Kubernetes: преимущества и недостатки

Что такое Kubernetes?

Kubernetes является проектом с открытым исходным кодом, предназначенным для управления кластером контейнеров Linux как единой системой. Kubernetes управляет и запускает контейнеры Docker на большом количестве хостов, а так же обеспечивает совместное размещение и репликацию большого количества контейнеров. Проект был начат Google и теперь поддерживается многими компаниями, среди которых Microsoft, RedHat, IBM и Docker.

Компания Google пользуется контейнерной технологией уже более десяти лет. Она начинала с запуска более 2 млрд контейнеров в течение одной недели. С помощью проекта Kubernetes компания делится своим опытом создания открытой платформы, предназначенной для масштабируемого запуска контейнеров.

Проект преследует две цели. Если вы пользуетесь контейнерами Docker, возникает следующий вопрос о том, как масштабировать и запускать контейнеры сразу на большом количестве хостов Docker, а также как выполнять их балансировку. В проекте предлагается высокоуровневый API, определяющее логическое группирование контейнеров, позволяющее определять пулы контейнеров, балансировать нагрузку, а также задавать их размещение.

Концепции Kubernetes

Nodes (node.md): Нода это машина в кластере Kubernetes.

Pods (pods.md): Pod это группа контейнеров с общими разделами, запускаемых как единое целое.

Replication Controllers (replication-controller.md): replication controller гарантирует, что определенное количество «реплик» pod'ы будут запущены в любой момент времени.

Services (services.md): Сервис в Kubernetes это абстракция которая определяет логический объединённый набор pod и политику доступа к ним.

Volumes (volumes.md): Volume(раздел) это директория, возможно, с данными в ней, которая доступна в контейнере.

Labels (labels.md): Label'ы это пары ключ/значение которые прикрепляются к объектам, например pod'ам. Label'ы могут быть использованы для создания и выбора наборов объектов.

Kubectl Command Line Interface (kubectl.md): kubectl интерфейс командной строки для управления Kubernetes.

Архитектура Kubernetes

Работающий кластер Kubernetes включает в себя агента, запущенного на нодах (kubelet) и компоненты мастера (APIs, scheduler, etc), поверх решения с распределённым хранилищем. Приведённая схема показывает желаемое, в конечном итоге, состояние, хотя все ещё ведётся работа над некоторыми вещами, например: как сделать так, чтобы kubelet (все компоненты, на самом деле) самостоятельно запускался в контейнере, что сделает планировщик на 100% подключаемым.

Kubernetes: преимущества и недостатки

Узнайте от специалистов DST Global о преимуществах и недостатках реализации приложения с помощью Kubernetes, популярной системы оркестрации контейнеров.

Kubernetes — это платформа оркестрации контейнеров с открытым исходным кодом, которая автоматизирует развертывание, масштабирование и управление контейнерными приложениями. Он завоевал популярность среди разработчиков и предприятий благодаря своей способности предоставлять масштабируемую, надежную и эффективную инфраструктуру для развертывания современных приложений. В этом ответе мы рассмотрим преимущества и недостатки использования Kubernetes для развертывания приложения.

Преимущества использования Kubernetes для развертывания приложения

Масштабируемость

Kubernetes позволяет разработчикам легко увеличивать или уменьшать масштаб своих приложений в зависимости от колебаний спроса. Платформа автоматически отслеживает работоспособность каждого компонента приложения и может динамически регулировать количество запущенных экземпляров в зависимости от потребности. Одним из самых больших преимуществ Kubernetes является возможность горизонтального масштабирования приложений. Kubernetes может автоматически масштабировать количество экземпляров приложений в зависимости от спроса, что делает его идеальной платформой для обработки внезапных всплесков трафика. Это позволяет легко гарантировать, что приложение остается доступным и отзывчивым для пользователей.

Эффективность использования ресурсов

Kubernetes помогает оптимизировать использование ресурсов, планируя запуск контейнеров на наиболее подходящем узле в зависимости от их требований к ресурсам. Это гарантирует эффективное использование ресурсов и снижает стоимость приложения. Kubernetes может помочь организациям оптимизировать использование ресурсов за счет интеллектуального планирования и управления контейнерами на узлах. Это обеспечивает эффективное использование ресурсов и снижает затраты на инфраструктуру.

Высокая доступность

Kubernetes предоставляет механизмы, обеспечивающие постоянную доступность приложений. Например, он может автоматически перезапускать контейнеры, которые выходят из строя, и планировать реплики контейнеров на разных узлах, чтобы гарантировать, что приложение сможет пережить сбои узлов. Kubernetes предоставляет встроенные функции для обеспечения высокой доступности приложений. Он автоматически перезапускает неисправные контейнеры, перемещает их на другие узлы и планирует их запуск на исправных узлах. Это гарантирует, что приложение всегда доступно для пользователей, даже в случае аппаратных сбоев.

Портативность

Kubernetes предоставляет единую платформу для развертывания в различных средах, будь то локально или в облаке. Это облегчает разработчикам развертывание своих приложений в различных средах без изменения их кода. Kubernetes не зависит от облака, то есть может работать на любом облачном провайдере или в локальной инфраструктуре. Это позволяет организациям избежать привязки к поставщику и выбрать платформу, которая наилучшим образом соответствует их потребностям.

Самовосстановление

Kubernetes может обнаруживать сбои в приложении и реагировать на них, автоматически перезапуская контейнеры, откатывая развертывания и перепланируя рабочие нагрузки. Kubernetes предназначен для самовосстановления. Если контейнер дает сбой или перестает отвечать на запросы, Kubernetes автоматически обнаруживает сбой и перезапускает контейнер. Это гарантирует, что приложение останется доступным, и сведет к минимуму время простоя.

