Che cos’è K3S?

K3S è una di­stri­bu­zio­ne Ku­ber­ne­tes leggera e che impiega poche risorse, svi­lup­pa­ta ap­po­si­ta­men­te per l’Edge Computing, i di­spo­si­ti­vi IoT e gli ambienti più piccoli. Offre le funzioni prin­ci­pa­li di Ku­ber­ne­tes, ma è ot­ti­miz­za­ta e sem­pli­fi­ca­ta per fun­zio­na­re anche su di­spo­si­ti­vi con bassa potenza di calcolo.

K3S: di cosa si tratta?

K3S è stato svi­lup­pa­to da Rancher Labs ed è una di­stri­bu­zio­ne cer­ti­fi­ca­ta di Ku­ber­ne­tes, che offre l’intera gamma di fun­zio­na­li­tà di Ku­ber­ne­tes ma con un fab­bi­so­gno di risorse si­gni­fi­ca­ti­va­men­te inferiore. Invece di con­fi­gu­ra­zio­ni complesse, K3S viene fornito come un unico file binario, sem­pli­fi­can­do no­te­vol­men­te l’in­stal­la­zio­ne e la ma­nu­ten­zio­ne. Inoltre, elimina com­po­nen­ti non stret­ta­men­te ne­ces­sa­rie, come alcuni driver In-Tree, so­sti­tuen­do­li con al­ter­na­ti­ve più leggere.

Inoltre, la di­stri­bu­zio­ne funziona out-of-the-box con un database SQLite, ren­den­do­la par­ti­co­lar­men­te adatta per ambienti più piccoli. Tuttavia, può anche essere collegata a database esterni come MySQL o Post­gre­SQL, se è ne­ces­sa­ria maggiore potenza. In questo modo, K3S rap­pre­sen­ta un com­pro­mes­so tra cluster Ku­ber­ne­tes potenti e una soluzione facile da gestire per sistemi con risorse limitate.

Vantaggi e svantaggi di K3S

Prima di uti­liz­za­re K3S in un ambiente, vale la pena esaminare at­ten­ta­men­te i vantaggi e gli svantaggi. Sebbene offra mol­te­pli­ci punti di forza grazie alla sua leg­ge­rez­za e facilità d’uso, presenta anche li­mi­ta­zio­ni che possono essere rilevanti a seconda dello scenario d’uso.

Vantaggi di K3S

Un vantaggio centrale di K3S sono i requisiti di sistema ridotti. Grazie a ciò, il software può essere uti­liz­za­to anche su di­spo­si­ti­vi come Raspberry Pi, computer a scheda singola o in ambienti Edge. L’in­stal­la­zio­ne semplice rende inoltre K3S par­ti­co­lar­men­te indicato per chi è agli inizi, svi­lup­pa­to­ri e svi­lup­pa­tri­ci, poiché è ne­ces­sa­rio un solo comando per la di­stri­bu­zio­ne.

Inoltre, è com­ple­ta­men­te com­pa­ti­bi­le con Ku­ber­ne­tes, con­sen­ten­do l’uso di strumenti, API e flussi di lavoro noti senza adat­ta­men­ti. Anche in termini di ma­nu­ten­zio­ne e ag­gior­na­men­ti, si distingue per processi au­to­ma­tiz­za­ti e sem­pli­fi­ca­ti che riducono il carico am­mi­ni­stra­ti­vo. Inoltre, grazie alla sua fles­si­bi­li­tà, il software può essere uti­liz­za­to sia per ambienti di test sia per im­ple­men­ta­zio­ni Edge pro­dut­ti­ve.

Svantaggi di K3S

No­no­stan­te i vantaggi, K3S presenta anche alcune li­mi­ta­zio­ni. Non è par­ti­co­lar­men­te adatto per cluster molto grandi e complessi, poiché non offre lo stesso grado di sca­la­bi­li­tà del tra­di­zio­na­le Ku­ber­ne­tes. Inoltre, po­treb­be­ro mancare alcune fun­zio­na­li­tà aziedali o in­te­gra­zio­ni ne­ces­sa­rie in grandi ambienti di pro­du­zio­ne.

La di­pen­den­za da un database SQLite integrato è cer­ta­men­te pratica per ambienti di piccole di­men­sio­ni, ma mostra ra­pi­da­men­te i suoi limiti in caso di carichi elevati. Inoltre, il software richiede alcune modifiche manuali in scenari spe­cia­liz­za­ti ad alte pre­sta­zio­ni. Anche se la di­stri­bu­zio­ne è fon­da­men­tal­men­te com­pa­ti­bi­le con Ku­ber­ne­tes, può capitare che alcuni strumenti o com­po­nen­ti ag­giun­ti­vi nativi cloud fun­zio­ni­no solo in modo limitato.

Vantaggi e svantaggi in sintesi

Ambiti di ap­pli­ca­zio­ne di K3S

K3S viene uti­liz­za­to in una varietà di scenari in cui i classici cluster Ku­ber­ne­tes sarebbero troppo pesanti o complessi. Grazie alla leg­ge­rez­za e alla facile in­stal­la­zio­ne, questo software è par­ti­co­lar­men­te adatto per ambienti con risorse limitate o requisiti specifici.

