A Kubernetes nyílt forráskódú szoftver, amely automatizálja a tárolóalapú alkalmazások üzembe helyezését, felügyeletét és skálázását. Virtuális gépek fürtjeinek vezénylése, tárolók ütemezése, valamint önjavítás, terheléselosztás és hordozhatóság a különböző környezetekben.
A Kubernetes nyílt forráskódú szoftver, a DevOps tárolók fürtön belüli üzembe helyezésére, kezelésére és skálázására használható. A Docker—egy másik nyílt forráskódú technológia—, amely a Kuberneteshez gyakran használt alapértelmezett tárolófájlformátum.
A tárolók becsomagolnak egy alkalmazást annak függőségeivel és konfigurációjával, hogy konzisztensen fusson a különböző környezetekben. Ahogy egy alkalmazás fejlődik, előfordulhat, hogy számos tárolót futtat több kiszolgálón is – és mindezt manuálisan koordinálni egyre bonyolultabbá válik. A Kubernetes ezt az összetettséget egy nyílt forráskódú API-val és egy vezérlőrendszerrel kezeli, amely eldönti, hogy mi hol fusson, és gondoskodik a rendszer zavartalan működéséről.
A Kubernetes vezényli a virtuális gépek fürtjeit és ütemezi a tárolók futtatását a rendelkezésre álló számítási erőforrások és az egyes tárolók erőforrásigényei alapján.
A Kubernetes kezeli a szolgáltatásfelderítést és a terheléselosztást, így a forgalom a megfelelő podokhoz irányítható, még akkor is, ha a podok idővel változnak.
A Kubernetes skálázza a számítási feladatokat a számítási kihasználtság és a beállított kívánt állapot alapján.
A Kubernetes ellenőrzi az erőforrások állapotát, és problémák esetén újraindítja vagy replikálja a tárolókat. Újraindítja vagy lecseréli a hibás tárolókat, és visszatartja a forgalmat, amíg a számítási feladatok készen nem állnak.
A Kubernetes támogatja az alkalmazások futtatásának telepítési mintáit, beleértve az automatizált kibocsátásokat és a visszaállításokat az Ön által leírt kívánt állapot alapján.
A Kubernetes titkos kulcsokat és konfigurációkezelést biztosít a bizalmas információkhoz, például jelszavakhoz vagy tokenekhez.
A Kubernetes a Kubernetes tárolási vezénylési modellje alapján csatlakoztathatja a kiválasztott tárolórendszereket (például helyi vagy nyilvános felhőbeli beállításokat).
A Kubernetes az Ön által deklarált és kezelt API-objektumok erőforrásaira épül. Íme néhány példa:
Pod: Egy vagy több tárolót futtató alapegység.
Szolgáltatás: Egy megbízható módszer az alkalmazás elérhetővé tételére és a forgalom átirányítására a változó podokhoz.
Üzembe helyezés: A kívánt alkalmazásállapot leírásának és frissítésének módja (gyakran a bevezetésekhez és a visszaállításokhoz kötődik).
Fürt: A fürt azon gépe, amelyen podok futnak.
Vezérlősík: A fürt állapotát és az ütemezési döntéseket kezelő összetevők.
Deklarálja az alkalmazás kívánt állapotát (mi fusson, hány példány, erőforrás-igény).
A vezérlősík rögzíti és végrehajtja a kérést a Kubernetes API-n és a háttértáron keresztül.
Az ütemező elegendő erőforrással rendelkező csomópontokon helyezi el a podokat.
A csomópont-összetevők futtatják a számítási feladatot.
A vezérlők folyamatosan szinkronizálják a rendszert, hogy a tényleges állapot megfeleljen a kívánt állapotnak – szükség szerint méretezik, cserélik és frissítik a számítási feladatokat.
A Kubernetes fürt általában két részből áll: egy vezérlősíkból, amely a fürtöt felügyeli, és munkavégző csomópontokból, amelyek a feladatokat futtatják.
Ezek az összetevők kezelik a fürt általános állapotát:
kube-apiserver: Elérhetővé teszi a Kubernetes HTTP API-t (a kérések belépési pontja).
etcd: Konzisztens, magas rendelkezésre állású kulcs-érték tároló a fürtadatokhoz.
kube-scheduler: Megkeresi az elhelyezést igénylő podokat, és hozzárendeli őket egy csomóponthoz.
kube-controller-manager: Olyan vezérlőket futtat, amelyek a tényleges állapotot a kívánt állapothoz igazítják.
cloud-controller-manager (nem kötelező): Csatlakoztatja a Kubernetes-t a felhőszolgáltató-specifikus vezérlési logikához.