Обнаружение сервисов и балансировка нагрузки

Kubernetes предоставляет встроенный механизм обнаружения служб и балансировки нагрузки, который позволяет разработчикам легко раскрывать свои службы приложений и управлять трафиком между ними.

Расширяемость

Kubernetes обладает высокой расширяемостью, что позволяет разработчикам интегрировать его с другими инструментами и сервисами. Это упрощает добавление новых функций и функций в конвейер развертывания.

Открытый источник

Kubernetes имеет открытый исходный код, то есть его можно использовать бесплатно, и большое сообщество разработчиков вносит свой вклад в его разработку. В результате платформа постоянно развивается и совершенствуется.

Отказоустойчивость

Kubernetes предоставляет надежные функции отказоустойчивости, такие как автоматический переход на другой ресурс и самовосстановление. Он может определить, когда контейнер неисправен, и автоматически заменить его новым. Это гарантирует работоспособность приложения и минимизирует время простоя.

Портативность

Kubernetes не зависит от облака, то есть может работать на любом облачном провайдере или в локальной инфраструктуре. Это позволяет организациям избежать привязки к поставщику и выбрать платформу, которая наилучшим образом соответствует их потребностям.

Гибкость

Kubernetes обеспечивает высокую степень гибкости в развертывании приложений и управлении ими. Это позволяет организациям определять свои собственные стратегии развертывания, такие как последовательные обновления, сине-зеленые развертывания и канареечные выпуски. Это позволяет командам быстро выполнять итерации и развертывать новые функции с минимальным вмешательством в работу конечных пользователей.

Недостатки использования Kubernetes для развертывания приложения

Сложность

Kubernetes может быть сложным в настройке и управлении, особенно для небольших команд или организаций с ограниченными ресурсами. Для правильной настройки и обслуживания требуется значительный объем конфигурации и опыта. Kubernetes — сложная платформа, которую сложно настроить и управлять. Это требует высокого уровня знаний в области контейнеризации, сетей и распределенных систем. Из-за этого организациям может быть сложно начать работу с Kubernetes и поддерживать его с течением времени.

Кривая обучения

Разработчикам и операционным группам необходимо научиться эффективно использовать Kubernetes. Это может потребовать времени и усилий, особенно для тех, кто плохо знаком с контейнеризацией и оркестровкой. Kubernetes имеет крутую кривую обучения, особенно для разработчиков, которые плохо знакомы с контейнеризацией и распределенными системами. Это требует глубокого понимания таких концепций Kubernetes, как модули, узлы, сервисы и контроллеры. Это может замедлить процессы разработки и развертывания.

Накладные расходы на производительность

Kubernetes вводит некоторые накладные расходы с точки зрения использования ЦП и памяти, что может повлиять на производительность приложения. Хотя обычно этим можно пренебречь, это может стать проблемой при крупномасштабных развертываниях. Kubernetes вводит дополнительные накладные расходы, такие как сеть, балансировка нагрузки и обнаружение сервисов. Это может увеличить задержку приложения и снизить производительность.

Безопасность

Kubernetes имеет сложную модель безопасности, и важно правильно настроить и защитить платформу, чтобы обеспечить защиту приложений от потенциальных угроз безопасности. Kubernetes вводит дополнительные соображения безопасности, такие как защита сервера API Kubernetes и обеспечение запуска контейнеров с соответствующими разрешениями. Для этого требуется высокий уровень знаний в области передового опыта безопасности Kubernetes.

Зависимость от внешних служб

Kubernetes полагается на внешние службы, такие как реестры контейнеров, поставщики сетевых хранилищ и балансировщики нагрузки. Это вводит зависимости, которыми необходимо управлять, и может повлиять на общую надежность приложения.

Несовместимость с некоторыми устаревшими приложениями

Kubernetes может быть несовместим с некоторыми устаревшими приложениями, которые не предназначены для работы в контейнерной среде. Это может затруднить миграцию некоторых приложений в Kubernetes.

Требования к инфраструктуре

Для работы Kubernetes требуется надежная и надежная инфраструктура. Это включает в себя подходящее количество узлов с достаточными ресурсами, надежную сеть и постоянный уровень хранения. Kubernetes требует значительных ресурсов, таких как память, ЦП и хранилище. Запуск на низкоуровневом оборудовании может быть дорогим и требует большой инфраструктуры для работы в масштабе.

Отсутствие зрелости

Kubernetes — относительно новая технология, и она все еще быстро развивается. Из-за этого организациям может быть сложно следить за новейшими функциями и рекомендациями. Кроме того, Kubernetes может быть подвержен ошибкам и проблемам с производительностью, особенно при сложных развертываниях.

Сложность сети

Kubernetes предоставляет очень гибкую и настраиваемую сетевую модель, но это также может сделать сеть более сложной. Настройка сети в Kubernetes требует глубокого понимания сетевых концепций, таких как сервисные сетки, балансировщики нагрузки и сетевые политики.

Заключение

Kubernetes предоставляет множество преимуществ для развертывания современных приложений, включая масштабируемость, эффективность использования ресурсов, высокую доступность, переносимость, самовосстановление, обнаружение сервисов и балансировку нагрузки, расширяемость и открытый исходный код. Однако это также связано с некоторыми проблемами, такими как сложность, кривая обучения, накладные расходы на производительность, безопасность, зависимость от внешних служб и требования к инфраструктуре. Для управления Kubernetes вам нужны квалифицированные ресурсы которыми обладают специалисты компании DST Global (dstglobal.ru), которые смогут оптимально, эффективно и безопасно управлять вашей платформой Kubernetes. Когда эти проблемы устранены, Kubernetes становится мощным инструментом для любой организации.