Kubernetes oktatóanyag kezdőknek: alapok, funkciók, Architectúra

Mielőtt elkezdené ezt a Kubernetes oktatóanyagot, tanuljuk meg:

Mi a Kubernetes?

Kubernetes egy konténerkezelő rendszer, amelyet a Google platformján fejlesztettek ki. A Kubernetes segít a konténeres alkalmazások kezelésében különféle típusú fizikai, virtuális és felhőkörnyezetekben. A Google Kubernetes egy rendkívül rugalmas konténereszköz, amely több száztól több ezer egyedi szerverből álló fürtökön futó összetett alkalmazásokat biztosít folyamatosan.

Miért van szüksége konténerekre?

A mai internetfelhasználók soha nem fogadják el az állásidőt. Ezért a fejlesztőknek olyan módszert kell találniuk, amellyel szolgáltatásaik megszakítása nélkül végezhetnek karbantartást és frissítést.

Ezért a konténer, amely elszigetelt környezet. Mindent tartalmaz, ami az alkalmazás futtatásához szükséges. Ez megkönnyíti a fejlesztők számára az alkalmazások szerkesztését és telepítését. Ezenkívül a konténerezés a webalkalmazások csomagolásának, telepítésének és frissítésének kedvelt módszerévé vált.

Milyen feladatokat lát el a Kubernetes?

A Kubernetes az elosztott rendszerekhez használt Linux kernel. Segít a csomópontok (kiszolgálók) mögöttes hardverének elvonatkoztatásában, és konzisztens felületet kínál a megosztott erőforráskészletet fogyasztó alkalmazások számára.

Miért érdemes a Kuberneteset használni?

A Kubernetes segít a felhőalkalmazások és mikroszolgáltatások erőforrás-elosztásának és forgalomkezelésének vezérlésében. Segít a szolgáltatás-orientált infrastruktúrák különböző szempontjainak egyszerűsítésében is. A Kubernetes lehetővé teszi annak biztosítását, hogy a konténeres alkalmazások hol és mikor futnak, és segít megtalálni az erőforrásokat és eszközöket, amelyekkel dolgozni szeretne.

A Kubernetes jellemzői

Íme a Kubernetes alapvető funkciói:

• Automatizált ütemezés
• Öngyógyító képességek
• Automatizált közzététel és visszaállítás
• Vízszintes méretezés és terheléselosztás
• Környezeti konzisztenciát kínál a fejlesztéshez, teszteléshez és gyártáshoz
• Az egyes komponensekhez lazán kapcsolódó infrastruktúra külön egységként működhet
• Nagyobb sűrűségű erőforrás-felhasználást biztosít
• Vállalati használatra kész funkciókat kínál
• Alkalmazásközpontú menedzsment
• Automatikusan skálázható infrastruktúra
• Kiszámítható infrastruktúrát hozhat létre

Kubernetes alapok

Ebben a Kubernetes oktatóanyagban megtanuljuk a Kubernetes néhány fontos alapját:

• Cluster

  Ez a gazdagépek (szerverek) gyűjteménye, amely segít a rendelkezésre álló erőforrásaik összesítésében. Ez magában foglalja a ramot, a CPU-t, a ramot, a lemezt és ezek eszközeit egy használható készletbe.

• Mester

  A master a Kubernetes vezérlőpultját alkotó összetevők gyűjteménye. Ezeket az összetevőket minden fürtdöntéshez használják. Ez magában foglalja az ütemezést és a fürteseményekre való reagálást is.

• Csomópont

  Ez egy egyetlen gazdagép, amely képes futni egy fizikai ill virtuális gép. Egy csomópontnak futnia kell a kube-proxy-nak, a minikube-nak és a kubelet-nek is, amelyek a fürt részének tekintendők.

• névtér

  Ez egy logikai klaszter vagy környezet. Ez egy széles körben használt módszer, amelyet a hozzáférés hatókörének meghatározására vagy a fürt felosztására használnak.

Kubernetes Architectúra

Az alábbiakban egy részletes Kubernetes architektúra diagram látható:

Mester csomópont

A fő csomópont az első és legfontosabb összetevő, amely a Kubernetes-fürt kezeléséért felelős. Ez mindenféle adminisztratív feladat belépési pontja. Előfordulhat, hogy a fürtben egynél több fő csomópont található a hibatűrés ellenőrzéséhez.

A főcsomópont különféle összetevőket tartalmaz, például API-kiszolgálót, vezérlőkezelőt, ütemezőt és ETCD-t. Lássuk mindegyiket.

API szerver: Az API-kiszolgáló belépési pontként működik a fürt vezérléséhez használt összes REST parancshoz.

Scheduler

Az ütemező ütemezi a feladatokat a szolga csomóponthoz. Minden szolga csomóponthoz tárolja az erőforrás-használati információkat. Felelős a munkateher elosztásáért.

Segít nyomon követni azt is, hogy a munkaterhelés hogyan kerül felhasználásra a fürtcsomópontokon. Segít abban, hogy a munkaterhelést a rendelkezésre álló erőforrásokra helyezze, és elfogadja a terhelést.

stb

Az etcd összetevők konfigurációs részleteket és wright értékeket tárolnak. A legtöbb komponenssel kommunikál a parancsok fogadása és a munka érdekében. Ezenkívül kezeli a hálózati szabályokat és a porttovábbítási tevékenységet.