Minden munkavégző csomópont podokat és hálózati szabályokat karbantartó szoftvert futtat:
kubelet: Biztosítja, hogy a podok fussanak a csomóponton, beleértve a tárolóikat is.
kube-proxy (nem kötelező): Hálózati szabályokat tart fenn a szolgáltatások támogatásához.
tároló futtatókörnyezet: Tárolókat futtat a csomóponton.
A Kubernetes elvileg nem ütemezi közvetlenül az egyes tárolókat. Egy vagy több tárolót egy podba csoportosít, amely alapszintű műveleti egységgé válik. A podok ezután vertikálisan fel- vagy leskálázódnak, az Ön által meghatározott kívánt állapot felé.
A gyakorlatban ez a következőt jelenti:
Ön írja le a futtatni kívánt alkalmazást.
A Kubernetes podokat ütemez a rendelkezésre álló számítási kapacitással rendelkező gépekre.
A vezérlők gondoskodnak arról, hogy a fürt megfelelő állapotban maradjon.
A podok változhatnak, ezért a Kubernetes olyan alapelemeket biztosít, amelyekkel az alkalmazások leírása és futtatása a fürtben megvalósítható, és amelyek stabil hozzáférést biztosítanak a számítási feladatokhoz.
Minden pod saját fürtszintű IP-címet kap, és a podok hálózati címfordítás (NAT) nélkül kommunikálhatnak a csomópontok szintjén a Kubernetes hálózati modellben.
A Service API stabil IP-címet vagy állomásnevet biztosít a háttérbeli podok egy csoportjának, még akkor is, ha az egyes podok idővel változnak.
A Kubernetes végpontszelet-objektumokat tart fenn annak nyomon követéséhez, hogy jelenleg mely podok támogatnak egy szolgáltatást.
Annak érdekében, hogy a szolgáltatásokat a fürtön kívüli ügyfelek számára is elérhetővé tegye, a Kubernetes támogatja az átjáró API-t (és a bejövő forgalmat elődként).
Egyes környezetek külsőleg is elérhetővé tehetnek egy szolgáltatást a LoadBalancer szolgáltatástípus használatával.
A Kubernetes fürtök gyakran tartalmaznak olyan bővítményeket, amelyek kibővítik a funkciókat az alapvető összetevőkön túl. Példák:
DNS a fürtszintű névfeloldáshoz.
Webes felhasználói felület (irányítópult) a fürtkezeléshez.
Tárolóerőforrás-figyelés a metrikák gyűjtéséhez.
Fürtszintű naplózás a naplók központi gyűjtéséhez.
A Kubernetes tárolóalapú alkalmazásokat futtat egy gépfürtön, és az Ön által leírt állapotban tartja őket. Ezt úgy teszi, hogy a megfelelő gépekre helyezi a munkát, a megfelelő helyekre irányítja a forgalmat, és figyeli a hibákat és a változásokat.
A legtöbb Kubernetes számítási feladat deklarált „célállapotként” indul el (minek kell futnia, hány példány és hogyan kell elérhetővé tenni őket). A Kubernetes deklaratív konfigurációra és automatizálásra épül.
A Kubernetes a rendelkezésre álló számítási erőforrások és az egyes tárolók igényei alapján ütemezi a tárolókat a fürt gépein. A tárolók podokon belül futnak, amely a Kubernetes által a gépen elhelyezett egység.
A vezérlők figyelik a fürtöt, és azon dolgoznak, hogy az aktuális állapotot a kívánt állapothoz igazítsák, módosításokat végezve az API-kiszolgáló használatával.
Az ütemezés azt jelenti, hogy „hol kell ezt futtatni?” döntés.
A Kubernetes podokba csoportosítja a tárolókat, majd ezeket a podokat gépekre helyezi.
A kube-scheduler olyan podokat keres, amelyek még nincsenek hozzárendelve, és kiválaszt egy csomópontot hozzájuk.
