Kubernetes to otwarte oprogramowanie służące do automatyzacji procesów uruchamiania, skalowania i zarządzania aplikacjami w kontenerach. Gospodarzem tego projektu o otwartym kodzie źródłowym jest Cloud Native Computing Foundation.
1.1 - Dostępne wersje dokumentacji
Ten serwis zawiera dokumentację do bieżącej i czterech poprzednich wersji Kubernetesa.
2 - Od czego zacząć
Ten rozdział poświęcony jest różnym metodom konfiguracji i uruchomienia Kubernetesa.
Instalując Kubernetesa, przy wyborze platformy kieruj się: łatwością w utrzymaniu, spełnianymi wymogami bezpieczeństwa, poziomem sterowania, dostępnością zasobów oraz doświadczeniem wymaganym do zarządzania klastrem.
Klaster Kubernetes możesz zainstalować na lokalnym komputerze, w chmurze czy w prywatnym centrum obliczeniowym albo skorzystać z klastra Kubernetes udostępnianego jako usługa. Inną możliwością jest budowa własnego systemu opartego o różnych dostawców usług chmurowych, bądź bazującego bezpośrednio na sprzęcie fizycznym.
Środowisko do nauki
Do nauki Kubernetesa wykorzystaj narzędzia wspierane przez społeczność Kubernetesa lub inne narzędzia dostępne w ekosystemie, aby uruchomić klaster Kubernetesa na swoim komputerze lokalnym.
Środowisko produkcyjne
Wybierając rozwiązanie dla środowiska produkcyjnego musisz zdecydować, którymi poziomami zarządzania klastrem (abstrakcjami) chcesz zajmować się sam, a które będą realizowane po stronie zewnętrznego operatora.
2.1 - Informacje o wydaniach i dozwolonych różnicach wersji
3 - Pojęcia
Rozdział dotyczący pojęć ma za zadanie pomóc w zrozumieniu poszczególnych składowych systemu oraz obiektów abstrakcyjnych, których Kubernetes używa do reprezentacji klastra, a także posłużyć do lepszego poznania działania całego systemu.
3.1 - Przegląd
Ogólny zarys Kubernetesa i komponentów, z których jest zbudowany.
3.1.1 - Kubernetes — co to jest?
Kubernetes to przenośna, rozszerzalna platforma oprogramowania open-source służąca do zarządzania zadaniami i serwisami uruchamianymi w kontenerach. Umożliwia ich deklaratywną konfigurację i automatyzację. Kubernetes posiada duży i dynamicznie rozwijający się ekosystem. Szeroko dostępne są serwisy, wsparcie i dodatkowe narzędzia.
Na tej stronie znajdziesz ogólne informacje o Kubernetesie.
Kubernetes to przenośna, rozszerzalna platforma oprogramowania open-source służąca do zarządzania zadaniami i serwisami uruchamianymi w kontenerach, która umożliwia deklaratywną konfigurację i automatyzację. Ekosystem Kubernetesa jest duży i dynamicznie się rozwija. Serwisy Kubernetesa, wsparcie i narzędzia są szeroko dostępne.
Aby zrozumieć, dlaczego Kubernetes stał się taki przydatny, cofnijmy sie trochę w czasie.
Era wdrożeń tradycyjnych:
Na początku aplikacje uruchamiane były na fizycznych serwerach. Nie było możliwości separowania zasobów poszczególnych aplikacji, co prowadziło do problemów z alokacją zasobów. Przykładowo, kiedy wiele aplikacji jest uruchomionych na jednym fizycznym serwerze, część tych aplikacji może zużyć większość dostępnych zasobów, powodując spowolnienie działania innych. Rozwiązaniem tego problemu mogło być uruchamianie każdej aplikacji na osobnej maszynie. Niestety, takie podejście ograniczało skalowanie, ponieważ większość zasobów nie była w pełni wykorzystywana, a utrzymanie wielu fizycznych maszyn było kosztowne.
Era wdrożeń w środowiskach wirtualnych: Jako rozwiązanie zaproponowano wirtualizację, która umożliwiała uruchamianie wielu maszyn wirtualnych (VM) na jednym procesorze fizycznego serwera. Wirtualizacja pozwalała izolować aplikacje pomiędzy maszynami wirtualnymi i osiągnąć pewien poziom bezpieczeństwa, jako że informacje związane z jedną aplikacją nie były w łatwy sposób dostępne dla pozostałych.
Wirtualizacja pozwala lepiej wykorzystywać zasoby fizycznego serwera i lepiej skalować, ponieważ aplikacje mogą być łatwo dodawane oraz aktualizowane, pozwala ograniczyć koszty sprzętu oraz ma wiele innych zalet. Za pomocą wirtualizacji można udostępnić wybrane zasoby fizyczne jako klaster maszyn wirtualnych "wielokrotnego użytku".
Każda maszyna wirtualna jest pełną maszyną zawierającą własny system operacyjny pracujący na zwirtualizowanej warstwie sprzętowej.
Era wdrożeń w kontenerach:
Kontenery działają w sposób zbliżony do maszyn wirtualnych, ale mają mniejszy stopnień wzajemnej izolacji, współdzieląc ten sam system operacyjny. Kontenery określane są mianem "lekkich". Podobnie, jak maszyna wirtualna, kontener posiada własny system plików, udział w zasobach procesora, pamięć, przestrzeń procesów itd. Ponieważ kontenery nie są związane z leżącymi poniżej warstwami infrastruktury, mogą być łatwiej przenoszone pomiędzy chmurami i różnymi dystrybucjami systemu operacyjnego.
