Co to jest Kubernetes?
Kubernetes (lub K8s) to jedna z najbardziej znanych platform do orkiestracji. Umożliwia zarządzanie kontenerami aplikacji open source. Zapewnia wysoką stabilność aplikacji i oprogramowania, a także ich odporność i skalowalność. Procesy wdrożenia, aktualizacji i eksploatacji są uproszczone i zautomatyzowane. OVHcloud oferuje Managed Kubernetes Service. Rozwiązanie to opiera się na instancjach Public Cloud i służy do wdrażania architektury aplikacji. Można je jednak połączyć z chmurą prywatną, hybrydową lub utworzyć środowisko multicloud. System ten został stworzony przez inżynierów Google. Jego wprowadzenie na rynek zostało ogłoszone w 2015 r. przez fundację CNCF (Cloud Native Computing Foundation) będącą częścią fundacji Linux.
Zalety Kubernetesa
Liczne zalety Kubernetesa sprawiają, że jest to wiodące rozwiązanie na rynku. Korzystają z niego firmy na całym świecie.
Platforma została zaprojektowana do administrowania szeroką gamą aplikacji obsługujących heterogeniczne obciążenia. Dzięki niej zarządzasz cyklem życia skonteneryzowanych aplikacji lub oprogramowania. Platforma przydziela zasoby serwerowe w zależności od potrzeb poszczególnych kontenerów. W rezultacie aplikacje są skalowalne, wysoko dostępne, a ich działanie jest przewidywalne.
Aby osiągnąć wysoką wydajność, kontener nie wirtualizuje całego rozwiązania w taki sam sposób jak wirtualna maszyna (VM). Wirtualizacji podlega tylko system operacyjny, pamięć RAM oraz system plików. Kontenery zużywają zatem mniej zasobów procesora i pamięci.
Architektury Kubernetes doceniane są za wysoką wydajność konteneryzowanego oprogramowania oraz możliwość kontroli kosztów. Umożliwiają one również migrację aplikacji do chmury prywatnej lub publicznej.
Niezwykle istotną cechą Kubernetesa jest bezpieczeństwo: każdy kontener dysponuje specjalnymi środkami umożliwiającymi odizolowanie zagrożeń złośliwymi atakami.
Zespół ekspertów OVHcloud opracował prosty i wydajny interfejs. Dzięki temu możesz szybko wdrażać Twoje aplikacje w chmurze.
Z jakich komponentów składa się architektura Kubernetes?
Architektura Kubernetes składa się z różnych elementów, które pozwalają na eksploatację, wdrażanie i aktualizację skonteneryzowanych programów.
Głównym komponentem Kubernetesa jest klaster grupujący serwery wirtualne i fizyczne. Maszyny te mogą pełnić rolę mastera lub węzła.
Master Kubernetesa
Głównym zadaniem mastera jest organizacja procesu tworzenia lub usuwania węzłów lub kontenerów. Jest on również odpowiedzialny za rozdzielanie ruchu w zależności od potrzeb. To właśnie z poziomu tego serwera administratorzy konfigurują całą architekturę i nią zarządzają.
Wykorzystywanych jest do tego kilka komponentów.
Etcd
Etcd to używana przez klaster baza danych klucz-wartość. Pełni ona funkcję magazynu danych dla wszystkich kontenerów. Dane te są trwałe. Jeśli klaster Kubernetes używa etcd do przechowywania danych, niezbędne jest wdrożenie planu tworzenia kopii zapasowych tych danych.
Kube-apiserver
Kube-apiserver jest głównym punktem kontaktowym z jednostkami klastra. Serwer API zatwierdza i konfiguruje dane wykorzystywane następnie w węzłach, usługach lub kontrolerach replikacji.
Kube-controller-manager
Kube-controller-manager wykorzystuje serwer API do monitorowania stanu serwera. Usługa ta wdraża węzeł i zarządza nim przez cały cykl jego życia. Komponent ten jest gwarantem integralności i dostępności architektury.
Kube-scheduler
Kube-scheduler to usługa, dzięki której Kubernetes zapewnia wysoką wydajność. Jest to komponent odpowiedzialny za rozdzielanie zadań między węzłami w zależności od obciążenia i dostępnych zasobów.
Cloud-controller-manager
Cloud-controller-manager to warstwa abstrakcji między API, narzędziami dostawcy chmury oraz ich odpowiednikami w Kubernetesie. Umożliwia on przenoszenie aplikacji pomiędzy środowiskami czy rozwiązaniami.
Węzły Kubernetes
Węzły są serwerami podrzędnymi, które tworzą klaster. Podobnie jak master, poszczególne komponenty realizują funkcje zarządzania węzłem, podami i ich kontenerami.
Pod
Pod jest podstawowym komponentem węzła Kubernetes. Zawiera on jeden lub więcej kontenerów współdzielących zasoby. Dostęp do każdego z podów uzyskasz za pośrednictwem unikatowego adresu IP w klastrze. Kontenery zawierają aplikacje. Najczęściej stosowanymi środowiskami wykonawczymi są Docker i Helm Chart.