Dolgozó/szolga csomópontok

A munkavégző csomópontok egy másik alapvető összetevő, amely tartalmazza az összes szükséges szolgáltatást a tárolók közötti hálózat kezeléséhez, a fő csomóponttal való kommunikációhoz, amely lehetővé teszi az erőforrások hozzárendelését az ütemezett tárolókhoz.

• Kubelet: lekéri a Pod konfigurációját az API-kiszolgálóról, és biztosítja, hogy a leírt tárolók üzemben legyenek és működjenek.
• Docker konténer: Dokkmunkás konténer fut minden egyes munkavégző csomóponton, amely a konfigurált podokat futtatja
• Kube-proxy: A Kube-proxy terheléselosztóként és hálózati proxyként működik, hogy szolgáltatást hajtson végre egyetlen dolgozó csomóponton
• Pods: A pod egyetlen vagy több konténer kombinációja, amelyek logikailag együtt futnak a csomópontokon

Egyéb kulcsterminológiák

Replikációs vezérlők

A replikációs vezérlő egy olyan objektum, amely egy pod-sablont határoz meg. Ezenkívül szabályozza a Pod azonos replikáinak vízszintes méretezését a futó másolatok számának növelésével vagy csökkentésével.

Replikációs készletek

A replikációs készletek a replikációs vezérlő tervezésének interakcióját jelentik, amely rugalmasságot biztosít abban, hogy a vezérlő hogyan ismeri fel a kezelni kívánt podokat. Leváltja a replikációs vezérlőket a magasabb replikációs kiválasztási képességük miatt.

Deployments

A telepítés egy gyakori munkaterhelés, amely közvetlenül létrehozható és kezelhető. A telepítés építőelemként használja a replikációs készletet, amely hozzáadja az életciklus-kezelés funkcióját.

Állapottartó készletek

Ez egy speciális pod-vezérlő, amely rendezettséget és egyediséget kínál. Főleg finomszemcsés vezérlésre szolgál, amelyre különösen nagy szüksége van a telepítési sorrend, a stabil hálózatkezelés és az állandó adatok tekintetében.

Daemon Sets

A démonkészletek a pod-vezérlő egy másik speciális formája, amely a fürt minden csomópontján futtat egy pod másolatot. Az ilyen típusú pod-vezérlők hatékony módszer a pod-ok telepítésére, amelyek lehetővé teszik a karbantartás elvégzését, és maguknak a csomópontoknak kínálnak szolgáltatásokat.

Kubernetes vs. Docker Swarm

Itt vannak fontos különbségek között Kubernetes vs Docker.

A Kubernetes előnyei

• Könnyű szolgáltatásszervezés hüvelyekkel
• A Google fejlesztette ki, aki több éves értékes iparági tapasztalatot hoz az asztalra
• A legnagyobb közösség a konténerhangszerelő eszközök között
• Számos tárolási lehetőséget kínál, beleértve a helyszíni, a SAN-okat és a nyilvános felhőket
• Betartja a megváltoztathatatlan infrastruktúra alapelveit
• A Kubernetes helyszíni bare metal, OpenStack és nyilvános felhők futtatására képes Google, Azure, AWSStb
• Segít elkerülni a szállítói zárolási problémákat, mivel bármilyen szállító-specifikus API-t vagy szolgáltatást használhat, kivéve ahol a Kubernetes absztrakciót biztosít, például terheléselosztót és tárhelyet.
• A kubernetes használatával történő konténerezés lehetővé teszi, hogy a csomagszoftver ezeket a célokat szolgálja. Lehetővé teszi azokat az alkalmazásokat, amelyeket leállás nélkül kell kiadni és frissíteni.
• A Kubernetes lehetővé teszi, hogy biztosítsa, hogy ezek a konténeres alkalmazások ott és akkor futhassanak, amikor és amikor csak akarja, és segít megtalálni a használni kívánt erőforrásokat és eszközöket.

A Kubernetes hátrányai

• A Kubenetes műszerfal nem olyan hasznos, mint kellene
• A Kubernetes egy kicsit bonyolult és szükségtelen olyan környezetben, ahol minden fejlesztés helyben történik.
• A biztonság nem túl hatékony.

Összegzésként

• A Container segít a szervezetnek karbantartást és frissítést végezni a szolgáltatások megszakítása nélkül
• A Kubernetes egy példa a Google platformon kifejlesztett konténerkezelő rendszerre.
• A Kubernetes használatának legnagyobb előnye, hogy képes futtatni a helyszíni OpenStack-et, a Google nyilvános felhőit, Azure, AWS stb.
• A Kubernetes automatizált ütemezési és öngyógyító képességeket kínál.
• Cluster, a mester, a csomópont és a névtér a kubernetes fontos alapjai
• A főcsomópont és a munkacsomópont a Kubernetes architektúra fontos összetevői.
• A replikációs vezérlők, a replikációs készletek, a telepítések, az állapottartó készletek, a démonkészletek a Kubernetesben használt egyéb fontos kifejezések.
• A Docker swarm nem teszi lehetővé az automatikus skálázást, míg a Kubernetes engedélyezi az automatikus skálázást.
• A Kubenetes legnagyobb hátránya, hogy a műszerfal nem túl hasznos és hatékony