Kontenery zyskały popularność ze względu na swoje zalety, takie jak:
Szybkość i elastyczność w tworzeniu i instalacji aplikacji: obraz kontenera buduje się łatwiej niż obraz VM.
Ułatwienie ciągłego rozwoju, integracji oraz wdrażania aplikacji (Continuous development, integration, and deployment): obrazy kontenerów mogą być budowane w sposób wiarygodny i częsty. Wycofywanie zmian jest skuteczne i szybkie (ponieważ obrazy są niezmienne).
Rozdzielenie zadań Dev i Ops: obrazy kontenerów powstają w fazie build/release, oddzielając w ten sposób aplikacje od infrastruktury.
Obserwowalność obejmuje nie tylko informacje i metryki z poziomu systemu operacyjnego, ale także poprawność działania samej aplikacji i inne sygnały.
Spójność środowiska na etapach rozwoju oprogramowania, testowania i działania w trybie produkcyjnym: działa w ten sam sposób na laptopie i w chmurze.
Możliwość przenoszenia pomiędzy systemami operacyjnymi i platformami chmurowymi: Ubuntu, RHEL, CoreOS, prywatnymi centrami danych, największymi dostawcami usług chmurowych czy gdziekolwiek indziej.
Zarządzanie, które w centrum uwagi ma aplikacje: Poziom abstrakcji przeniesiony jest z warstwy systemu operacyjnego działającego na maszynie wirtualnej na poziom działania aplikacji, która działa na systemie operacyjnym używając zasobów logicznych.
Luźno powiązane, rozproszone i elastyczne "swobodne" mikro serwisy: Aplikacje podzielone są na mniejsze, niezależne komponenty, które mogą być dynamicznie uruchamiane i zarządzane - nie jest to monolityczny system działający na jednej, dużej maszynie dedykowanej na wyłączność.
Izolacja zasobów: wydajność aplikacji możliwa do przewidzenia
Wykorzystanie zasobów: wysoka wydajność i upakowanie.
Do czego potrzebujesz Kubernetesa i jakie są jego możliwości
Kontenery są dobrą metodą na opakowywanie i uruchamianie aplikacji. W środowisku produkcyjnym musisz zarządzać kontenerami, w których działają aplikacje i pilnować, aby nie było żadnych przerw w ich dostępności. Przykładowo, kiedy jeden z kontenerów przestaje działać, inny musi zostać uruchomiony. Nie byłoby prościej, aby takimi działaniami zajmował się jakiś system?
I tu właśnie Kubernetes przychodzi z pomocą! Kubernetes dostarcza środowisko do uruchamiania systemów rozproszonych o wysokiej niezawodności. Kubernetes obsługuje skalowanie aplikacji, przełączanie w sytuacjach awaryjnych, różne scenariusze wdrożeń itp. Przykładowo, Kubernetes w łatwy sposób może zarządzać wdrożeniem nowej wersji oprogramowania zgodnie z metodyką canary deployments.
Kubernetes zapewnia:
Detekcję nowych serwisów i balansowanie ruchu
Kubernetes może udostępnić kontener używając nazwy DNS lub swojego własnego adresu IP. Jeśli ruch przychodzący do kontenera jest duży, Kubernetes może balansować obciążenie i przekierować ruch sieciowy, aby zapewnić stabilność całej instalacji.
Zarządzanie obsługą składowania danych
Kubernetes umożliwia automatyczne montowanie systemów składowania danych dowolnego typu — lokalnych, od dostawców chmurowych i innych.
Automatyczne wdrożenia i wycofywanie zmian
Możesz opisać oczekiwany stan instalacji za pomocą Kubernetesa, który zajmie się doprowadzeniem w sposób kontrolowany stanu faktycznego do stanu oczekiwanego. Przykładowo, przy pomocy Kubernetesa możesz zautomatyzować proces tworzenia nowych kontenerów na potrzeby swojego wdrożenia, usuwania istniejących i przejęcia zasobów przez nowe kontenery.
Automatyczne zarządzanie dostępnymi zasobami
Twoim zadaniem jest dostarczenie klastra maszyn, które Kubernetes może wykorzystać do uruchamiania zadań w kontenerach. Określasz zapotrzebowanie na moc procesora i pamięć RAM dla każdego z kontenerów. Kubernetes rozmieszcza kontenery na maszynach w taki sposób, aby jak najlepiej wykorzystać dostarczone zasoby.
Samoczynne naprawianie
Kubernetes restartuje kontenery, które przestały działać, wymienia je na nowe, wymusza wyłączenie kontenerów, które nie odpowiadają na określone zapytania o stan i nie rozgłasza powiadomień o ich dostępności tak długo, dopóki nie są gotowe do działania.
Zarządzanie informacjami poufnymi i konfiguracją
Kubernetes pozwala składować i zarządzać informacjami poufnymi, takimi jak hasła, tokeny OAuth i klucze SSH. Informacje poufne i zawierające konfigurację aplikacji mogą być dostarczane i zmieniane bez konieczności ponownego budowania obrazu kontenerów i bez ujawniania poufnych danych w ogólnej konfiguracji oprogramowania.