A Kubelet minden csomóponton ellenőrzi, hogy a podok futnak-e (beleértve a tárolóikat is).
A tárolók és podok létrehozhatók, áthelyezhetők vagy lecserélhetők, így az alkalmazásoknak stabil módszerekkel kell megtalálniuk egymást.
A Kubernetes kezeli a szolgáltatásfelderítést, és terheléselosztást használ, így a forgalom akkor is irányítható, ha a podok idővel változnak.
A Service API stabil IP-címet vagy állomásnevet biztosít egy vagy több pod által támogatott szolgáltatáshoz, és a Kubernetes EndpointSlice-objektumokon keresztül követi nyomon a háttérbeli podokat.
Ha a szolgáltatást támogató podok megváltoznak, a szolgáltatás útválasztása alkalmazkodik, így a forgalom továbbra is eléri a jelenlegi háttérrendszert.
A Kubernetes skálázhatja a számítási feladatokat a beállított állapot felé, beleértve a számítási kihasználtságon alapuló skálázást is.
A méretezéshez általánosan alkalmazott módszerek közé tartoznak:
Több replika (több pod) a nagyobb igény kezeléséhez.
Kevesebb replika, ha csökken az igény.
Erőforrás-követés, hogy az elhelyezkedésre vonatkozó döntések tükrözzék a CPU- és memóriaigényeket.
Ez visszakapcsolódik a „kívánt állapot” modellhez: meghatározzuk a célt, és a vezérlők folyamatosan annak elérése érdekében dolgoznak.
A Kubernetes önjavító viselkedéseket tartalmaz, amelyek célja a számítási feladatok állapotának és rendelkezésre állásának fenntartása. Ezek közé tartoznak a következők:
Hibás tárolók újraindítása (tárolószintű újraindítások).
Hibás podok cseréje a kért számú replika megtartásához (replikacsere).
Számítási feladatok átütemezése, amikor a csomópontok elérhetetlenné válnak.
Hibás podok eltávolítása a szolgáltatásvégpontokról, így a forgalom csak kifogástalan állapotú podokra irányul (szolgáltatások terheléselosztása).
Az önjavítás ellenőrzi a tároló állapotát, és problémák esetén újraindítja vagy replikálja azokat.
A fő teljesítménymutatók (KPI-k vagy metrikák) a fürt állapotának és a számítási feladatok viselkedésének megértésére szolgálnak.
A Kubernetes rendszerösszetevői irányítópultokhoz és riasztásokhoz hasznos metrikákat (Prometheus-formátumot) bocsátanak ki.
A metrikák általában az adott összetevő /metrics HTTP-végpontján érhetők el, ideértve olyan összetevőket is, mint a kube-apiserver, a kube-scheduler, a kubelet, a kube-proxy és a kube-controller-manager.
Fürt állapotjelzői (összetevőszintű metrikák és hibaminták)
Számítási feladatok stabilitása (például gyakori újraindítások vagy csere)
Kapacitási terhelés (erőforrás-elosztás és kereslet, skálázási döntésekhez kötve)
A figyeléssel a csapatok teljesebb képet kaphatnak a fürterőforrásokról, a Kubernetes API-ról, a tárolókról és a naplókról, ami lerövidíti a problémák és a javítások közötti visszacsatolási ciklust.
A Kubernetes-t gyakran akkor választják, ha a csapatoknak konzisztens módon kell futtatniuk több tárolót számos gépen, miközben a forgalom útválasztását, skálázását és helyreállítását a platform kezeli.
A Kubernetes méretezi a számítási feladatokat, vagyis az igény változásával növeli vagy csökkenti azok méretét a célállapot elérése érdekében, és a számítási kapacitás kihasználtsága alapján is méretezhető.
Változó forgalommal rendelkező webalkalmazások (kampányok, szezonális csúcsok): Módosíthatja a replikákat a terhelés változásának megfelelően.
Köteg- vagy eseményvezérelt feldolgozás: Adjon hozzá kapacitást a hirtelen csúcsokhoz, majd skálázzon vissza.
Mikroszolgáltatások: Adott szolgáltatások skálázása a teljes alkalmazás skálázása nélkül.
A Kubernetes támogatja az automatikus raktárhely csomagolást, amely a tárolókat a processzor és a memória alapján helyezi el a csomópontokon a rendelkezésre álló erőforrások jobb kihasználásához. Emellett nyomon követi az erőforrás-elosztást a számítási feladatok kezelése során.