Pod może udostępniać przestrzeń dyskową hostowanym przez siebie kontenerom. Każdy pod posiada ponadto etykietę, dzięki której jest identyfikowany w globalnej architekturze.
Kubelet
Kubelet to agent, który działa na każdym węźle architektury Kubernetes. Jego rolą jest zagwarantowanie dobrego stanu węzła, zgodnie z instrukcjami otrzymanymi od serwera master. Dostarcza on również masterowi dane o wydajności i obciążeniu węzła i umożliwia Kube-schedulerowi efektywne przydzielanie zadań.
kube-proxy
Kube-proxy to sieciowy serwer proxy, który jest uruchamiany na węzłach i umożliwia zarządzanie wirtualnymi adresami IP podów. Są one wówczas dostępne zarówno w klastrze, jak i poza nim. Jest on również używany do równoważenia obciążenia usług wykonywanych na węźle.
Dzięki tym komponentom Kubernetes oferuje wydajny i efektywny system orkiestracji klastrów.
Instalacja Kubernetesa z OVHcloud
OVHcloud wdraża, hostuje i utrzymuje wszystkie komponenty Twojej architektury Kubernetes. Nasi eksperci wykonują operacje na komponentach głównych, ale także na komponentach zainstalowanych na Twoich węzłach, aby zapobiec błędom i zapewnić bezpieczeństwo architektury. W usłudze zawarta jest ochrona Anty-DDoS.
Naszym celem jest, abyś mógł skupić się na rozwoju i obsłudze Twoich aplikacji oraz skonteneryzowanych warstw oprogramowania.
Load Balancer od OVHcloud rozdziela ruch na wiele węzłów i pozwala uzyskać wysoką wydajność architektury Kubernetes. Możesz zaprogramować automatyczne skalowanie podów w oparciu o bieżący stan wykorzystania Twoich aplikacji. W razie potrzeby określ limity wydajności procesora i pamięci RAM Twoich węzłów. Zasoby obliczeniowe klastra mogą być dynamicznie dopasowywane.
OVHcloud, bazując na programie zgodności CNCF, gwarantuje całkowitą odwracalność danych.
Wdrażanie kontenerów w architekturze Kubernetesa przynosi korzyści w zakresie wydajności, skalowalności i wysokiej dostępności.
Wdrożenie architektury Kubernetes
Budując architekturę Kubernetes, możesz skalować klastry w zależności od potrzeb. Zdefiniuj liczbę podów, a następnie liczbę instancji kontenerów (replik). Po wykonaniu tej czynności, uruchom rozwiązanie Kubernetes w trzech krokach:
- 1. Utwórz klaster Kubernetes
Utwórz projekt w usłudze Public Cloud, postępując zgodnie z kolejnymi instrukcjami.
- 2. Dodaj węzły bazujące na instancjach
Węzły są tworzone w klastrze i zawierają Twoje pody. Pody mogą z kolei zawierać jeden lub kilka współpracujących ze sobą kontenerów.
- 3. Zaloguj się do Kubernetesa i rozpocznij wdrażanie kontenerów
Po udostępnieniu Kubernetesa, w ciągu kilku minut udostępnione zostają Twoje węzły robocze. Za pomocą interfejsu Kubernetes Dashboard wdrażaj warstwy oprogramowania i aplikacji w kontenerach. Dzięki opracowanej przez nas architekturze możesz skupić się na zarządzaniu podami, kontenerami i trwałymi danymi. My zajmujemy się pozostałymi zadaniami.
Wolumeny trwałych danych opierają się na dodatkowych dyskach standardowych lub o wysokiej wydajności, zapewniających dostęp do danych i aplikacji.
Kubernetes oferuje szybką izolację środowisk programistycznych, testowych i produkcyjnych. Aby z tej możliwości skorzystać, przenieś plik konfiguracyjny z jednego klastra do innego i opisz oczekiwany stan.
Potrzebujesz pomocy we wdrożeniu Twojej infrastruktury? Skorzystaj z dokumentacji technicznej dotyczącej Kubernetesa.
Podsumowanie dotyczące architektury Kubernetes
Wysoka dostępność usług jest w dzisiejszych czasach standardem. Użytkownicy Twoich serwisów oczekują zatem stałej dostępności aplikacji. Oprogramowanie i aplikacje oparte na kontenerach pozwalają ograniczyć przerwy w działaniu usług. Ponadto umożliwiają zwiększenie wydajności i skalowalności.
Społeczność Kubernetes uczestniczy w stałym rozwoju komponentów i usług. Nowe wersje są oferowane przez OVHcloud w kwartale następującym po ich wdrożeniu.
Infrastruktury i usługi OVHcloud posiadają certyfikaty ISO/IEC 27001, 27701 i HDS i pozwalają bezpiecznie hostować dane i aplikacje.
Kubernetes umożliwia zatem wdrażanie skonteneryzowanych architektur oprogramowania, niezależnie od ich wielkości i stopnia złożoności. Zarządzane rozwiązanie dostarczane przez OVHcloud opiera się na wydajności i stabilności naszych usług chmurowych.