonały do wdrożeń na brzegu sieci, gdzie niskie zużycie zasobów jest kluczowe.
Dla produkcyjnych środowisk o wysokich wymaganiach:
Jeśli jednak twój system ma krytyczne wymagania dotyczące bezpieczeństwa, zgodności z regulacjami, oraz potrzebujesz wsparcia dla zaawansowanych funkcji Kubernetes, RKE2 będzie lepszym wyborem. RKE2 to solidna, produkcyjna wersja Kubernetes, która jest nie tylko w pełni zgodna z upstream Kubernetes, ale również wzbogacona o dodatkowe mechanizmy bezpieczeństwa. W przypadku dużych instalacji bare-metal, gdzie konieczne jest zapewnienie najwyższego poziomu dostępności i ochrony danych, RKE2 dostarcza wszystkie niezbędne narzędzia oraz graficzny interfejs. Pozwala też zarządzać wieloma klastrami, co może być nieocenione w większych projektach.
K3s vs RKE2 vs Kubernetes – co wybrać?
Jeśli zależy Ci by korzystać z oficjalnej dystrybucji Kubernetes dostarczanej przez CNCF – ’standardowy’ Kubernetes będzie dobrym rozwiązaniem. Jest to oficjalna dystrybucja, która wpisuje się w oficjalną ścieżkę certyfikacyjną CKA – zatem sposób instalacji oraz utrzymania jest dobrze opisany w dokumentacji. Oferuje też największą elastyczność i jest idealny dla przedsiębiorstw planujących długoterminowy rozwój i integrację z innymi systemami, zarówno on-premise, jak i w chmurze.
Podsumowanie
Wybór odpowiedniej dystrybucji Kubernetes dla środowiska on-premise zależy od specyficznych wymagań twojej infrastruktury oraz aplikacji.
K3s to idealna opcja dla mniejszych środowisk i urządzeń IoT, gdzie prostota i niskie zużycie zasobów są kluczowe. RKE2 natomiast jest odpowiedni dla środowisk produkcyjnych, które wymagają wysokiego poziomu bezpieczeństwa i zgodności, zwłaszcza w kontekście on-premise i bare-metal. Zaś standardowy Kubernetes to najlepszy wybór dla dużych, skalowalnych instalacji, które chcą korzystać z oficjalnych dystrybucji zarządzanych przez CNCF.
Każda z tych dystrybucji ma swoje unikalne zalety i wady, a ich wybór powinien być podyktowany konkretnymi wymaganiami twojego projektu. Pamiętaj, iż Kubernetes to potężne narzędzie, ale jego efektywne wykorzystanie zależy od tego, jak dobrze dopasujesz dystrybucję do swojego środowiska i celów biznesowych.
