Kubernetes vs Docker: Perbedaan yang Perlu Diketahui Setiap Developer

Apa itu Docker?

Docker adalah platform open-source yang menyediakan cara ringan dan portabel untuk membuat, menerapkan, dan mengelola kontainer. Berbeda dengan mesin virtual tradisional, kontainer Docker mengemas semuanya—termasuk kode aplikasi, runtime, alat sistem, dan pustaka—sehingga aplikasi dapat berjalan secara konsisten di berbagai lingkungan.

Cara kerja Docker

Docker bekerja dengan membuat kontainer, yang seperti telah kita lihat sebelumnya, merupakan paket ringan yang merangkum semua komponen yang diperlukan untuk menjalankan sebuah aplikasi.

Kontainer dibuat dari Docker image, yang berfungsi sebagai cetak biru yang menentukan apa saja yang ada di dalam setiap kontainer. Docker image dapat menyertakan sistem operasi, biner aplikasi, dan file konfigurasi, sehingga memudahkan replikasi lingkungan.

Setelah sebuah image dibuat, pengembang dapat menggunakan Docker untuk menjalankan kontainer berdasarkan image tersebut. Salah satu kekuatan terbesar Docker adalah kesederhanaan dan konsistensinya: di mana pun sebuah kontainer dijalankan—baik di mesin lokal pengembang, pusat data on-premises, maupun cloud—perilakunya tetap sama.

Gambaran arsitektur Docker. Sumber gambar: dokumentasi Docker

Contoh berikut memberikan gambaran tentang bagaimana Docker image diimplementasikan. Perhatikan Dockerfile di bawah ini:

# Use the official Python base image with version 3.9
FROM python:3.9
# Set the working directory within the container
WORKDIR /app
# Copy the requirements file to the container
COPY requirements.txt .
# Install the dependencies
RUN pip install -r requirements.txt
# Copy the application code to the container
COPY . .
# Set the command to run the application
CMD ["python", "app.py"]

Dockerfile adalah skrip yang berisi serangkaian instruksi bagi Docker untuk membangun sebuah image, yang kemudian dapat digunakan untuk membuat kontainer.

Setelah Anda membuat Dockerfile di proyek Anda, langkah berikutnya adalah membangun Docker image. Ini dilakukan menggunakan perintah docker build, yang membaca instruksi dalam Dockerfile untuk menyusun image.

Misalnya, menjalankan docker build -t my-app . di terminal memberi tahu Docker untuk membangun image dengan tag my-app dari direktori saat ini (ditandai dengan .).

Selama proses build, Docker mengeksekusi setiap langkah dalam Dockerfile, seperti menarik base image, memasang dependensi, dan menyalin kode aplikasi ke dalam image. Setelah image dibangun, image tersebut berfungsi sebagai templat yang dapat digunakan kembali untuk membuat banyak kontainer.

Setelah image berhasil dibangun, Anda dapat membuat dan menjalankan kontainer darinya menggunakan perintah docker run. Contohnya, docker run my-app memulai kontainer baru berdasarkan image my-app, meluncurkan aplikasi Anda dalam lingkungan terisolasi yang disediakan oleh Docker.

Jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut tentang perintah Docker yang umum dan praktik terbaik di industri, lihat blog Docker for Data Science: An Introduction.

Fitur Docker

• Portabilitas: Kontainer Docker dapat berjalan secara konsisten di berbagai sistem, memberikan pengalaman mulus di lingkungan pengembangan, pengujian, dan produksi.
• Kemudahan penggunaan: Antarmuka baris perintah Docker dan rangkaian alatnya yang lengkap membuatnya mudah diakses oleh pengembang, bahkan yang baru mengenal kontainerisasi.
• Ringan: Kontainer Docker berbagi kernel OS yang sama, mengurangi beban sumber daya dibandingkan mesin virtual penuh.
• Waktu mulai cepat: Kontainer Docker dapat dijalankan dalam hitungan detik, sehingga sangat efektif untuk aplikasi yang perlu cepat dijalankan dan dihentikan.