Czym Kubernetes nie jest
Kubernetes nie jest tradycyjnym, zawierającym wszystko systemem PaaS (Platform as a Service). Ponieważ Kubernetes działa w warstwie kontenerów, a nie sprzętu, posiada różne funkcjonalności ogólnego zastosowania, wspólne dla innych rozwiązań PaaS, takie jak: instalacje (deployments), skalowanie i balansowanie ruchu, umożliwiając użytkownikom integrację rozwiązań służących do logowania, monitoringu i ostrzegania. Co ważne, Kubernetes nie jest monolitem i domyślnie dostępne rozwiązania są opcjonalne i działają jako wtyczki. Kubernetes dostarcza elementy, z których może być zbudowana platforma deweloperska, ale pozostawia użytkownikowi wybór i elastyczność tam, gdzie jest to ważne.
Kubernetes:
Nie ogranicza typów aplikacji, które są obsługiwane. Celem Kubernetesa jest możliwość obsługi bardzo różnorodnego typu zadań, włączając w to aplikacje bezstanowe (stateless), aplikacje ze stanem (stateful) i ogólne przetwarzanie danych. Jeśli jakaś aplikacja może działać w kontenerze, będzie doskonale sobie radzić w środowisku Kubernetesa.
Nie oferuje wdrażania aplikacji wprost z kodu źródłowego i nie buduje aplikacji. Procesy Continuous Integration, Delivery, and Deployment (CI/CD) są zależne od kultury pracy organizacji, jej preferencji oraz wymagań technicznych.
Nie dostarcza serwisów z warstwy aplikacyjnej, takich jak warstwy pośrednie middleware (np. broker wiadomości), środowiska analizy danych (np. Spark), bazy danych (np. MySQL), cache ani klastrowych systemów składowania danych (np. Ceph) jako usług wbudowanych. Te składniki mogą być uruchamiane na klastrze Kubernetes i udostępniane innym aplikacjom przez przenośne rozwiązania, takie jak Open Service Broker.
Nie wymusza użycia konkretnych systemów zbierania logów, monitorowania ani ostrzegania. Niektóre z tych rozwiązań są udostępnione jako przykłady. Dostępne są też mechanizmy do gromadzenia i eksportowania różnych metryk.
Nie dostarcza, ani nie wymusza języka/systemu używanego do konfiguracji (np. Jsonnet). Udostępnia API typu deklaratywnego, z którego można korzystać za pomocą różnych metod wykorzystujących deklaratywne specyfikacje.
Nie zapewnia, ani nie wykorzystuje żadnego ogólnego systemu do zarządzania konfiguracją, utrzymaniem i samo-naprawianiem maszyn.
Co więcej, nie jest zwykłym systemem planowania (orchestration). W rzeczywistości, eliminuje konieczność orkiestracji. Zgodnie z definicją techniczną, orkiestracja to wykonywanie określonego ciągu zadań: najpierw A, potem B i następnie C. Dla kontrastu, Kubernetes składa się z wielu niezależnych, możliwych do złożenia procesów sterujących, których zadaniem jest doprowadzenie stanu faktycznego do stanu oczekiwanego. Nie ma znaczenia, w jaki sposób przechodzi się od A do C. Nie ma konieczności scentralizowanego zarządzania. Dzięki temu otrzymujemy system, który jest potężniejszy, bardziej odporny i niezawodny i dający więcej możliwości rozbudowy.
Klaster Kubernetesa tworzą: komponenty warstwy sterowania oraz zbiór maszyn nazywanych węzłami.
W wyniku instalacji Kubernetesa otrzymujesz klaster.
Klaster Kubernetes to zestaw maszyn roboczych, nazywanych węzłami, na których uruchamiane są aplikacje w kontenerach. Każdy klaster musi posiadać przynajmniej jeden węzeł.
Na węźle (lub węzłach) roboczych rozmieszczane są pody,
które są częściami składowymi aplikacji.
Warstwa sterowania zarządza
węzłami roboczymi i podami należącymi do klastra. W środowisku produkcyjnym warstwa sterowania
rozłożona jest zazwyczaj na kilka maszyn, a klaster uruchomiony jest na wielu węzłach zapewniając
większą niezawodność i odporność na awarie.
W tym dokumencie opisujemy składniki niezbędne do zbudowania kompletnego, poprawnie działającego klastra Kubernetes.
Poniższy rysunek przedstawia klaster Kubernetes i powiązania pomiędzy jego różnymi częściami składowymi.
Częsci składowe warstwy sterowania
Komponenty warstwy sterowania podejmują ogólne decyzje dotyczące klastra (np. zlecanie zadań), a także wykrywają i reagują na zdarzenia w klastrze (przykładowo, start nowego poda, kiedy wartość replicas dla deploymentu nie zgadza się z faktyczną liczbą replik).
Komponenty warstwy sterowania mogą być uruchomione na dowolnej maszynie w klastrze. Dla uproszczenia jednak skrypty instalacyjne zazwyczaj startują wszystkie składniki na tej samej maszynie i jednocześnie nie pozwalają na uruchamianie na niej kontenerów użytkowników. Na stronie Tworzenie Wysoko Dostępnych Klastrów jest więcej informacji o konfiguracji typu multi-master-VM.
kube-apiserver
Składnik master udostępniający API Kubernetes. Służy jako front-end dla warstwy sterowania Kubernetes.
Serwer API jest składnikiem
warstwy sterowania Kubernetes, który udostępnia API.