IoT

Nel campo dell’Internet of Things (IoT), i carichi di lavoro dei container devono spesso essere eseguiti su di­spo­si­ti­vi con hardware molto limitato, come sensori, gateway o con­trol­lo­ri per Smart Home. K3S è per­fet­ta­men­te adatto a questo, poiché è ot­ti­miz­za­to per ambienti con poca memoria RAM e poche pre­sta­zio­ni del pro­ces­so­re. Gli svi­lup­pa­to­ri e le svi­lup­pa­tri­ci possono eseguire ap­pli­ca­zio­ni con­tai­ne­riz­za­te di­ret­ta­men­te sui di­spo­si­ti­vi IoT, con­sen­ten­do una di­stri­bu­zio­ne software fles­si­bi­le e scalabile.

Edge computing

Nell’Edge computing è fon­da­men­ta­le elaborare i dati il più vicino possibile alla loro fonte per ridurre le latenze e ri­spar­mia­re larghezza di banda. K3S può essere impiegato fa­cil­men­te su di­spo­si­ti­vi Edge come router, gateway o mini-server, per­met­ten­do di eseguire i container di­ret­ta­men­te in loco. In questo modo, i dati possono essere pre­e­la­bo­ra­ti in locale e solo le in­for­ma­zio­ni davvero rilevanti vengono trasmesse a sistemi centrali o piat­ta­for­me cloud.

Ambienti di sviluppo e test

Poiché K3S può essere in­stal­la­to in pochi minuti e ha requisiti re­la­ti­va­men­te bassi, viene spesso uti­liz­za­to nello sviluppo software e per scopi di test. Gli svi­lup­pa­to­ri e le svi­lup­pa­tri­ci possono creare ra­pi­da­men­te ambienti simili a Ku­ber­ne­tes senza dover allestire un’in­fra­strut­tu­ra complessa. In questo modo si facilita il test delle ap­pli­ca­zio­ni con­tai­ne­riz­za­te in con­di­zio­ni quasi reali, senza dover disporre di­ret­ta­men­te di un cluster di pro­du­zio­ne completo.

Piccoli ambienti di pro­du­zio­ne

Non tutte le aziende ne­ces­si­ta­no della completa potenza e com­ples­si­tà di Ku­ber­ne­tes. Per aziende più piccole o progetti spe­cia­liz­za­ti, K3S è spesso più che suf­fi­cien­te per gestire ap­pli­ca­zio­ni con­tai­ne­riz­za­te in modo stabile e sicuro. Riduce no­te­vol­men­te il carico am­mi­ni­stra­ti­vo con­sen­ten­do comunque l’uso di moderne tec­no­lo­gie native cloud.

Al­ter­na­ti­ve a K3S

Sebbene K3S sia una soluzione molto al­let­tan­te in molti scenari, esistono diverse al­ter­na­ti­ve che possono essere più adatte a seconda dell’uso previsto.

• Ku­ber­ne­tes (versione standard): la di­stri­bu­zio­ne Ku­ber­ne­tes tra­di­zio­na­le è la soluzione più completa e offre tutte le fun­zio­na­li­tà ne­ces­sa­rie per ambienti di pro­du­zio­ne grandi, complessi e altamente scalabili. Nel confronto tra K8S e K3S, il classico Ku­ber­ne­tes è par­ti­co­lar­men­te adatto per aziende con elevate esigenze di tol­le­ran­za ai guasti, sicurezza e au­to­ma­zio­ne.
• MicroK8s: la di­stri­bu­zio­ne Ku­ber­ne­tes leggera di Canonical è rivolta so­prat­tut­to a svi­lup­pa­to­ri, svi­lup­pa­tri­ci e piccoli cluster. Si installa con un solo comando e supporta com­po­nen­ti ag­giun­ti­vi modulari, per­met­ten­do agli utenti di decidere con fles­si­bi­li­tà quali fun­zio­na­li­tà ne­ces­si­ta­no.
• Minikube: Minikube è pensato prin­ci­pal­men­te per l’uso locale e offre agli svi­lup­pa­to­ri e alle svi­lup­pa­tri­ci un modo rapido per provare Ku­ber­ne­tes sul proprio computer. Non è adatto per l’uso in pro­du­zio­ne, ma serve prin­ci­pal­men­te per test e ap­pren­di­men­to. Grazie alla sua sem­pli­ci­tà d’uso, Minikube è una scelta popolare per acquisire le prime espe­rien­ze con Ku­ber­ne­tes.
• Docker Swarm: Docker Swarm è una soluzione al­ter­na­ti­va per l’or­che­stra­zio­ne dei container, integrata di­ret­ta­men­te in Docker. Rispetto a Ku­ber­ne­tes, è de­ci­sa­men­te più semplice da usare, ma offre anche meno fun­zio­na­li­tà e pos­si­bi­li­tà di sca­la­bi­li­tà. Per progetti più piccoli o team che già lavorano in­ten­sa­men­te con Docker, Docker Swarm può comunque essere una soluzione leggera e prag­ma­ti­ca.