Lihat lembar contekan Docker dari DataCamp, yang memberikan ikhtisar semua perintah Docker yang tersedia.

Apa itu Kubernetes?

Kubernetes adalah platform orkestrasi kontainer open-source yang andal, dirancang untuk mengelola aplikasi terkontainerisasi di seluruh klaster mesin.

Awalnya dikembangkan oleh Google, Kubernetes—umumnya dikenal sebagai K8s—menangani penerapan, penskalaan, dan operasi kontainer aplikasi, menjadikannya alat penting untuk mengelola kontainer dalam skala besar.

Evolusi strategi penerapan dari waktu ke waktu. Sumber gambar: Kubernetes.io

Cara kerja Kubernetes

Kubernetes dibangun berdasarkan konsep klaster, node, dan pod, membentuk arsitektur berlapis yang memberikan fleksibilitas dan skalabilitas. Klaster merepresentasikan keseluruhan infrastruktur, yang terdiri dari banyak node (mesin virtual atau fisik).

Node-node ini bekerja sama untuk menampung dan mengelola aplikasi terkontainerisasi. Node bisa berupa master node, yang mengontrol dan mengelola klaster, atau worker node, yang menjalankan beban kerja aplikasi. Master node bertanggung jawab mengelola status klaster, membuat keputusan penjadwalan, dan memantau kesehatan klaster.

Setiap worker node menjalankan satu atau lebih pod, yang merupakan unit terkecil yang dapat diterapkan di Kubernetes dan terdiri dari satu atau lebih kontainer.

Pod bertindak sebagai host logis bagi kontainer dan berbagi jaringan serta penyimpanan yang sama, sehingga memudahkan kontainer di dalam sebuah pod untuk saling berkomunikasi. Pod bersifat sementara (ephemeral), artinya dapat dibuat, dihancurkan, atau direplikasi secara dinamis berdasarkan kebutuhan aplikasi.

Gambaran arsitektur Kubernetes. Sumber gambar: Kubernetes.io

Kubernetes menyembunyikan kompleksitas pengelolaan infrastruktur dengan menyediakan API yang kuat dan rangkaian alat untuk mengelola aplikasi terkontainerisasi. Kubernetes menjaga aplikasi tetap berjalan lancar dengan mendistribusikan beban kerja, melakukan skala sumber daya berdasarkan permintaan, dan memulai ulang kontainer jika gagal.

Kubernetes juga mengelola desired state aplikasi Anda, memastikan jumlah pod dan konfigurasinya selalu sesuai dengan yang Anda tentukan serta gangguan diperbaiki secara otomatis. Otomasi ini mengurangi upaya manual untuk pengelolaan infrastruktur dan meningkatkan keandalan serta ketangguhan aplikasi Anda.

Fitur Kubernetes

• Penskalaan otomatis: Kubernetes dapat melakukan skala aplikasi secara otomatis berdasarkan kebutuhan sumber daya, mengoptimalkan penggunaan dan menjaga kinerja tetap konsisten.
• Load balancing: Kubernetes mendistribusikan lalu lintas jaringan masuk secara efektif ke berbagai kontainer, memastikan ketersediaan dan ketahanan.
• Service discovery: Kubernetes menyediakan layanan untuk menemukan kontainer secara otomatis, menghilangkan kebutuhan pengelolaan endpoint secara manual.
• Rolling update: Kubernetes memungkinkan pembaruan aplikasi dengan downtime minimal, menjaga stabilitas dan keandalan selama upgrade.

Kubernetes vs Docker: Perbedaan Inti

Kini kita sudah lebih memahami Docker dan Kubernetes, saatnya menyoroti perbedaan utamanya:

1. Tujuan dan fungsi

Docker dan Kubernetes menyelesaikan masalah berbeda dalam proses kontainerisasi. Docker digunakan untuk membangun, mendistribusikan, dan menjalankan kontainer—menyediakan sarana untuk membuat lingkungan terisolasi bagi aplikasi.