Server API służy jako front-end warstwy sterowania Kubernetes.
Podstawowa implementacją serwera API Kubernetes jest kube-apiserver.
kube-apiserver został zaprojektowany w taki sposób, aby móc skalować się horyzontalnie — to oznacza, że zwiększa swoją wydajność poprzez dodawanie kolejnych instancji.
Można uruchomić kilka instancji kube-apiserver i rozkładać między nimi ruch od klientów.
etcd
Magazyn typu klucz-wartość (key/value store), zapewniający spójność i wysoką dostępność, używany do przechowywania wszystkich danych o klastrze Kubernetes.
Jeśli Twój klaster Kubernetes używa etcd do przechowywania swoich danych, upewnij się, że masz opracowany plan tworzenia
kopii zapasowych tych danych.
Szczegółowe informacje na temat etcd można znaleźć w oficjalnej dokumentacji.
kube-scheduler
Składnik warstwy sterowania, który śledzi tworzenie nowych
podów i przypisuje im węzły,
na których powinny zostać uruchomione.
Przy podejmowaniu decyzji o wyborze węzła brane pod uwagę są wymagania
indywidualne i zbiorcze odnośnie zasobów, ograniczenia wynikające z polityk
sprzętu i oprogramowania, wymagania affinity i anty-affinity, lokalizacja danych,
zależności między zadaniami i wymagania czasowe.
kube-controller-manager
Składnik warstwy sterowania odpowiedzialny za uruchamianie kontrolerów.
Z poziomu podziału logicznego, każdy kontroler jest oddzielnym procesem, ale w celu zmniejszenia złożoności, wszystkie kontrolery są skompilowane do jednego programu binarnego i uruchamiane jako jeden proces.
Kontrolerami są:
Node controller: Odpowiada za rozpoznawanie i reagowanie na sytuacje, kiedy węzeł staje się z jakiegoś powodu niedostępny.
Replication controller: Odpowiada za utrzymanie prawidłowej liczby podów dla każdego obiektu typu ReplicationController w systemie.
Endpoints controller: Dostarcza informacji do obiektów typu Endpoints (tzn. łączy ze sobą Serwisy i Pody).
Service Account & Token controllers: Tworzy domyślne konta i tokeny dostępu API dla nowych przestrzeni nazw (namespaces).
cloud-controller-manager
Element składowy warstwy sterowania Kubernetesa,
który zarządza usługami realizowanymi po stronie chmur obliczeniowych. Cloud controller manager umożliwia
połączenie Twojego klastra z API operatora usług chmurowych i rozdziela składniki operujące na platformie
chmurowej od tych, które dotyczą wyłącznie samego klastra.
cloud-controller-manager uruchamia jedynie kontrolery właściwe dla konkretnego dostawcy usług chmurowych.
Jeśli uruchamiasz Kubernetesa we własnym centrum komputerowym lub w środowisku szkoleniowym na swoim
komputerze, klaster nie będzie miał cloud controller managera.
Podobnie jak w przypadku kube-controller-manager, cloud-controller-manager łączy w jednym pliku binarnym
kilka niezależnych pętli sterowania. Można go skalować horyzontalnie
(uruchomić więcej niż jedną instancję), aby poprawić wydajność lub zwiększyć odporność na awarie.
Następujące kontrolery mogą zależeć od dostawców usług chmurowych:
Node controller: Aby sprawdzić u dostawcy usługi chmurowej, czy węzeł został skasowany po tym, jak przestał odpowiadać
Route controller: Aby ustawić trasy (routes) w niższych warstwach infrastruktury chmurowej
Service controller: Aby tworzyć, aktualizować i kasować cloud load balancers
Składniki węzłów
Składniki węzłów uruchomiane są na każdym węźle. Utrzymują pody w działaniu i ustawiają środowisko uruchomieniowe Kubernetes.
kubelet
Agent, który działa na każdym węźle klastra. Odpowiada za uruchamianie kontenerów w ramach poda.
Kubelet korzysta z dostarczanych (różnymi metodami) PodSpecs i gwarantuje, że kontenery opisane przez te PodSpecs są uruchomione i działają poprawnie. Kubelet nie zarządza kontenerami, które nie zostały utworzone przez Kubernetesa.
kube-proxy
kube-proxy to proxy sieciowe, które uruchomione jest na każdym
węźle klastra
i uczestniczy w tworzeniu
serwisu.
kube-proxy
utrzymuje reguły sieciowe na węźle. Dzięki tym regułom
sieci na zewnątrz i wewnątrz klastra mogą komunikować się
z podami.
kube-proxy używa warstwy filtrowania pakietów dostarczanych przez system operacyjny, o ile taka jest dostępna.
W przeciwnym przypadku, kube-proxy samo zajmuje sie przekazywaniem ruchu sieciowego.
Container runtime
Container runtime to oprogramowanie zajmujące się uruchamianiem kontenerów.
Dodatki korzystają z podstawowych obiektów Kubernetes (DaemonSet, Deployment, itp.), aby rozszerzyć funkcjonalności klastra. Ponieważ są to funkcjonalności obejmujące cały klaster, zasoby te należą do przestrzeni nazw (namespace)kube-system.
Wybrane dodatki opisano poniżej. Rozszerzona lista dostępnych dodatków jest w części Dodatki.
DNS
Mimo, że inne dodatki nie są bezwzględnie wymagane, wszystkie klastry Kubernetes powinny mieć cluster DNS, ponieważ wiele przykładów z niego korzysta.
