Wat is orkestratie van containers?

Wat is een container in de cloud?

Een container in de cloud (cloud container) is een gestandaardiseerde implementatie-eenheid die alles omvat wat nodig is om een applicatie uit te voeren. Dit proces omvat specifieke code, bibliotheken, afhankelijkheden en configuraties, waardoor het eenvoudiger wordt om trainingen te volgen en services snel in heterogene omgevingen te implementeren. Een container-instance kan bijvoorbeeld op verschillende platforms zoals Kubernetes, Swarm of AWS worden uitgevoerd zonder dat u zich zorgen hoeft te maken over de verschillen in infrastructuur.

Containers in de cloud zijn een ideale oplossing voor het implementeren van applicaties als continue services. De verpakking ervan zorgt ervoor dat de toepassing onafhankelijk is van de omgeving, wat de overdraagbaarheid tussen verschillende systemen verbetert, vooral door de efficiëntie van het netwerk. De staat van de containers is ook een belangrijk element om te controleren of ze goed functioneren.

In tegenstelling tot VM's (virtual machines of VM's), die een compleet besturingssysteem bevatten, delen containers de kern van de host, wat de instances lichter, sneller opstarten en efficiënter qua resources maakt. Dit geldt met name voor AWS-omgevingen, waar efficiëntie een grote invloed heeft op de uiteindelijke kosten van de service.

Zo kunnen meer containers op dezelfde infrastructuur geïmplementeerd worden, wat een voordeel is in container-cloud-omgevingen. Het container-naar-VM debat speelt dus vaak in bedrijven, maar het is duidelijk dat elke technologie zijn eigen voordelen heeft, afhankelijk van het type applicaties en diensten dat gebruikt wordt.

Het gebruik van containers zorgt ervoor dat applicaties consistent werken, of ze nu lokaal, op locatie of in de cloud worden uitgevoerd. Diensten die via containers worden geïmplementeerd, kunnen daardoor sneller worden gerepliceerd en aangepast. Deze benadering vereenvoudigt ontwikkelingsinspanningen en beperkt het risico van incompatibiliteit voor kritieke toepassingen.

💡 Containers worden vaak gegroepeerd in eenheden die pods worden genoemd. In Kubernetes is een pod het kleinste en eenvoudigste object om te implementeren. Het kan een of meer containers bevatten die hetzelfde netwerk en dezelfde opslagruimte delen, wat de communicatie ervan vergemakkelijkt.

Waarvoor dienen platforms voor het orkestreren van containers?

Voor het gebruik van grote containers zijn orkestratietools nodig, waarmee honderden of zelfs duizenden containers op meerdere servers of op een cluster beheerd kunnen worden. Deze orkestratieplatforms vervullen verschillende essentiële functies om te garanderen dat elke applicatie en dienst efficiënt en continu werkt:

• Automatisering van de implementatie: door containers te orkestreren (via Kubernetes) kunt u automatisch containers op meerdere nodes implementeren, afhankelijk van de beschikbare resources en de workload. Dit elimineert de noodzaak van een handmatige, tijdrovende en foutgevoelige implementatie door een snelle, gestandaardiseerde implementatie van productieomgevingen.
   
• Beheer van updates en rollbacks : u kunt een update voor uw containerdiensten implementeren zonder onderbreking. Dit betekent dat uw applicaties beschikbaar blijven in de cloud, zelfs als er problemen optreden tijdens een update. Het kan bijvoorbeeld een nieuwe versie van een applicatie op een deel van de containers in de cloud implementeren en, als er een probleem optreedt, terugkeren naar de vorige versie zonder dat dit gevolgen heeft voor de gebruikers.
   
• Load balancing: een goed load balancing management is essentieel om overbelasting van een specifieke server te voorkomen. Orkestratieplatforms verdelen de load tussen verschillende containers dynamisch, om te garanderen dat de resources optimaal worden gebruikt.
   
• Fouttolerantie: als een server of container uitvalt, detecteert de orkestrator het probleem automatisch en past de defecte container opnieuw toe op een andere beschikbare node. Dit garandeert een hoge beschikbaarheid en verzekert de continuïteit van de services.
   
• Bewaking en onderhoud: orkestratietools bieden bewakingsfuncties om in realtime de status van containers te volgen. Ze maken het ook mogelijk om anomalieën op te sporen en passende maatregelen te nemen om defecten te voorkomen voordat ze gevolgen hebben voor eindgebruikers.

Hoe orkestreren van containers?

Het orkestreren van containers is gebaseerd op geautomatiseerde processen en tools die de manier beheren waarop containers worden gedistribueerd, gemonitord en bijgewerkt. Het bepaalt automatisch de optimale formatie van containers op een cluster, rekening houdend met de mogelijkheden van elke node. Dit proces zorgt ervoor dat de processor- en geheugenresources effectief worden gebruikt voor elke geïmplementeerde instance. Dit zijn de belangrijkste onderdelen van orkestratie:

• Containerplanning: wanneer een toepassing wordt geïmplementeerd, bepaalt het orkestratietool op welke server of knooppunt elke container moet worden uitgevoerd. Bij deze planning wordt rekening gehouden met beschikbare resources zoals processor- en geheugencapaciteit en worden containers intelligent gedistribueerd om overmatig gebruik van een node te voorkomen.
   
• Automatisch schalen: een van de belangrijkste voordelen van orkestratie is dat het aantal containers automatisch kan worden aangepast wanneer dat nodig is, en dit in realtime. Als een applicatie sterk toeneemt, kan de orkestrator onmiddellijk nieuwe containers inzetten om deze lading te absorberen en te verminderen als de vraag afneemt.
   
• Beheer van configuraties en geheimen: containers hebben vaak toegang tot gevoelige gegevens, zoals database-inloggegevens of API-keys. Orkestratie maakt het mogelijk om deze geheimen op een veilige manier te beheren, waarbij ervoor wordt gezorgd dat ze enkel toegankelijk zijn voor de betrokken containers, zonder dat de veiligheid in het gedrang komt.
   
• Monitoring en automatische terugwinning: een belangrijk aspect van orkestratie is de constante bewaking van containers. Als een container mislukt, wordt deze automatisch opnieuw opgestart of op een andere node geïmplementeerd. Uw applicaties en diensten zullen dus altijd beschikbaar zijn, ongeacht de omstandigheden.
   
• Netwerkbeheer: de orkestrator configureert en beheert de communicatie tussen de verschillende containers. Het zorgt ervoor dat elke container over een uniek IP-adres en een beveiligd privénetwerk beschikt, wat een naadloze communicatie tussen de verschillende delen van een applicatie garandeert.

💡 Microservices-architectuur is essentieel voor moderne toepassingen. Microservices maken het mogelijk om een complexe applicatie te verdelen in een aantal onafhankelijke services. Zo kan elke service afzonderlijk worden ontwikkeld, geïmplementeerd en beheerd.

Orkestratietools

Er bestaan verschillende orkestratietools voor containers. Elke tool heeft zijn eigen voordelen. Tot de populairste behoren Kubernetes en Docker Swarm. Deze oplossingen worden in cloud-omgevingen vaak gebruikt om gecontaineriseerde infrastructuren te managen.

💡 Hoewel het minder bekend is dan Kubernetes of OpenShift, is Mesos een krachtige oplossing die door sommige bedrijven wordt gebruikt om een grootschalig containercluster te managen.