Megosztott fürtök több csapat számára: Csökkentheti a kapacitásveszteséget azáltal, hogy a számítási feladatokat oda helyezi, ahol erőforrások állnak rendelkezésre.
Vegyes számításifeladat-fürtök (szolgáltatások és feladatok): A csomópontok folyamatos kihasználtságának biztosítása manuális elhelyezés nélkül.
A Kubernetes DNS vagy IP-cím használatával teszi elérhetővé a számítási feladatokat, és eloszthatja a hálózati forgalmat, hogy az üzemelő példányok stabilak maradjanak. A szolgáltatásfelderítést is kezeli, és a terheléselosztást is beépíti a számítási feladatok változásának megfelelően.
Mikroszolgáltatások kommunikációja: A szolgáltatások stabil neveken keresztül megtalálják egymást, amíg a podok változnak.
Stabil végpont mögötti belső API-k: A forgalom átirányítása csak az aktuális háttérkiszolgálókra.
A Kubernetes úgy lett kialakítva, hogy lecserélje a hibás tárolókat, átütemezze a számítási feladatokat, amikor a csomópontok elérhetetlenné válnak, és fenntartsa a kívánt állapotot. Ilyen például a tároló újraindítása, a replika cseréje és a nem megfelelő állapotú podok eltávolítása a szolgáltatásvégpontokról, így a forgalom csak kifogástalan állapotú podokra irányul.
Mindig elérhető szolgáltatások: Indítsa újra vagy cserélje le a hibás példányokat manuális beavatkozás nélkül.
Magas csomópont-változási aránnyal rendelkező fürtök: Ütemezze át a számítási feladatokat, amikor egy csomópont leáll.
Szolgáltatás mögötti szolgáltatások: Állítsa le a forgalom nem megfelelő állapotú podokra való irányítását.
A Kubernetes támogatja az automatikus kibocsátásokat és visszaállításokat. Ön leírja a kívánt állapotot, a Kubernetes pedig szabályozott ütemben közelíti meg azt a tényleges állapotból.
Gyakori alkalmazásfrissítések: Fokozatosan vezesse be a módosításokat, majd szükség esetén vonja vissza őket.
Több szolgáltatást is szállító csapatok: Biztosítsa az alkalmazások funkcionalitásának konzisztenciáját.
A tárolóalapú alkalmazások elkülönülnek az infrastruktúrától, és a Kubernetes segít áthelyezni őket a helyi gépekről az éles környezetbe a helyszíni, a kiszolgáló nélküli, a hibrid felhős és a többfelhős környezetekbe, miközben megtartja a konzisztenciát a különböző környezetekben.
Dev/test/prod paritás: Tartsa meg ugyanazt a csomagolási és ütemezési modellt a különböző környezetekben.
Hibrid telepítések: A rendszer egyes részeit a helyszínen, más részeit pedig a felhőben futtathatja, ugyanazon vezénylési megközelítés alkalmazásával.
A Kubernetes közös módot kínál tárolóalapú számítási feladatok futtatására deklaratív konfigurációval és gépi tanulási automatizálással, amelyet az eszközök és a közösségi támogatás nagy és egyre bővülő készlete támogat.
Mivel a csapatok számos szolgáltatásból, rövid élettartamú számítási feladatokból és gyakori frissítésekből álló rendszereket fejlesztenek, a Kubernetes praktikus alapként szolgál, mert a megismételhető műveletekre összpontosít:
Konzisztens műveletek a környezetekben (a függőségekkel csomagolt tárolók ugyanúgy futnak a különböző környezetekben).
Egy széles körű, aktív ökoszisztéma, amely számos szolgáltatást, támogatást és eszközt kínál.
Bővíthetőség közösségi fejlesztésű bővítményekkel, beépülő modulokkal és egy olyan megfelelőségi programmal, amely megőrzi az alapvető API-k konzisztenciáját a különböző verziókban.
Számítási feladatok létrehozása vagy futtatása esetén az Azure Kubernetes Service (AKS) segítségével tárolóalapú alkalmazásokat helyezhet üzembe és kezelhet, a vezérlősíkot pedig az Azure felügyeli.
Az Azure mobile app beszerzése 
