La differenza principale tra K3S e l’installazione classica di Kubernetes K8S risiede nella complessità e nell’uso delle risorse: K3S è una versione leggera e semplificata di Kubernetes, sviluppata appositamente per ambienti con risorse limitate e per l’edge computing, mentre K8S è la piattaforma Kubernetes completa e standardizzata.

Cosa sono K3S e K8S?

K3S è una distribuzione Kubernetes leggera sviluppata da Rancher Labs. È completamente compatibile con le API di K8S, ma rinuncia a componenti e strumenti non necessari per ridurre significativamente il consumo di risorse. Grazie a questa semplificazione, K3S è perfetta per l’edge computing, dispositivi IoT o piccoli server, laddove i classici cluster Kubernetes consumerebbero troppe risorse.

K8S è la principale piattaforma open source per l’orchestrazione dei container ed è considerata il “Kubernetes classico”. Permette di gestire, scalare e automatizzare applicazioni containerizzate in grandi ambienti di produzione. K8S offre numerose funzionalità come il self-healing, i rolling updates o il load balancing. Grazie a questa flessibilità, K8S è adatto a cluster di tipo enterprise, infrastrutture cloud e complesse architetture a microservizi, ma consuma significativamente più risorse e richiede maggiori conoscenze amministrative.

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K3S e K8S: differenze

Le differenze nel confronto tra K3S e K8S possono essere riassunte in diversi punti chiave.

1. Consumo di risorse

K3S è stato progettato appositamente per ambienti con risorse limitate. Rinuncia a molte componenti aggiuntive come i controller standard di Kubernetes, gli ingress controller o le estese funzioni di log. Questo fa sì che un cluster K3S richieda decisamente meno RAM e potenza della CPU rispetto a un cluster K8S, senza perdere le funzioni principali dell’orchestrazione dei container. Al contrario, K8S scala per grandi cluster e offre una funzionalità completa, aumentando notevolmente il fabbisogno di risorse.

2. Installazione e configurazione

L’installazione di K3S è notevolmente semplificata: un solo comando è sufficiente per configurare un nodo master o un cluster multi-nodo. Sono integrati per impostazione predefinita anche runtime per container e plugin di rete. K8S, invece, richiede diversi passaggi, l’installazione di Kubelet, Kube-Proxy, server API e altre componenti, oltre alla configurazione della rete. Questo rende K8S molto più complesso e dispendioso in termini di tempo per la configurazione.

3. Gamma di funzionalità e componenti

K3S riduce volutamente la gamma di funzioni alle caratteristiche di base necessarie per molti scenari. Le estensioni devono in parte essere aggiunte manualmente. K8S offre invece un set completo di funzionalità, incluse API estese, monitoraggio, log e integrazioni per piattaforme cloud. Inoltre, K8S comprende molte dipendenze esterne, tra cui etcd per la memorizzazione dello stato del cluster e componenti separati come kube-apiserver, kube-controller-manager e kube-scheduler. K3S riduce il numero di componenti non essenziali, riunendo tutto in un unico file binario, e utilizza standard SQLite al posto di etcd.

4. Ambiente di destinazione

K3S è particolarmente adatto per Edge computing, IoT, ambienti di test e sviluppo o piccoli sistemi di produzione. K8S, invece, è ottimizzato per grandi cluster scalabili in data center e ambienti cloud. La scelta dipende molto dal carico di lavoro previsto e dalle risorse disponibili.

5. Sicurezza

K8S è stato sviluppato per ambienti multitenant e sicurezza a livello aziendale, e offre ampie funzioni di sicurezza come controllo degli accessi basato sui ruoli e opzioni flessibili per la gestione di segreti e la crittografia. Anche K3S supporta il controllo degli accessi basato sui ruoli e le policy, ma tralascia alcune funzionalità di sicurezza per risparmiare risorse. Tuttavia, le misure di sicurezza possono essere integrate tramite strumenti nativi di Kubernetes, rendendo K3S adatto per ambienti edge e single tenant.

6. Compatibilità e community

K3S è completamente compatibile con K8S, ma non tutte le estensioni di K8S sono automaticamente integrate. La community è più piccola, ma si concentra molto sulla leggerezza e sulla rapida implementazione. K8S ha la più grande community nel campo dell’orchestrazione dei container, una documentazione più ampia e molte estensioni supportate.

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Confronto: casi d’uso

K3S è particolarmente utile quando l’infrastruttura è limitata o sono necessari deployment rapidi e semplici. Gli scenari tipici sono quindi vari dispositivi di edge computing, server piccoli, applicazioni IoT o ambienti di sviluppo e test. Anche per applicazioni singole a microservizi o progetti di piccole dimensioni con un’esigenza limitata di scalabilità, K3S è una soluzione efficiente, poiché conserva memoria e CPU.

K8S è adatto per grandi ambienti di produzione, dove sono richieste alta disponibilità, distribuzione del carico, auto-riparazione e scalabilità. Le aziende usano K8S per orchestrare complesse architetture di microservizi, gestire applicazioni native cloud o amministrare cluster su più data center. La piattaforma è adatta anche per i team che necessitano di ampie funzionalità di monitoraggio e log, policy integrate o integrazioni di spazio di archiviazione.

Per scenari ibridi, può essere utile utilizzare K3S su edge o per ambienti di sviluppo e K8S nel cloud per cluster di produzione centrali. In sintesi: K3S è più leggero, rapido e consuma meno risorse, mentre K8S è più completo, scalabile e più adatto per ambienti enterprise.

Alternative a K3S e K8S

Oltre a K3S e K8S, esistono altre distribuzioni di Kubernetes e piattaforme di orchestrazione che possono essere utili a seconda dell’uso previsto:

  • MicroK8s: MicroK8s è una distribuzione Kubernetes leggera di Canonical. È adatta per sviluppatori, sviluppatrici, cluster o ambienti di test piccoli. È modulare, facile da installare e può essere ampliata con componenti aggiuntivi come DNS o monitoraggio. Grazie alla sua semplicità, le sviluppatrici e gli sviluppatori possono provare K8S in locale prima di migrare su cluster più grandi.
  • Minikube: Minikube è progettato specificamente per ambienti di sviluppo locali. Offre un modo rapido e semplice per avviare Kubernetes su un singolo computer e testare applicazioni containerizzate. Non è adatto per cluster produttivi, ma offre un’ottima opportunità per conoscere le funzionalità di K8S o sviluppare prototipi.
  • OpenShift: OpenShift è una piattaforma basata su Kubernetes di Red Hat, che offre funzionalità di sicurezza ed enterprise aggiuntive. È particolarmente interessante per le grandi aziende che necessitano di cluster Kubernetes standardizzati con funzioni di gestione e sicurezza aggiuntive. Può essere utilizzato sia in locale che nel cloud.
  • Docker Swarm: Docker Swarm è una soluzione di orchestrazione di container più semplice di Docker, meno complessa di Kubernetes. Supporta funzioni di orchestrazione di base. È adatto per progetti più piccoli, dove non è necessaria un’infrastruttura complessa ma è comunque richiesta l’orchestrazione dei container.
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