Kubernetes: Definition, Funktionen und Betriebsmechanismen

Kubernetes(abgekürzt als K8s) ist ein Open-Source-System zur Verwaltung und Bereitstellung von Containeranwendungen in einem Computernetzwerk. Kubernetes hat sich zu einer beliebten und leistungsstarken Container-Management-Plattform entwickelt, die ursprünglich von Google entwickelt wurde und derzeit von einer großen Entwickler-Community gepflegt wird.

Die Hauptfunktionen von Kubernetes include

  1. Containerverwaltung : Kubernetes Ermöglicht das Packen von Anwendungen und deren Ressourcen in containers. Containers Stellen Sie eine schlanke Umgebung bereit und stellen Sie sicher, dass Anwendungen auf jedem System konsistent ausgeführt werden.

  2. Automatisierte Bereitstellung : Kubernetes Ermöglicht die automatisierte Bereitstellung und einfache Skalierbarkeit von Anwendungen und Diensten. Sie können den Ressourcenbedarf und die Anzahl der Instanzen angeben und Kubernetes den gewünschten Status automatisch beibehalten.

  3. Ressourcenverwaltung : K8s verwaltet Serverressourcen wie CPU, Arbeitsspeicher und Speicher, um sicherzustellen, dass Anwendungen keine übermäßigen Ressourcen verbrauchen und sich nicht gegenseitig stören.

  4. Automatische Wiederherstellung und Fehlertoleranz : Kubernetes Unterstützt Anwendungen bei der automatischen Wiederherstellung nach Ausfällen. Es kann automatisch auf eine frühere Version einer Anwendung zurückgesetzt werden, wenn bei der neuen Version Probleme auftreten.

  5. Lastausgleich und Datenverkehrsverteilung : Kubernetes Bietet Mechanismen zur gleichmäßigen Verteilung des Datenverkehrs zwischen Anwendungsinstanzen auf verschiedenen Servern nodes. Dies verbessert die Leistung und gewährleistet die Skalierbarkeit.

  6. Konfigurations- und Secrets-Management : Kubernetes Ermöglicht Ihnen die sichere Verwaltung von Anwendungskonfigurationen und Secrets mithilfe von Funktionen wie K8s Secrets und ConfigMaps.

Die Betriebsmechanismen Kubernetes umfassen

  1. Nodes: Die Server oder einzelnen Computer im Netzwerk werden als „ nodes “ bezeichnet. Es gibt zwei Arten von nodes In Kubernetes: Master-Knoten und Worker-Knoten. Der Master-Knoten verwaltet und steuert das gesamte System, während der Worker-Knoten containers Anwendungen ausführt.

  2. Pods: Ein Pod ist die kleinste einsetzbare Einheit in Kubernetes. Ein Pod kann einen oder mehrere Pods enthalten containers, sie teilen sich jedoch denselben Netzwerkspeicher und Lebenszyklus. Dies erleichtert die Kommunikation containers innerhalb eines Pods.

  3. Controller: Controller sind Komponenten, die Replikate von verwalten und verwalten pods. Zu den Controller-Typen gehören ReplicaSet(Sicherstellung der korrekten Anzahl pods und ggf. Neustart), Deployment(Verwaltung von Versionen und Aktualisierungen von Anwendungen) und StatefulSet(zur Bereitstellung zustandsbehafteter Anwendungen).

  4. Service: Dienste sind ein Mechanismus zum Lastausgleich und zur Verteilung des Datenverkehrs an pods. Dienste erleichtern den Zugriff auf Anwendungen, pods ohne dass deren spezifische Speicherorte bekannt sein müssen.

  5. Kubelet und Kube Proxy: Kubelet ist eine Komponente, die auf jedem Worker-Knoten ausgeführt wird und für die Verwaltung pods auf diesem Knoten verantwortlich ist. Kube Proxy ist ein Netzwerk-Proxy für die Verbindung zu pods.

Dadurch Kubernetes wird die Bereitstellung und Verwaltung von Containeranwendungen automatisiert, wodurch der Zeit- und Arbeitsaufwand für die Wartung komplexer Systeme reduziert wird.