Di sisi lain, Kubernetes berfokus pada orkestrasi kontainer, artinya membantu mengelola, melakukan skala, dan memastikan operasi yang lancar dari kumpulan kontainer dalam jumlah besar.

2. Pengelolaan kontainer

Docker mengelola kontainer secara individual, sedangkan Kubernetes mengelola banyak kontainer di seluruh klaster.

Docker menyediakan kemampuan orkestrasi dasar melalui Docker Compose dan Docker Swarm, tetapi Kubernetes membawa orkestrasi ke tingkat berikutnya, menangani skenario kompleks yang melibatkan ribuan kontainer.

3. Orkestrasi aplikasi

Dalam hal orkestrasi tingkat lanjut, Kubernetes menyediakan fitur seperti self-healing, load balancing, rollout otomatis, dan penskalaan.

Docker Swarm adalah alat orkestrasi bawaan Docker, namun Kubernetes telah menjadi solusi pilihan untuk mengorkestrasi lingkungan berskala besar dan kompleks karena kemampuannya yang canggih dan dukungan ekosistem yang lebih luas.

Docker vs Kubernetes. Sumber gambar: Alex Xu / ByteByteGo

Kasus Penggunaan Docker

Dengan memahami informasi sebelumnya tentang Docker, berikut beberapa kasus penggunaan yang paling umum:

1. Pengembangan dan pengujian lokal

Docker sangat berharga untuk pengembangan lokal. Pengembang dapat membuat lingkungan terkontainerisasi yang meniru pengaturan produksi, memastikan perilaku yang konsisten di seluruh siklus pengembangan perangkat lunak.

2. Aplikasi ringan

Docker adalah pilihan tepat untuk kasus penggunaan yang lebih sederhana yang tidak memerlukan orkestrasi. Kesederhanaannya unggul dalam skenario seperti menjalankan aplikasi skala kecil atau menerapkan layanan mandiri.

3. Pipeline CI/CD

Docker banyak digunakan dalam Continuous Integration dan Continuous Deployment (CI/CD). Docker memastikan setiap langkah—mulai dari pembuatan kode hingga pengujian—dilakukan dalam lingkungan yang konsisten dan dapat direproduksi, sehingga mengurangi kejutan saat produksi.

Kasus Penggunaan Kubernetes

Kubernetes paling sering digunakan dalam skenario berikut:

1. Mengelola aplikasi terkontainerisasi skala besar

Kubernetes unggul di lingkungan berskala besar. Kubernetes dapat mengelola ribuan kontainer di banyak node dalam klaster terdistribusi. Organisasi seperti Spotify dan Airbnb menggunakan Kubernetes untuk menjaga aplikasi berbasis microservices yang kompleks tetap berjalan lancar.

2. Penskalaan otomatis dan ketahanan

Kubernetes secara otomatis melakukan skala kontainer berdasarkan kebutuhan sistem, merespons secara dinamis terhadap permintaan yang berfluktuasi. Selain itu, Kubernetes memiliki mekanisme self-healing bawaan—memulai ulang kontainer yang gagal dan mengganti node yang tidak responsif untuk menjaga waktu aktif aplikasi.

3. Arsitektur microservices

Kubernetes ideal untuk mengelola microservices di lingkungan produksi. Kemampuannya mengelola banyak layanan dan dependensinya sambil memfasilitasi komunikasi antar layanan menjadikannya tepat untuk aplikasi terdistribusi yang kompleks.

Bisakah Kubernetes dan Docker Bekerja Bersama?

Sampai di sini, jelas bahwa Docker dan Kubernetes memang dimaksudkan untuk bekerja bersama.

