Введение в Kubernetes

Что такое Kubernetes?

Kubernetes происходит от греческого слова κυβερνήτης:, что означает «рулевой» или «капитан корабля». Зная эту аналогию, мы можем сказать, что Kubernetes это менеджер по управлению контейнерами. Kubernetes также называют k8s, так как между k и s находится 8 символов.

Kubernetes была написана под вдохновлением от Google Borg. Это проект компании Google с открытым исходным кодом, написанный на языке Go, и под лицензией Apache 2.0. Kubernetes был разработан Google для сервиса Cloud Native Computing Foundation (CNCF).

Сама Google говорит о Borg, следующее:

Borg — это кластерный менеджер, который выполняет сотни тысяч заданий из многих тысяч различных приложений в нескольких кластерах с десятками тысяч виртуальных машин в каждом.

На протяжении более десяти лет Borg был секретом Google для запуска контейнеров в продакшн. Любые услуги, которые мы используем от Google, такие как Gmail, Drive, и т. д. все они обслуживаются с помощью Borg.

Некоторые из первоначальных разработчиков Kubernetes были сотрудниками Google, которые использовали Borg и разработали его в прошлом. Они вложили свои ценные знания и опыт в проектирование Kubernetes. Вот некоторые особенности/объектов Kubernetes:

API servers
Pods
IP-per-Pod
Services
Labels

Особенности Kubernetes

Kubernetes предлагает очень богатый набор функций для оркестрации контейнеров. Некоторые из них:

Automatic binpacking
Kubernetes автоматически планирует контейнеров на основе использования ресурсов и ограничений, без ущерба для доступности.
Self-Healing
Kubernetes автоматически заменяет и меняет контейнеры, если есть поврежденные. Он также “убивает” и перезапускает контейнеры, которые не отвечают на проверки работоспособности, на основе существующих правил / политик.
Horizontal scaling
Kubernetes может автоматически масштабировать приложения на основе использования ресурсов, таких как процессор и память. В некоторых случаях он также поддерживает динамическое масштабирование, основанное на показателях клиентов.
Service discovery and Load balancing
Kubernetes группирует несколько контейнеров и ссылается на них через систему доменных имен (DNS). Этот DNS также называется службой Kubernetes. Kubernetes может автоматически открывать эти службы и делать балансировку между контейнерами данной службы.
Automated rollouts and rollbacks
Kubernetes может развертывать и откатывать новые версии / конфигурации приложения без каких-либо простоев.
Secrets and configuration management
Kubernetes может управлять секретами и конфигурационными данными для приложения без повторной сборки соответствующих изображений. С секретами мы можем передавать конфиденциальную информацию в наше приложение, не подвергая его конфигурации стека, например, на GitHub.
Storage orchestration
С Kubernetes и его плагинами мы можем автоматически монтировать локальные, внешние и хранилища в контейнеры бесшовно, основываясь на программном хранилище (SDS).
Batch execution
Помимо продолжительных рабочих заданий, Kubernetes также поддерживает пакетное выполнение.

Зачем использовать Kubernetes?

Мы только что рассмотрели некоторые из полностью поддерживаемых функций Kubernetes. Следует также отметить, что Kubernetes очень переносим и расширяем. Kubernetes может быть развернут в любой среде, будь то виртуальные машины, “голый металл” или общедоступные/частные/гибридные / мульти-облачные установки. Кроме того, Kubernetes имеет модульную и подключаемую архитектуру. Мы можем написать пользовательские API или плагины для расширения его функциональных возможностей.

Для успешного проекта с открытым исходным кодом, сообщество так же важно, как и большой код. Kubernetes имеет очень процветающее сообщество по всему миру. Она насчитывает более 1600 участников, которые со временем сделали более 62 000 коммитов. Есть встреча группы в разных городах, которые регулярно встречаются, чтобы обсудить Kubernetes и его экосистемы. Существуют специальные группы интересов (Sig), которые сосредоточены на особых интересах, таких как масштабирование, голый металл, сети и т.д. Мы будем говорить о них больше в нашей последней главе, Kubernetes общин.