Comment maîtriser la complexité croissante des infrastructures IT tout en gagnant en agilité ? L’équation semble insoluble. Pourtant, Docker et Kubernetes se sont imposés comme des solutions incontournables pour relever ces défis. Comment ces outils révolutionnent-ils la gestion, le déploiement et l’évolutivité des applications ? Quelles sont les meilleures pratiques pour tirer pleinement parti de l’agilité et de la scalabilité qu’ils offrent ?
Docker et Kubernetes modernisent la gestion des infrastructures. Docker crée des conteneurs légers et portables, encapsulant les applications avec toutes leurs dépendances. De son côté, Kubernetes orchestre ces conteneurs à grande échelle.
Ensemble, ils permettent aux équipes IT de déployer, gérer et faire évoluer des applications avec une agilité sans précédent, en adoptant des approches cloud-native et d’Infrastructure as Code (IaC).
Docker et Kubernetes sont massivement utilisés :
- 80 % des développeurs utilisent des conteneurs dans leur processus de développement, selon l’enquête State of Application Development Report 2024 de Docker.
- 5,6 millions de développeurs utilisent Kubernetes dans le monde, selon un rapport de Slashdata
- Plus de 60 % des entreprises ont adopté Kubernetes, et ce chiffre devrait dépasser 90 % d’ici 2027, selon l’étude de Kubernetes Market Trends.
Toutefois, s’ils sont souvent associés, Docker et Kubernetes ont des rôles bien séparés.
Docker et Kubernetes : des rôles distincts, mais complémentaires
Comprendre Docker : la conteneurisation simplifiée
L’idée de conteneurisation existe depuis les années 1970, mais Docker l’a rendue accessible à grande échelle dès 2013, bouleversant ainsi l’industrie du développement logiciel.
Un conteneur permet aux développeurs d’encapsuler une application ainsi que tout ce dont elle a besoin pour fonctionner (bibliothèques, dépendances, configurations) dans une seule unité logicielle qui, dans le cas de Docker, est appelée « image Docker ».
Docker est une plateforme open source conçue pour automatiser le déploiement d’applications sous forme de conteneurs légers et portables.
💡 Le saviez-vous ?
Le nom « Docker » provient du terme anglais « dock », qui fait référence aux quais où les navires (ou conteneurs) sont chargés et déchargés. Cela reflète parfaitement l’idée de Docker : transporter des conteneurs logiciels entre différents environnements tout en garantissant leur intégrité.
Docker vs machine virtuelle (VM)
Contrairement à une machine virtuelle, un conteneur n’émule pas un système complet. Il utilise le noyau de l’OS hôte, ce qui le rend plus léger et rapide. De plus, les processus sont isolés via des namespaces et cgroups, des technologies utilisées dans les conteneurs pour isoler et contrôler les processus. Cela garantit que l’application fonctionne de manière cohérente, peu importe l’environnement, qu’il s’agisse d’un ordinateur portable de développeur, d’un serveur de test ou d’un environnement de production sur le cloud.
Docker améliore le processus de développement et le déploiement d’applications en facilitant la création d’environnements de développement homogènes à travers des Dockerfiles et des docker-compose.yml.
Avec Docker, les développeurs peuvent créer un environnement cohérent du développement à la production, accélérant ainsi le cycle de développement. De plus, l’intégration continue (CI) et la livraison continue (CD) deviennent plus faciles à mettre en œuvre grâce à l’automatisation du déploiement des conteneurs via des registres (registries) comme Docker Hub ou des solutions privées.
Docker par l’exemple
Imaginons une entreprise d’e-commerce qui souhaite moderniser son infrastructure.
Avant Docker, chaque mise à jour de l’application nécessitait une coordination complexe entre les équipes de développement et d’exploitation pour s’assurer que tous les environnements étaient correctement configurés.
Avec Docker, cette même entreprise peut désormais encapsuler son application de paiement dans un conteneur. Résultat ? La mise en production est plus rapide, et ce, sans bugs ou incohérences entre les environnements de test et de production.
De plus, l’isolation des conteneurs améliore la sécurité et la stabilité en empêchant les applications de s’affecter mutuellement. Par exemple, si le microservice de recommandation de produits rencontre un problème, il n’affectera pas le système de paiement, assurant ainsi la continuité des transactions.
Comprendre Kubernetes : l’orchestration des conteneurs
De son côté, Kubernetes est une plateforme open source développée initialement par Google pour l’orchestration de conteneurs à grande échelle dans des environnements distribués.
L’orchestration est un processus automatisé de gestion, supervision, déploiement, et de mise à l’échelle des applications conteneurisées, en s’assurant que les applications fonctionnent de manière fiable et efficace.
💡 Le saviez-vous ?
Le nom « Kubernetes » est dérivé du grec « κυβερνήτης » (kybernētēs), qui signifie « pilote » ou « gouvernail ». Cela reflète bien le rôle de Kubernetes qui « pilote » les conteneurs pour assurer leur bon fonctionnement. Le logo de Kubernetes, une roue de gouvernail, symbolise également cette idée.
Kubernetes gère les déploiements à travers des objets tels que les Pods (la plus petite unité déployable d’un cluster Kubernetes comprend un ou plusieurs conteneurs), les Services, les Deployments, et les ConfigMaps, pour assurer que les applications restent disponibles et performantes, même en cas de pic de trafic ou d’incident.