Kubernetes menggunakan container runtime untuk menjalankan kontainer individual, dan Docker secara tradisional menjadi salah satu container runtime tersebut. Meskipun Kubernetes dan Docker memiliki peran berbeda, keduanya sangat serasi! Docker membangun dan menjalankan kontainer, sementara Kubernetes mengorkestrasi kontainer tersebut di seluruh klaster.

Docker Swarm vs Kubernetes

Docker Swarm adalah alat orkestrasi asli dari Docker, cocok untuk lingkungan yang lebih sederhana dan tidak terlalu menuntut.

Namun, Kubernetes telah menjadi standar industri untuk orkestrasi kontainer karena rangkaian fiturnya yang lebih kaya, skalabilitas, dan dukungan komunitas yang kuat. Walau Docker Swarm lebih mudah diatur, Kubernetes menawarkan fitur orkestrasi yang lebih canggih dan fleksibilitas lebih tinggi.

Memilih Antara Kubernetes dan Docker

Singkatnya, kapan sebaiknya memilih Docker, Kubernetes, atau keduanya? Berikut beberapa panduan umum untuk membantu Anda memilih.

Kapan menggunakan Kubernetes

Kubernetes ideal untuk mengelola lingkungan yang kompleks dan berskala besar. Jika Anda membangun arsitektur microservices atau perlu melakukan skala aplikasi secara dinamis dengan downtime minimal, ini adalah pilihan yang tepat. Kemampuannya mengorkestrasi sistem terdistribusi menjadikannya standar industri untuk penerapan yang lebih besar dan kompleks.

Kapan menggunakan Docker

Docker sangat cocok untuk mengembangkan aplikasi kecil yang berdiri sendiri atau lingkungan yang tidak memerlukan orkestrasi. Saat mengerjakan proyek pribadi, pengembangan lokal, atau mengelola aplikasi ringan tanpa perlu skala di banyak node, Docker menyediakan semua yang Anda butuhkan.

Kapan menggunakan Kubernetes dan Docker bersama

Seperti disebutkan, Kubernetes dan Docker juga dapat (dan sebaiknya) digunakan bersama dalam situasi tertentu.

Misalnya, pengembang sering menggunakan Docker untuk mengontainerisasi aplikasi selama pengembangan dan kemudian menerapkan serta mengorkestrasi kontainer tersebut dengan Kubernetes di produksi. Alur kerja ini memungkinkan tim memanfaatkan kemudahan penggunaan Docker untuk pengembangan dan fitur lanjutan Kubernetes untuk orkestrasi.

Ingin menunjukkan keahlian Docker Anda kepada dunia? Jika Anda siap untuk sertifikasi, lihat Panduan Lengkap Sertifikasi Docker (DCA) Gratis 2024 ini.

Kesimpulan

Kubernetes dan Docker sama-sama merupakan alat penting untuk kontainerisasi, namun keduanya memiliki tujuan yang berbeda.

Docker memudahkan pembuatan dan menjalankan kontainer, menjadikannya ideal untuk pengembangan lokal dan aplikasi ringan. Di sisi lain, Kubernetes adalah platform yang tangguh untuk mengorkestrasi kontainer tersebut dalam skala besar, sehingga sangat penting untuk mengelola lingkungan terdistribusi yang kompleks.

Pada akhirnya, memilih antara Kubernetes dan Docker bergantung pada kebutuhan proyek Anda—lingkungan pengembangan skala kecil diuntungkan dengan Docker, sementara sistem produksi berskala besar memerlukan Kubernetes untuk orkestrasi yang efektif. Dalam banyak kasus, kedua alat ini saling melengkapi, memberikan pendekatan menyeluruh untuk membangun dan menerapkan aplikasi modern.

Jika Anda siap meningkatkan keterampilan, lihat Introduction to Kubernetes dan Intermediate Docker di DataCamp untuk memperdalam pemahaman dan keahlian praktis Anda.