Что такое Kubernetes

1️⃣ Как кратко ответить

Kubernetes — это платформа с открытым исходным кодом для автоматизации развертывания, масштабирования и управления контейнеризированными приложениями. Она позволяет управлять кластерами контейнеров, обеспечивая высокую доступность, масштабируемость и отказоустойчивость приложений.

2️⃣ Подробное объяснение темы

Kubernetes, часто сокращаемый как K8s, представляет собой систему оркестрации контейнеров, разработанную для управления контейнеризированными приложениями в распределенной среде. Она была создана Google и теперь поддерживается Cloud Native Computing Foundation (CNCF).

Основные концепции Kubernetes

1. Контейнеры и образы: Контейнеры — это легковесные, изолированные среды, которые содержат все необходимое для запуска приложения. Образы контейнеров — это шаблоны, из которых создаются контейнеры.

2. Кластер: Кластер Kubernetes состоит из набора машин (узлов), которые могут быть физическими или виртуальными. Один из узлов является управляющим (master), остальные — рабочими (worker).

3. Под (Pod): Наименьшая и простейшая единица в Kubernetes. Под — это один или несколько контейнеров, которые совместно используют сетевые и файловые ресурсы. Обычно в одном поде размещается один контейнер, но могут быть и дополнительные контейнеры для вспомогательных задач.

4. Службы (Services): Абстракция, которая определяет логический набор подов и политику доступа к ним. Службы позволяют обнаруживать поды и балансировать нагрузку между ними.

5. Контроллеры: Управляют состоянием подов и других объектов. Примеры контроллеров: ReplicaSet (обеспечивает заданное количество реплик подов), Deployment (управляет обновлениями подов), StatefulSet (управляет состоянием подов с сохранением данных).

6. Namespace: Логическая изоляция ресурсов в кластере. Позволяет разделять ресурсы между различными проектами или командами.

Как работает Kubernetes

Kubernetes управляет жизненным циклом контейнеров, обеспечивая автоматическое развертывание, масштабирование и восстановление приложений.

• Развертывание: Пользователь описывает желаемое состояние приложения в виде манифестов (YAML или JSON файлы), которые содержат информацию о подах, службах и других объектах. Kubernetes использует эти манифесты для создания и управления объектами в кластере.

• Масштабирование: Kubernetes автоматически масштабирует приложение, добавляя или удаляя поды в зависимости от нагрузки. Это позволяет эффективно использовать ресурсы и поддерживать производительность приложения.

• Обнаружение и балансировка нагрузки: Службы Kubernetes обеспечивают обнаружение подов и распределение трафика между ними, что позволяет приложениям оставаться доступными и устойчивыми к сбоям.

• Обновления и откаты: Kubernetes поддерживает безостановочные обновления приложений, позволяя обновлять контейнеры без прерывания работы. В случае проблем, система может автоматически откатить изменения.

Пример манифеста для развертывания приложения

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-app
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: my-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-app
    spec:
      containers:
      - name: my-app-container
        image: my-app-image:latest
        ports:
        - containerPort: 80

• apiVersion: Версия API Kubernetes, используемая для создания объекта.
• kind: Тип объекта, в данном случае Deployment, который управляет развертыванием подов.
• metadata: Метаданные объекта, включая имя.
• spec: Спецификация желаемого состояния объекта.
  • replicas: Количество реплик подов, которые должны быть запущены.
  • selector: Указывает, какие поды управляются этим Deployment.
  • template: Шаблон для создания подов.
    • metadata: Метаданные пода, включая метки.
    • spec: Спецификация контейнеров в поде.
      • containers: Список контейнеров, которые будут запущены в поде.
        • name: Имя контейнера.
        • image: Образ контейнера, который будет использоваться.
        • ports: Порты, которые будут открыты в контейнере.

Kubernetes — это мощный инструмент для управления контейнеризированными приложениями, который позволяет автоматизировать многие аспекты их развертывания и эксплуатации, обеспечивая высокую доступность и масштабируемость.