Оркестрация контейнеров с помощью Kubernetes: руководство
15 декабря 2023 г.В быстро меняющемся мире современной разработки программного обеспечения контейнеризация стала краеугольным камнем для создания масштабируемых и отказоустойчивых приложений.
Docker произвел революцию в том, как мы упаковываем и развертываем программное обеспечение, но для управления контейнерами в больших масштабах требуется надежная система оркестрации.
Встречайте Kubernetes — платформу оркестрации контейнеров с открытым исходным кодом, которая завоевала огромную популярность благодаря своей способности автоматизировать развертывание, масштабирование и управление контейнерными приложениями.
Чтобы успешно ориентироваться в экосистеме Kubernetes и оптимизировать свою инфраструктуру, рассмотрите бесценный шаг — нанять инженеров DevOps, которые обладают опытом развертывания, масштабирования и обслуживания надежных контейнерных приложений.
Что такое Kubernetes?
Kubernetes, часто сокращенно K8s, изначально был разработан Google и в настоящее время поддерживается Cloud Native Computing Foundation (CNCF). Он предоставляет контейнерно-ориентированную инфраструктуру, позволяющую разработчикам беспрепятственно развертывать приложения и управлять ими на кластере компьютеров.
n С момента своего создания Kubernetes превратился в динамичную и надежную экосистему благодаря широкой поддержке сообщества. Разработчики со всего мира активно способствуют развитию платформы с открытым исходным кодом, постоянно расширяя ее возможности и решая возникающие проблемы.
Управление Cloud Native Computing Foundation обеспечивает нейтральную среду сотрудничества для роста Kubernete. Этот дух сотрудничества привел к созданию многофункциональной платформы, которая не только отвечает потребностям крупных предприятий, но и дает возможность небольшим командам уверенно использовать оркестрацию контейнеров.
Приверженность сообщества Kubernetes инновациям и инклюзивности подчеркивает его позицию краеугольного камня в разработке современных облачных приложений.
Основные возможности Kubernetes
А) Оркестрация контейнеров. Kubernetes упрощает сложный процесс развертывания, масштабирования и управления контейнерами приложений, предоставляя централизованное решение для эффективной оркестрации контейнеров.
Б) Обнаружение сервисов и балансировка нагрузки. С помощью Kubernetes сервисы легко обнаруживаются и балансируются, обеспечивая оптимальную производительность распределенных приложений с помощью механизмов автоматической балансировки нагрузки.
C) Автоматизированное развертывание и откат: Kubernetes обеспечивает плавный процесс обновлений и откатов, сводя к минимуму время простоя и сбои за счет автоматизации процесса развертывания и создания надежной и гибкой среды разработки.
D) Самовосстановление. В случае сбоя контейнера Kubernetes демонстрирует возможности самовосстановления, автоматически обнаруживая и заменяя неисправные контейнеры, обеспечивая постоянную доступность и надежность приложений.
E) Декларативная конфигурация. Включив декларативный подход, Kubernetes позволяет разработчикам формулировать желаемое состояние своих приложений. Затем платформа тщательно согласовывает систему с этой конфигурацией, упрощая управление сложной инфраструктурой.
Настройка Kubernetes
Этапы установки
Чтобы начать работу с Kubernetes, вам необходимо настроить кластер. Ниже приведены общие этапы установки:
- Выберите среду выполнения контейнера. Kubernetes поддерживает различные среды выполнения контейнеров с помощью Docker. является самым популярным.
- имя: контейнер приложения изображение: ваш-контейнер-изображение`
2. Установите Kubectl. Kubectl — это инструмент командной строки, используемый для взаимодействия с кластером Kubernetes.
3. Выберите инструмент развертывания. Популярные варианты включают kubeadm, kops и другие, в зависимости от вашей инфраструктуры.
4. Развертывание кластера. Используйте выбранный инструмент развертывания для создания кластера Kubernetes.
Архитектура Kubernetes
Компоненты
Понимание ключевых компонентов Kubernetes имеет решающее значение для эффективного управление;
- Главный узел: главный узел, выступая в роли мозга кластера Kubernetes, координирует и управляет всей системой. Важные компоненты, размещенные на этом узле, включают сервер API, диспетчер контроллеров, etcd (распределенное хранилище значений ключей) и планировщик.
- Узел: рабочие машины в кластере, на котором развернуты контейнеры. На узлах работает kubelet — критически важный агент, который взаимодействует с главным узлом, облегчая выполнение и координацию контейнеров в кластере.
- Pods: основные развертываемые модули в Kubernetes. Поды инкапсулируют один или несколько контейнеров и являются строительными блоками для запуска приложений в кластере.
- Сервисы. Обеспечивая бесперебойную связь между различными наборами модулей, сервисы в Kubernetes играют ключевую роль в обеспечении эффективного сетевого взаимодействия и взаимодействия между различными компонентами приложения.
Развертывание приложений
Создание развертываний
Развертывания в Kubernetes определяют желаемое состояние приложений. Контроллер развертывания обеспечивает поддержание желаемого состояния. н
`apiVersion: apps/v1 вид: Развертывание метаданные: имя: образец приложения спецификация: реплик: 3 селектор: Метки совпадений: приложение: образец приложения шаблон: метаданные: этикетки: приложение: образец приложения спецификация: контейнеры:
Масштабирование приложений
В Kubernetes упрощается горизонтальное или вертикальное масштабирование приложений. Используйте команду kubectl Scale или обновите YAML-файл развертывания, чтобы настроить количество реплик.
Проблемы внедрения Kubernetes
Хотя Kubernetes предлагает мощные функции для оркестрации контейнеров, его внедрение сопряжено с определенными проблемами. Понимание этих проблем и внедрение лучших практик имеют решающее значение для бесперебойной работы Kubernetes.
* крутая кривая обучения. Kubernetes имеет сложную архитектуру, и ее освоение требует времени и усилий. Команды часто сталкиваются с необходимостью обучения при переходе на Kubernetes.
* Управление ресурсами. Эффективное управление ресурсами, такими как процессор и память, может оказаться сложной задачей. Недосмотр может привести к проблемам с производительностью или увеличению затрат на инфраструктуру.
* Проблемы безопасности. Защита кластера Kubernetes включает в себя рассмотрение сетевых политик, контроля доступа и защиты образов контейнеров. Решение этих проблем имеет первостепенное значение для надежного развертывания.
Мониторинг и журналирование
Прометей и Графана
Kubernetes легко интегрируется с такими инструментами мониторинга, как Prometheus для сбора метрик и Grafana для визуализации. Мониторинг обеспечивает упреждающее выявление и решение проблем.
Ведение журналов с помощью Elasticsearch и Kibana
Централизованное ведение журналов с использованием Elasticsearch и Kibana позволяет разработчикам анализировать и устранять проблемы во всем кластере.
Заключение
Kubernetes стал фактическим стандартом оркестрации контейнеров, предоставляя разработчикам мощный инструмент для управления и масштабирования контейнерных приложений.
Следуя лучшим практикам, используя декларативный характер конфигураций и богатую экосистему инструментов, разработчики могут использовать весь потенциал Kubernetes для создания отказоустойчивых и масштабируемых приложений.
Отправляясь в путешествие по Kubernetes, помните, что постоянное обучение и исследования необходимы. Будьте в курсе новейших функций и рекомендаций, чтобы обеспечить бесперебойную и эффективную оркестрацию контейнеров.
Оригинал