Cluster DNS to serwer DNS, który uzupełnienia inne serwery DNS z twojego środowiska, dostarczając informacje o rekordach DNS dla usług Kubernetes.
Kontenery uruchomione przez Kubernetes automatycznie przeszukują ten serwer DNS.
Interfejs użytkownika (Dashboard)
Dashboard to webowy interfejs ogólnego zastosowania przeznaczony dla użytkowników klastra Kubernetes. Umożliwia zarządzanie i rozwiązywanie problemów związanych z aplikacjami uruchamianymi na klastrze, a także z samym klastrem.
Monitorowanie zasobów w kontenerach
Container Resource Monitoring zapisuje serie czasowe podstawowych metryk kontenerów w centralnej bazie danych i oferuje interfejs użytkownika do przeglądania tych danych.
Logowanie na poziomie klastra
Mechanizm logowania na poziomie klastra odpowiada za zapisywanie logów pochodzących z poszczególnych kontenerów do wspólnego magazynu, który posiada interfejs do przeglądania i przeszukiwania.
API Kubernetesa służy do odpytywania i zmiany stanu obiektów Kubernetesa. Sercem warstwy sterowania Kubernetesa jest serwer API i udostępniane po HTTP API. Przez ten serwer odbywa się komunikacja pomiędzy użytkownikami, różnymi częściami składowymi klastra oraz komponentami zewnętrznymi.
Sercem warstwy sterowania Kubernetes
jest serwer API. Serwer udostępnia
API poprzez HTTP, umożliwiając wzajemną komunikację pomiędzy użytkownikami, częściami składowymi klastra
i komponentami zewnętrznymi.
API Kubernetesa pozwala na sprawdzanie i zmianę stanu obiektów
(przykładowo: pody, Namespaces, ConfigMaps, Events).
Większość operacji może zostać wykonana poprzez
interfejs linii komend (CLI) kubectl lub inne
programy, takie jak
kubeadm, które używają
API. Możesz też korzystać z API bezpośrednio przez wywołania typu REST.
Jeśli piszesz aplikację używającą API Kubernetesa,
warto rozważyć użycie jednej z bibliotek klienckich.
Specyfikacja OpenAPI
Pełną specyfikację API udokumentowano za pomocą OpenAPI.
Serwer API Kubernetes API udostępnia specyfikację OpenAPI poprzez ścieżkę /openapi/v2.
Aby wybrać format odpowiedzi, użyj nagłówków żądania zgodnie z tabelą:
Dopuszczalne wartości nagłówka żądania dla zapytań OpenAPI v2
W Kubernetesie zaimplementowany jest alternatywny format serializacji na potrzeby API oparty o
Protobuf, który jest przede wszystkim przeznaczony na potrzeby wewnętrznej komunikacji w klastrze.
Więcej szczegółów znajduje się w dokumencie Kubernetes Protobuf serialization.
oraz w plikach Interface Definition Language (IDL) dla każdego ze schematów
zamieszczonych w pakietach Go, które definiują obiekty API.
Przechowywanie stanu
Kubernetes przechowuje serializowany stan swoich obiektów w
etcd.
Grupy i wersje API
Aby ułatwić usuwanie poszczególnych pól lub restrukturyzację reprezentacji zasobów, Kubernetes obsługuje
równocześnie wiele wersji API, każde poprzez osobną ścieżkę API,
na przykład: /api/v1 lub /apis/rbac.authorization.k8s.io/v1alpha1.
Rozdział wersji wprowadzony jest na poziomie całego API, a nie na poziomach poszczególnych zasobów lub pól,
aby być pewnym, że API odzwierciedla w sposób przejrzysty i spójny zasoby systemowe
i ich zachowania oraz pozwala na kontrolowany dostęp do tych API, które są w fazie wycofywania
lub fazie eksperymentalnej.
Zasoby API są rozróżniane poprzez przynależność do grupy API, typ zasobu, przestrzeń nazw (namespace, o ile ma zastosowanie) oraz nazwę. Serwer API może przeprowadzać konwersję między
różnymi wersjami API w sposób niewidoczny dla użytkownika: wszystkie te różne wersje
reprezentują w rzeczywistości ten sam zasób. Serwer API może udostępniać te same dane
poprzez kilka różnych wersji API.
Załóżmy przykładowo, że istnieją dwie wersje v1 i v1beta1 tego samego zasobu.
Obiekt utworzony przez wersję v1beta1 może być odczytany,
zaktualizowany i skasowany zarówno przez wersję
v1beta1, jak i v1.
Trwałość API
Z naszego doświadczenia wynika, że każdy system, który odniósł sukces, musi się nieustająco rozwijać w miarę zmieniających się potrzeb.
Dlatego Kubernetes został tak zaprojektowany, aby API mogło się zmieniać i rozrastać.
Projekt Kubernetes dąży do tego, aby nie wprowadzać zmian niezgodnych z istniejącymi aplikacjami klienckimi
i utrzymywać zgodność przez wystarczająco długi czas, aby inne projekty zdążyły się dostosować do zmian.
W ogólności, nowe zasoby i pola definiujące zasoby API są dodawane stosunkowo często.
Usuwanie zasobów lub pól jest regulowane przez
API deprecation policy.