Kubernetes par l’exemple
Prenons le cas d’une application de streaming vidéo.
Pendant les heures de pointe, le trafic peut augmenter considérablement.
Grâce à Kubernetes, l’infrastructure est capable de s’adapter automatiquement grâce à l’Auto-Scaling Horizontal des Pods (HPA). Si le nombre d’utilisateurs double soudainement, Kubernetes est capable de détecter cette augmentation de la charge via des métriques et déployer instantanément de nouveaux conteneurs pour absorber la charge supplémentaire, garantissant ainsi une expérience fluide pour les utilisateurs.
Une fois le pic passé, il peut réduire automatiquement le nombre de Pods, optimisant ainsi l’utilisation des ressources et les coûts sur le cloud.
La synergie Docker et Kubernetes : le duo gagnant de l’agilité
Docker fournit le format de conteneur standard pour empaqueter les applications, tandis que Kubernetes orchestre ces conteneurs à grande échelle au sein de clusters distribués. Ensemble, ils offrent une solution complète pour le déploiement, la gestion et la mise à l’échelle d’applications modernes, permettant des déploiements multicloud ou hybrides.
💡 Le saviez-vous ?
Google exécute chaque semaine plus de 2 milliards de conteneurs grâce à Kubernetes ! Ce chiffre témoigne non seulement de la robustesse de cette technologie, mais aussi de son efficacité à grande échelle.
Leur synergie est particulièrement efficace dans le cadre des architectures de microservices, où chaque composant d’une application peut être géré indépendamment.
Une banque en ligne pourrait, par exemple, conteneuriser chacun de ses services (authentification, virements, gestion des comptes) séparément avec Docker. Kubernetes se chargerait ensuite de déployer ces conteneurs, de les mettre à l’échelle individuellement selon les besoins via des déploiements Canary ou blue-green, et de les faire communiquer efficacement entre eux.
Rendre votre infrastructure IT véritablement agile
L’adoption de Docker et Kubernetes transforme radicalement l’agilité de l’infrastructure IT. Les déploiements, qui prenaient autrefois des heures, voire des jours, peuvent maintenant être effectués en quelques minutes.
Par exemple, une entreprise de logiciels SaaS peut désormais déployer des mises à jour de fonctionnalités plusieurs fois par jour sans interruption de service, grâce aux déploiements progressifs (rolling updates) et aux stratégies de tolérance aux pannes gérées par Kubernetes.
💡 Le saviez-vous ?
Le succès des « rolling updates » de Kubernetes est si impressionnant que de nombreuses grandes entreprises, comme Netflix et Airbnb, les utilisent pour minimiser les temps d’arrêt et déployer de nouvelles fonctionnalités à un rythme effréné.
L’Infrastructure as Code (IaC) devient une réalité tangible avec des outils comme Kubernetes Manifests, Helm Charts, et Kustomize.
Une équipe DevOps peut désormais décrire l’ensemble de son infrastructure — des conteneurs aux règles de mise à l’échelle — dans des fichiers de configuration versionnés, stockés dans un dépôt Git. Cela permet non seulement de répliquer facilement les environnements via des pratiques GitOps, mais aussi de les adapter rapidement aux nouveaux besoins de l’entreprise.
La mise en œuvre : un voyage vers l’excellence opérationnelle
La transition vers Docker et Kubernetes est un voyage qui nécessite une planification minutieuse et une adoption des pratiques DevSecOps.
La formation des équipes est cruciale : les développeurs doivent apprendre à penser en termes de conteneurs et à écrire des Dockerfiles optimisés, tandis que les opérations doivent maîtriser l’orchestration Kubernetes, les concepts de clusters, de Nodes, de Pods, et les outils comme kubectl.
Une approche progressive est souvent recommandée. Une entreprise pourrait commencer par conteneuriser une application non critique, comme un système interne de gestion des congés, et la déployer sur un cluster Kubernetes de test.
Une fois maîtrisé, elle pourrait étendre l’approche à des systèmes plus complexes, en déployant progressivement un cluster Kubernetes en production et en migrant les applications une par une, tout en automatisant les pipelines CI/CD avec des outils comme Jenkins, GitLab CI/CD ou CircleCI.
La sécurité reste primordiale. Les entreprises doivent mettre en place des politiques de sécurité robustes. Citons la restriction des privilèges des conteneurs avec les Pod Security Policies, l’utilisation de réseaux virtuels (CNI) pour isoler les différents environnements, et l’implémentation d’outils comme RBAC pour le contrôle des accès.
Des outils de scanning d’images, tels que Clair ou Trivy, peuvent être intégrés dans les pipelines CI/CD pour détecter les vulnérabilités avant le déploiement, assurant ainsi une sécurité proactive.
Conclusion
Docker et Kubernetes ont révolutionné la gestion des infrastructures IT en apportant des solutions cloud-native pour la conteneurisation et l’orchestration. Ils offrent une agilité indispensable pour répondre aux évolutions rapides du marché tout en optimisant les ressources. Les entreprises qui investissent dans ces technologies et la formation de leurs équipes ne modernisent pas seulement leur infrastructure, elles adoptent une nouvelle culture d’agilité, de collaboration et d’innovation.
