K3S vs. K8S – Un­ter­schie­de im Überblick

Der zentrale Un­ter­schied zwischen K3S und der klas­si­schen Ku­ber­netes-In­stal­la­ti­on K8S liegt in der Kom­ple­xi­tät und Res­sour­cen­nut­zung: K3S ist eine leicht­ge­wich­ti­ge, ver­ein­fach­te Version von Ku­ber­netes, die speziell für res­sour­cen­be­grenz­te Um­ge­bun­gen und Edge-Computing ent­wi­ckelt wurde, während K8S die voll­wer­ti­ge, stan­dar­di­sier­te Ku­ber­netes-Plattform ist.

Was sind K3S und K8S?

K3S ist eine von Rancher Labs ent­wi­ckel­te, leicht­ge­wich­ti­ge Ku­ber­netes-Dis­tri­bu­ti­on. Sie ist voll­stän­dig kom­pa­ti­bel mit K8S-APIs, ver­zich­tet jedoch auf nicht not­wen­di­ge Kom­po­nen­ten und Tools, um den Res­sour­cen­ver­brauch deutlich zu re­du­zie­ren. Durch diese Ver­ein­fa­chung eignet sich K3S ideal für Edge-Computing, IoT-Geräte oder kleine Server, auf denen klas­si­sche Ku­ber­netes-Cluster zu res­sour­cen­in­ten­siv wären.

K8S ist die führende Open-Source-Plattform für Container-Or­ches­trie­rung und kann als das „klas­si­sche Ku­ber­netes“ be­trach­tet werden. Sie er­mög­licht das Verwalten, Skalieren und Au­to­ma­ti­sie­ren von con­tai­ne­ri­sier­ten An­wen­dun­gen in großen Pro­duk­ti­ons­um­ge­bun­gen. K8S bietet um­fang­rei­che Features wie bei­spiels­wei­se Self-Healing, Rolling Updates oder Load Balancing. Durch diese Fle­xi­bi­li­tät eignet sich K8S für En­ter­pri­se-Cluster, Cloud-In­fra­struk­tu­ren und komplexe Mi­cro­ser­vice-Ar­chi­tek­tu­ren, ver­braucht jedoch erheblich mehr Res­sour­cen und erfordert mehr ad­mi­nis­tra­ti­ve Kennt­nis­se.

K8S vs. K3S: Un­ter­schie­de

Die Un­ter­schie­de im Vergleich K3S vs. K8S lassen sich in mehreren Kern­punk­ten zu­sam­men­fas­sen.

1. Res­sour­cen­ver­brauch

K3S wurde bewusst für Um­ge­bun­gen mit be­grenz­ten Res­sour­cen ent­wi­ckelt. Es ver­zich­tet auf viele Zu­satz­kom­po­nen­ten wie Standard-Ku­ber­netes-Con­trol­ler, Ingress-Con­trol­ler oder um­fang­rei­che Pro­to­kol­lie­run­gen. Dadurch benötigt ein K3S-Cluster deutlich weniger RAM und CPU-Leistung als ein K8S-Cluster, ohne dass die Kern­funk­tio­nen der Container-Or­ches­trie­rung verloren gehen. K8S hingegen skaliert für große Cluster und bietet eine voll­stän­di­ge Funk­tio­na­li­tät, was den Res­sour­cen­be­darf erheblich erhöht.

2. In­stal­la­ti­on und Setup

Die In­stal­la­ti­on von K3S ist stark ver­ein­facht: Ein einziger Befehl reicht aus, um einen Master-Node oder ein Multi-Node-Cluster auf­zu­set­zen. Stan­dard­mä­ßig sind auch Container-Runtime und Netzwerk-Plugins in­te­griert. K8S benötigt hingegen mehrere Schritte, die In­stal­la­ti­on von Kubelet, Kube-Proxy, API-Server und weiteren Kom­po­nen­ten sowie die Kon­fi­gu­ra­ti­on des Netzwerks. Dies macht K8S deutlich komplexer und zeit­auf­wen­di­ger in der Ein­rich­tung.

3. Feature-Umfang und Kom­po­nen­ten

K3S reduziert bewusst den Funk­ti­ons­um­fang auf die für viele Szenarien not­wen­di­gen Kern­fea­tures. Er­wei­te­run­gen müssen teilweise manuell hin­zu­ge­fügt werden. K8S bietet von Haus aus ein voll­stän­di­ges Set an Features, inklusive um­fang­rei­cher APIs, Mo­ni­to­ring, Logging und In­te­gra­tio­nen für Cloud-Platt­for­men. Außerdem umfasst K8S viele externe Ab­hän­gig­kei­ten, darunter etcd zur Spei­che­rung des Cluster-Zustands, sowie separate Kom­po­nen­ten wie kube-apiserver, kube-con­trol­ler-manager und kube-scheduler. K3S reduziert die Anzahl der nicht es­sen­zi­el­len Kom­po­nen­ten, fasst alles in einem einzigen Binary zusammen und nutzt stan­dard­mä­ßig SQLite anstelle von etcd.

4. Ziel­um­ge­bung

K3S eignet sich besonders für Edge-Computing, IoT, Test- und Ent­wick­lungs­um­ge­bun­gen oder kleine Pro­duk­ti­ons­sys­te­me. K8S hingegen ist für große, ska­lier­ba­re Cluster in Re­chen­zen­tren und Cloud-Um­ge­bun­gen optimiert. Die Wahl hängt stark von der geplanten Workload und den ver­füg­ba­ren Res­sour­cen ab.