Po osiągnięciu przez API statusu ogólnej dostępności (general availability - GA),
oznaczanej zazwyczaj jako wersja API v1, bardzo zależy nam na utrzymaniu jej zgodności w kolejnych wydaniach.
Kubernetes utrzymuje także zgodność dla wersji beta API tam, gdzie jest to możliwe:
jeśli zdecydowałeś się używać API w wersji beta, możesz z niego korzystać także później,
kiedy dana funkcjonalność osiągnie status stabilnej.
Informacja: Mimo, że Kubernetes stara się także zachować zgodność dla API w wersji alpha, zdarzają się przypadki,
kiedy nie jest to możliwe. Jeśli korzystasz z API w wersji alfa, przed aktualizacją klastra do nowej wersji
zalecamy sprawdzenie w informacjach o wydaniu, czy nie nastąpiła jakaś zmiana w tej części API.
Punkty dostępowe API (endpoints), typy zasobów i przykłady zamieszczono w
API Reference.
Aby dowiedzieć się, jaki rodzaj zmian można określić jako zgodne i jak zmieniać API, zajrzyj do
API changes.
4 - Zadania
W tej części dokumentacji Kubernetesa znajdują się opisy
sposobu realizacji różnych zadań. Przedstawione są one zazwyczaj jako
krótka sekwencja kilku kroków związanych z pojedynczym zadaniem.
W tym rozdziale dokumentacji Kubernetes znajdziesz różne samouczki.
Dzięki nim dowiesz się, jak osiągnąć złożone cele, które przekraczają wielkość
pojedynczego zadania. Typowy samouczek podzielony jest na kilka części,
z których każda zawiera sekwencję odpowiednich kroków.
Przed zapoznaniem się z samouczkami warto stworzyć zakładkę do
słownika, aby móc się później do niego na bieżąco odwoływać.
Podstawy
Podstawy Kubernetesa (PL) to interaktywny samouczek, który pomoże zrozumieć system Kubernetes i wypróbować jego podstawowe możliwości.
Jeśli chciałbyś napisać nowy samouczek, odwiedź
Content Page Types,
gdzie znajdziesz dodatkowe informacje o tym typie strony.
5.1 - Hello Minikube
Ten samouczek pokaże, jak uruchomić przykładową aplikację
na Kubernetesie przy użyciu minikube oraz Katacoda.
Katacoda to darmowe środowisko Kubernetes dostępne bezpośrednio z przeglądarki web.
Informacja: Możesz też skorzystać z tego samouczka, jeśli już zainstalowałeś minikube.
Odwiedź stronę minikube start, aby dowiedzieć się, jak go zainstalować.
Cele
Skonfiguruj przykładową aplikację do uruchomienia w minikube.
Uruchom aplikację.
Przejrzyj jej logi.
Nim zaczniesz
W tym samouczku wykorzystamy obraz kontenera, który korzysta z NGINX, aby wyświetlić z powrotem wszystkie przychodzące zapytania.
Stwórz klaster minikube
Kliknij w Launch Terminal
Informacja: Jeśli masz minikube zainstalowane lokalnie, uruchom minikube start.
Otwórz panel Kubernetes w przeglądarce:
minikube dashboard
Tylko w Katacoda: Na górze okienka z terminalem kliknij na znak plus, a następnie wybierz Select port to view on Host 1.
Tylko w Katacoda: Wpisz 30000i kliknij Display Port.
Stwórz Deployment
Pod w Kubernetes to grupa jednego lub wielu kontenerów
połączonych ze sobą na potrzeby administrowania i dostępu sieci. W tym samouczku Pod
zawiera tylko jeden kontener. Deployment
w Kubernetes monitoruje stan twojego Poda
i restartuje należący do niego kontener, jeśli ten z jakichś powodów przestanie działać.
Użycie Deploymentu to rekomendowana metoda zarządzania tworzeniem i skalowaniem Podów.
Użyj polecenia kubectl create do stworzenia Deploymentu, który będzie zarządzał Podem. Pod uruchamia kontener
wykorzystując podany obraz Dockera.
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
hello-node 1/1 1 1 1m
Sprawdź stan Poda:
kubectl get pods
Wynik powinien wyglądać podobnie do:
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
hello-node-5f76cf6ccf-br9b5 1/1 Running 0 1m
Obejrzyj zdarzenia na klastrze:
kubectl get events
Sprawdź konfigurację kubectl:
kubectl config view
Informacja: Więcej informacji na temat polecenia kubectl znajdziesz w przeglądzie kubectl.
Stwórz Serwis
Domyślnie Pod jest dostępny tylko poprzez swój wewnętrzny adres IP
wewnątrz klastra Kubernetes. Aby kontener hello-node był osiągalny spoza
wirtualnej sieci Kubernetes, musisz najpierw udostępnić Pod
jako Serwis Kubernetes.
Udostępnij Pod w Internecie przy pomocy polecenia kubectl expose:
Opcja --type=LoadBalancer wskazuje, że chcesz udostępnić swój Serwis
na zewnątrz klastra.
Aplikacja, która jest umieszczona w obrazie kontenera k8s.gcr.io/echoserver, nasłuchuje jedynie na porcie TCP 8080. Jeśli użyłeś
kubectl expose do wystawienia innego portu, aplikacje klienckie mogą nie móc się podłączyć do tamtego innego portu.
