Що таке Kubernetes?

Стаття також доступна російською (перейти до перегляду).

Kubernetes, або просто K8s, є відкритою платформою, яка революціонізувала підхід до управління контейнеризованими додатками. Ця потужна система автоматизує процеси розгортання, масштабування та керування додатками, що працюють в контейнерах. Вона відкриває перед спеціалістами нові можливості для швидкого впровадження та забезпечує стабільну та ефективну роботу додатків у будь-якому масштабі.

Основні поняття та принципи Kubernetes

Контейнери

Контейнери є основною одиницею розгортання додатків у Кубертенес. Вони містять всі необхідні компоненти: код, залежності та середовище виконання – щоб додаток міг працювати на будь-якому середовищі.

Декларативна конфігурація

Замість того, щоб надавати імперативні команди для створення і керування ресурсами, достатньо описати бажаний стан системи у конфігураційних файлах. Kubernetes відповідає за те, щоб система завжди відповідала цьому опису.

Майстер-вузол та робочі вузли

Kubernetes працює на основі розподіленого архітектурного підходу. У кластері існують майстер-вузол (master node) та робочі вузли (worker nodes). Майстер-вузол відповідає за управління та координацію всієї системи, включаючи розподіл завдань робочим вузлам. Вони надають ресурси для додатків.

Підсистема контролю

Вона відповідає за створення та підтримання стабільного стану системи згідно з декларативним описом. Це включає розгортання та масштабування контейнерів, балансування навантаження та забезпечення відновлення в разі несправностей.

Масштабування та балансування навантаження

Kubernetes дозволяє масштабувати додатки горизонтально, додаючи або видаляючи контейнери залежно від навантаження. Він також забезпечує балансування навантаження, розподіляючи трафік між різними екземплярами контейнерів для оптимального використання ресурсів.

Спеціальні ресурси

Управління конфіденційними даними та конфігураційними параметрами є важливою частиною управління додатками. Kubernetes надає механізми для зберігання секретів (паролі, ключі тощо) та конфігмапів (конфігураційні параметри) у безпечному середовищі.

Функції Kubernetes

Kubernetes — це більше, ніж просто платформа для управління контейнерами. Ця система надає спектр функцій, щоб забезпечити ефективне та автоматизоване управління додатками, розгорнутими в контейнерах. Основні функції:

1. Автоматизована оркестрація контейнерів. Це означає, що Kubernetes бере на себе завдання з розгортання, управління та контролю. Можна вказати, яку кількість контейнерів потрібно запустити, і Кубертенес автоматично доглядатиме за ними, забезпечуючи, щоб додаток завжди працював і відповідав бажаному стану.

2. Контейнери можуть бути запущені на різних робочих вузлах у кластері. Kubernetes відповідає за балансування навантаження, розподіляючи трафік між цими вузлами, щоб забезпечити оптимальне використання ресурсів та швидку відповідь додатків.

3. Kubernetes дозволяє масштабувати додатки вгору або вниз залежно від навантаження. Горизонтальне масштабування включає запуск більшої кількості контейнерів для обробки більшого обсягу роботи, тоді як вертикальне означає зміну розміру ресурсів, виділених для окремого контейнера.

4. Здатність виявляти несправності й автоматично відновлювати систему. Якщо контейнер або робочий вузол зазнає несправності, Kubernetes перенаправляє трафік на інші ресурси, забезпечуючи найвищу доступність додатків.

5. Зберігання конфіденційної інформації. Kubernetes надає механізми для безпечного зберігання та керування секретами. Крім того, можна використовувати «конфігмапи», щоб зберігати конфігураційні параметри додатків та виробників.

6. Kubernetes надає інструменти для контролю стану додатків та вузлів, а також для моніторингу та діагностики. Можна відстежувати метрики продуктивності, логи та інші дані для налаштування та вдосконалення додатків.

Автоматизація та самовідновлення

Kubernetes постійно моніторить стан контейнерів, вузлів та інших компонентів системи. Якщо виявляється несправність (падіння контейнера або недоступність вузла), платформа відразу ж реагує на це.

Коли виявляється, що контейнер або вузол несправний, Kubernetes може створити резервний або перенаправити завдання на інші доступні робочі вузли. У випадку відмови контейнера або навіть цілого вузла, Kubernetes може автоматично відновити додаток або вузол до бажаного стану.

Окрім відновлення, Kubernetes також автоматично реагує на зміни в навантаженні. Наприклад, якщо воно зростає, платформа автоматично масштабує додаток, додаючи нові контейнери.

Розгортання на різних середовищах

Однією з ключових переваг Kubernetes є гнучкість та здатність розгортати додатки на різних середовищах.

Локальний стенд

Для розробників важливо мати можливість виконувати та тестувати додатки на своєму локальному комп'ютері перед їх розгортанням на реальних серверах. Kubernetes надає можливість запускати мініатюрні кластери прямо на комп'ютері.

Публічні хмарні інфраструктури

Kubernetes ідеально підходить для розгортання додатків у публічних хмарних інфраструктурах, таких як хмарний VPS FREEhost.UA. Можна легко налаштувати та керувати додатками в хмарному середовищі.

Приватні центри обробки даних

Платформа також може бути розгорнута у середовищі окремої інфраструктури. Це дозволяє зберігати дані всередині організації, контролюючи всі аспекти управління та безпеки.

Гібридні рішення

Для багатьох компаній важливо мати можливість поєднувати переваги публічних хмарних інфраструктур та власних центрів обробки даних. Kubernetes дозволяє реалізувати гібридні рішення, де додатки можуть бути розгорнуті як в хмарних, так і в приватних середовищах, забезпечуючи баланс між витратами та контролем.

Мультикластерне розгортання

Kubernetes дає можливість керувати декількома кластерами з єдиної панелі керування, спрощуючи управління додатками на різних середовищах.

Замовити сервер для Kubernetes