Was ist ein Kubernetes-Cluster?

Die Cloud bietet dem Unternehmen zahlreiche Vorteile, darunter Flexibilität, Agilität, Portabilität und Kostenkontrolle. Mit diesen Vorteilen geht jedoch auch die Komplexität der Verwaltung der Cloud und der Bereitstellung der Apps einher. Kubernetes ist eine Container-Orchestrierungsplattform, die dazu beitragen kann, diese Komplexität zu verringern.

Cluster bilden die architektonische Grundlage für Kubernetes. Man kann sich Cluster als Bausteine vorstellen, die eine schnelle und kontrollierte Bereitstellung von Cloud-Anwendungen ermöglichen. Ein Kubernetes-Cluster ist eine Gruppe verbundener Maschinen, die als eine Einheit zusammenarbeiten. Sie bestehen aus Arbeitsknoten, die einen Rechenhost darstellen, auf dem man containerisierte Apps bereitstellen, ausführen und verwalten kann. Arbeitsknoten werden von Masterknoten verwaltet, die Container auf die Arbeitsknoten einplanen, indem sie auswählen, wo sie bereitgestellt werden, basierend auf verfügbarer Kapazität und benutzerdefinierter Konfiguration.

Skripte spezifizieren die Containerkonfiguration und die benötigten Ressourcen für die Ausführung der App, wie zum Beispiel persistente Speicher, Dienste und so weiter. In Kubernetes sind Pods die kleinsten einsatzfähigen Einheiten in einem Cluster. Sie gruppieren Container, die als eine Einheit behandelt werden müssen. Kubernetes erstellt Pods, um Anwendungen zu hosten. Pods enthalten einen oder mehrere App-Container und teilen Ressourcen, wie Speicher- oder Netzwerkinformationen .

Kubernetes-Cluster sind die Bausteine von Kubernetes und bilden die architektonische Grundlage für die Plattform. Die Modularität dieser Bausteinstruktur ermöglicht Verfügbarkeit, Skalierbarkeit und einfache Implementierung.

Heutige Workloads verlangen eine hohe Verfügbarkeit sowohl auf Anwendungs- als auch auf Infrastrukturebene. Durch die Schaffung einer Abstraktionsschicht zwischen Apps und ihrer zugrunde liegenden Infrastruktur verteilt Kubernetes die Workload effizient auf die verfügbaren Ressourcen. Kubernetes schützt vor App-Ausfällen durch ständige Gesundheitschecks von Knoten und Containern. Wenn ein Container ausfällt, beheben automatische Fehlerbehebung und Replikation den Ausfall. Integrierte Lastausgleichsfunktionen verteilen die Workload auf offene Ressourcen, um die Auswirkungen von Datenverkehrsspitzen, Spitzen oder Ausfällen zu verringern.

Diese effiziente Nutzung von Ressourcen spielt auch bei der Skalierung eine Rolle. Das Hinzufügen und Entfernen neuer Server wird vereinfacht und ermöglicht eine nahtlose horizontale Skalierung. Das automatische Auto-Scaling erhöht die Anzahl laufender Container auf der Grundlage bestimmter Metriken. Replikationssteuerungen beenden überschüssige Pods, wenn zu viele laufen, oder starten Pods, wenn es zu wenige sind.

Für einen tieferen Einblick in die Architektur von Kubernetes schauen Sie sich das folgende Video an – „Kubernetes erklärt“:

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Geschwindigkeit ist für Entwickler entscheidend. Kubernetes ist darauf ausgelegt, die schnelle Entwicklung, das Testen und die Veröffentlichung von Software zu ermöglichen. Neue oder aktualisierte Versionen werden durch automatisiertes Rollout verbreitet. Es funktioniert auch gut mit Canary-Releases, da die Bereitstellung neuer Versionen parallel zu früheren Versionen erfolgen kann. So lässt sich die Zuverlässigkeit der neuen Version überprüfen, bevor sie in den vollständigen Betrieb übernommen wird.

Da containerisierte Apps immer differenzierter und unabhängiger werden, wird die Überwachung zu einer Herausforderung. Diese Herausforderung erstreckt sich auch auf die Überwachung von Kubernetes-Clustern. Die traditionelle Überwachung zeigt an, ob ein Programm, ein Dienst oder ein Tool aktiv (funktionsbereit) oder inaktiv (nicht aktiv) ist. Bei Microservices ist der Up/Down-Ansatz zu starr, da ein Microservice mit nur einer Funktion ausfallen kann, ohne dass dies Auswirkungen auf das Geschäft hat. Moderne Überwachungstools müssen verfeinerte Unterscheidungen bieten und sich besser in vielfältige Plattformen und veränderbare Apps integrieren.

Prometheus– ein Open-Source-Tool für Protokollierung, Überwachung und Alarmierung – wurde für die Portabilität und Veränderbarkeit von Multicloud-Umgebungen entwickelt und überwindet die Einschränkungen herkömmlicher Überwachungsmethoden. Es leitet reichhaltige Metriken aus Kubernetes-Clustern, Worker-Knoten und Bereitstellungen ab. Prometheus verwendet Schlüssel-Wert-Paare, die gut mit der Organisation von Metadaten durch Kubernetes harmonieren. Prometheus durchsucht und erkennt Datenziele regelmäßig und eignet sich daher gut für kurzlebige Workloads.