Sprawdź Serwis, który właśnie utworzyłeś:
kubectl get services
Wynik powinien wyglądać podobnie do:
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
hello-node LoadBalancer 10.108.144.78 <pending> 8080:30369/TCP 21s
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 23m
U dostawców usług chmurowych, którzy obsługują load balancers,
zostanie przydzielony zewnętrzny adres IP na potrzeby serwisu.
W minikube, typ LoadBalancer udostępnia serwis poprzez polecenie
minikube service.
Uruchom poniższe polecenie:
minikube service hello-node
Tylko w Katacoda: Kliknij znak plus, a następnie Select port to view on Host 1.
Tylko w Katacoda: Wpisz 30369 (sprawdź numer portu obok 8080 w opisie Serwisu) i kliknij Display Port
Otworzy sie okno przeglądarki obsługującej twoją aplikację i wyświetli odpowiedź tej aplikacji.
Włącz dodatki
Narzędzie minikube dysponuje zestawem wbudowanych dodatków, które mogą być włączane, wyłączane i otwierane w lokalnym środowisku Kubernetes.
Ten samouczek poprowadzi Cię przez podstawy systemu zarządzania zadaniami na klastrze Kubernetes. W każdym module znajdziesz najważniejsze informacje o głównych pojęciach i funkcjonalnościach Kubernetes oraz interaktywny samouczek online. Dzięki samouczkom nauczysz się zarządzać prostym klasterem i skonteneryzowanymi aplikacjami uruchamianymi na tym klastrze.
Nauczysz się, jak:
Zainstalować skonteneryzowaną aplikację na klastrze.
Wyskalować tę instalację.
Zaktualizować aplikację do nowej wersji.
Rozwiązywać problemy z aplikacją.
Ten samouczek korzysta z Katacoda do uruchomienia wirtualnego terminalu w przeglądarce. W terminalu dostępny jest Minikube, niewielka lokalna instalacja Kubernetes, która może być uruchamiana z dowolnego miejsca. Nie ma konieczności instalowania ani konfigurowania żadnego oprogramowania. Każdy z interaktywnych samouczków jest wykonywany bezpośrednio w przeglądarce.
Co Kubernetes może dla Ciebie zrobić?
Użytkownicy oczekują od współczesnych serwisów internetowych dostępności non-stop, a deweloperzy chcą móc instalować nowe wersje swoich serwisów kilka razy dziennie. Używając kontenerów można przygotowywać oprogramowanie w taki sposób, aby mogło być instalowane i aktualizowane nie powodując żadnych przestojów. Kubernetes pomaga uruchamiać te aplikacje w kontenerach tam, gdzie chcesz i kiedy chcesz i znajdować niezbędne zasoby i narzędzia wymagane do ich pracy. Kubernetes może działać w środowiskach produkcyjnych, jest otwartym oprogramowaniem zaprojektowanym z wykorzystaniem nagromadzonego przez Google doświadczenia w zarządzaniu kontenerami, w połączeniu z najcenniejszymi ideami społeczności.
Uruchomić klaster Kubernetes przy pomocy terminala online.
Klaster Kubernetes
Zadaniem Kubernetes jest koordynacja wysoko dostępnego klastra komputerów działającego jako jedna całość. Obiekty abstrakcyjne Kubernetes pozwalają instalować (uruchamiać) aplikacje w kontenerach bez przypisywania ich do konkretnej maszyny. Aby móc korzystać z tego nowego modelu instalacji, aplikacje muszą być przygotowane w taki sposób, aby były niezależne od konkretnego serwera: muszą być skonteneryzowane. Aplikacje w kontenerach są bardziej elastyczne przy instalacji, niż to miało miejsce w poprzednich modelach, kiedy aplikacje były instalowane bezpośrednio na konkretne maszyny jako pakiety ściśle powiązane z konkretną maszyną. Kubernetes automatyzuje dystrybucję i zlecanie uruchamiania aplikacji na klastrze w bardziej efektywny sposób. Kubernetes jest platformą otwartego oprogramowania, gotowym do pracy w środowiskach produkcyjnych.
Klaster Kubernetes składa się z dwóch rodzajów zasobów:
Master koordynuje działanie klastra
Na węzłach (nodes) uruchamiane są aplikacje
Podsumowanie:
Klaster Kubernetes
Minikube
Kubernetes to platforma oprogramowania typu open source, gotowa do pracy w środowiskach produkcyjnych, która zarządza rozmieszczeniem i uruchomieniem kontenerów zawierających aplikacje na klastrach komputerowych.
Schemat klastra
Master odpowiada za zarządzanie klastrem. Master koordynuje wszystkie działania klastra, takie jak zlecanie uruchomienia aplikacji, utrzymywanie pożądanego stanu aplikacji, skalowanie aplikacji i instalowanie nowych wersji.
Węzeł to maszyna wirtualna (VM) lub fizyczny serwer, który jest maszyną roboczą w klastrze Kubernetes. Na każdym węźle działa Kubelet, agent zarządzający tym węzłem i komunikujący się z masterem Kubernetes. Węzeł zawiera także narzędzia do obsługi kontenerów, takie jak containerd lub Docker. Klaster Kubernetes w środowisku produkcyjnym powinien składać się minimum z trzech węzłów.
Węzły typu master zarządzają klastrem i węzłami wykorzystywanymi do uruchamiania aplikacji.