5. Si­cher­heit

K8S wurde für Multi-Tenant-Um­ge­bun­gen und En­ter­pri­se-Si­cher­heit ent­wi­ckelt und bietet um­fang­rei­che Si­cher­heits­funk­tio­nen wie rol­len­ba­sier­te Access Control flexible Optionen zur Ver­wal­tung von Secrets und Ver­schlüs­se­lung. K3S un­ter­stützt zwar auch rol­len­ba­sier­te Zu­griffs­kon­trol­le und Policies, lässt aber einige Si­cher­heits­fea­tures stan­dard­mä­ßig weg, um Res­sour­cen zu sparen. Dennoch können Si­cher­heits­maß­nah­men über Ku­ber­netes-native Tools nach­ge­rüs­tet werden, was K3S für Edge- und Single-Tenant-Um­ge­bun­gen geeignet macht.

6. Kom­pa­ti­bi­li­tät und Community

K3S ist voll­stän­dig K8S-kom­pa­ti­bel, aber nicht jede K8S-Er­wei­te­rung ist au­to­ma­tisch in­te­griert. Die Community ist kleiner, aber stark fo­kus­siert auf Leicht­ge­wich­tig­keit und schnelle Be­reit­stel­lung. K8S hat die größte Community im Bereich Container-Or­ches­trie­rung, eine um­fang­rei­che­re Do­ku­men­ta­ti­on und viele un­ter­stütz­te Er­wei­te­run­gen.

Ge­gen­über­stel­lung: An­wen­dungs­fäl­le

K3S ist besonders sinnvoll, wenn die In­fra­struk­tur begrenzt ist oder schnelle, einfache De­ploy­ments benötigt werden. Typische Szenarien sind daher diverse Edge-Computing-Geräte, kleine Server, IoT-An­wen­dun­gen oder Ent­wick­lungs- und Test­um­ge­bun­gen. Auch für einzelne Mi­cro­ser­vice-An­wen­dun­gen oder Projekte mit geringem Umfang und einem be­grenz­ten Bedarf an Ska­lier­bar­keit ist K3S eine ef­fi­zi­en­te Lösung, da es Speicher und CPU schont.

K8S eignet sich für große Pro­duk­ti­ons­um­ge­bun­gen, bei denen hohe Ver­füg­bar­keit, Last­ver­tei­lung, Self-Healing und Ska­lier­bar­keit er­for­der­lich sind. Un­ter­neh­men setzen K8S ein, um komplexe Mi­cro­ser­vice-Ar­chi­tek­tu­ren zu or­ches­trie­ren, Cloud-native An­wen­dun­gen zu betreiben oder Cluster über mehrere Re­chen­zen­tren zu verwalten. Die Plattform eignet sich auch für Teams, die um­fang­rei­che Mo­ni­to­ring- und Logging-Funk­tio­nen, in­te­grier­te Policies oder Storage-In­te­gra­tio­nen benötigen.

Für hybride Szenarien kann es sinnvoll sein, K3S am Edge oder für Ent­wick­lungs­um­ge­bun­gen zu verwenden und K8S in der Cloud für zentrale Pro­duk­ti­ons-Cluster. Insgesamt gilt: K3S ist leicht­ge­wich­ti­ger, schneller und res­sour­cen­scho­nen­der, K8S um­fas­sen­der, ska­lier­ba­rer und besser geeignet für En­ter­pri­se-Um­ge­bun­gen.

Al­ter­na­ti­ven zu K3S und K8S

Neben K3S und K8S gibt es weitere Ku­ber­netes-Dis­tri­bu­tio­nen und Or­ches­trie­rungs­platt­for­men, die je nach Ein­satz­zweck sinnvoll sein können:

• MicroK8s: MicroK8s ist eine leicht­ge­wich­ti­ge Ku­ber­netes-Dis­tri­bu­ti­on von Canonical. Sie eignet sich für Ent­wi­ckeln­de, kleine Cluster oder Test­um­ge­bun­gen. MicroK8s ist modular aufgebaut, schnell in­stal­lier­bar und kann bei Bedarf um Add-ons wie DNS oder Mo­ni­to­ring erweitert werden. Durch die Ein­fach­heit können Ent­wick­le­rin­nen und Ent­wick­ler K8S lokal aus­pro­bie­ren, bevor sie in größere Cluster migrieren.
• Minikube: Minikube ist speziell für lokale Ent­wick­lungs­um­ge­bun­gen gedacht. Es bietet eine schnelle und un­kom­pli­zier­te Mög­lich­keit, Ku­ber­netes auf einem einzelnen Rechner zu starten und con­tai­ne­ri­sier­te An­wen­dun­gen zu testen. Minikube ist nicht für pro­duk­ti­ve Cluster geeignet, bietet aber eine gute Mög­lich­keit, K8S-Features ken­nen­zu­ler­nen oder Pro­to­ty­pen zu ent­wi­ckeln.
• OpenShift: OpenShift ist eine Ku­ber­netes-basierte Plattform von Red Hat, die zu­sätz­li­che Si­cher­heits- und En­ter­pri­se-Features bietet. Sie ist vor allem für große Un­ter­neh­men in­ter­es­sant, die stan­dar­di­sier­te Ku­ber­netes-Cluster mit zu­sätz­li­chen Ma­nage­ment- und Si­cher­heits­funk­tio­nen benötigen. OpenShift kann sowohl lokal als auch in der Cloud betrieben werden.
• Docker Swarm: Docker Swarm ist eine ein­fa­che­re Container-Or­ches­trie­rungs­lö­sung aus dem Hause Docker, die weniger komplex als Ku­ber­netes ist. Sie un­ter­stützt grund­le­gen­de Or­ches­trie­rungs­funk­tio­nen. Swarm eignet sich für kleinere Projekte, bei denen keine komplexe In­fra­struk­tur notwendig, aber Container-Or­ches­trie­rung trotzdem gewünscht ist.