Kiedy instalujesz aplikację na Kubernetes, polecasz masterowi uruchomienie kontenera z aplikacją. Master zleca uruchomienie kontenera na węzłach klastra. Węzły komunikują się z masterem przy użyciu Kubernetes API, wystawianego przez mastera. Użytkownicy końcowi mogą korzystać bezpośrednio z Kubernetes API do komunikacji z klastrem.
Klaster Kubernetes może być zainstalowany zarówno na fizycznych, jak i na maszynach wirtualnych. Aby wypróbować Kubernetes, można też wykorzystać Minikube. Minikube to "lekka" implementacja Kubernetes, która tworzy VM na maszynie lokalnej i instaluje prosty klaster składający się tylko z jednego węzła. Minikube jest dostępne na systemy Linux, macOS i Windows. Narzędzie linii poleceń Minikube obsługuje podstawowe operacje na klastrze, takie jak start, stop, informacje o stanie i usunięcie klastra. Na potrzeby tego samouczka wykorzystamy jednak terminal online z zainstalowanym już wcześniej Minikube.
Teraz, kiedy już wiesz, co to jest Kubernetes, przejdźmy do samouczka online i stwórzmy nasz pierwszy klaster!
5.2.2.1 - Jak użyć kubectl do tworzenia Deploymentu
Cele
Nauczyć się jak działa Deployment dla aplikacji.
Zainstalować pierwszą aplikację używając kubectl.
Instalacje w Kubernetes
Mając działający klaster Kubernetes, można na nim zacząć instalować aplikacje.
W tym celu należy skonfigurować Deployment. Deployment informuje Kubernetesa,
jak tworzyć i aktualizować instancje Twojej aplikacji. Po stworzeniu Deploymentu, węzeł master Kubernetesa
zleca uruchomienie tej aplikacji na indywidualnych węzłach klastra.
Po utworzeniu instancji aplikacji, Kubernetes Deployment Controller na bieżąco monitoruje te instancje. Jeśli węzeł, na którym działała jedna z instancji ulegnie awarii lub zostanie usunięty, Deployment Controller zamieni tę instancję z instancją na innym węźle klastra. W ten sposób działa samo naprawiający się mechanizm, który reaguje na awarie lub wyłączenia maszyn w klastrze.
W czasach przed wprowadzeniem takiej automatyzacji, skrypty instalacyjne używane były zazwyczaj do uruchomienia aplikacji, ale nie radziły sobie z awariami maszyn. Poprzez połączenie procesu instalacji i kontroli nad działaniem aplikacji na węzłach, Deployment Kubernetes oferuje fundamentalnie różne podejście do zarządzania aplikacjami.
Podsumowanie:
Deployments
Kubectl
Deployment odpowiada za stworzenie i aktualizacje instancji Twojej aplikacji
Instalacja pierwszej aplikacji w Kubernetes
Do tworzenia i zarządzaniem Deploymentem służy polecenie linii komend, Kubectl. Kubectl używa Kubernetes API do komunikacji z klasterem. W tym module nauczysz się najczęściej używanych poleceń Kubectl niezbędnych do stworzenia Deploymentu, który uruchomi Twoje aplikacje na klastrze Kubernetes.
Tworząc Deployment musisz określić obraz kontenera oraz liczbę replik, które mają być uruchomione. Te ustawienia możesz zmieniać później, aktualizując Deployment. Moduły 5 oraz 6 omawiają skalowanie i aktualizowanie Deploymentów.
Aby aplikacja mogła zostać uruchomiona w Kubernetes, musi być opakowana w jeden z obsługiwanych formatów kontenerów
Na potrzeby pierwszej instalacji użyjesz aplikacji hello-node zapakowaną w kontener Docker-a, która korzysta z NGINXa i powtarza wszystkie wysłane do niej zapytania. (Jeśli jeszcze nie próbowałeś stworzyć aplikacji hello-node i uruchomić za pomocą kontenerów, możesz spróbować teraz, kierując się instrukcjami samouczka Hello Minikube).
Teraz, kiedy wiesz, czym są Deploymenty, przejdźmy do samouczka online, żeby zainstalować naszą pierwszą aplikację!
Pod to podstawowy element odpowiedzialny za uruchomienie aplikacji na Kubernetesie. Każdy pod to część składowa całościowego obciążenia Twojego klastra. Dowiedz się więcej na temat Podów.
Do pracy z terminalem użyj wersji na desktop/tablet
Po stworzeniu Deploymentu w Module 2, Kubernetes stworzył Pod, który "przechowuje" instancję Twojej aplikacji. Pod jest obiektem abstrakcyjnym Kubernetes, który reprezentuje grupę jednego bądź wielu kontenerów (jak np. Docker) wraz ze wspólnymi zasobami dla tych kontenerów. Zasobami mogą być:
Współdzielona przestrzeń dyskowa, np. Volumes
Zasoby sieciowe, takie jak unikatowy adres IP klastra
Informacje służące do uruchamiania każdego z kontenerów ⏤ wersja obrazu dla kontenera lub numery portów, które mają być użyte
Pod tworzy model specyficznego dla aplikacji "wirtualnego serwera" i może zawierać różne kontenery aplikacji, które są relatywnie blisko powiązane. Przykładowo, pod może zawierać zarówno kontener z Twoją aplikacją w Node.js, jak i inny kontener dostarczający dane, które mają być opublikowane przez serwer Node.js. Kontenery wewnątrz poda współdzielą adres IP i przestrzeń portów, zawsze są uruchamiane wspólnie w tej samej lokalizacji i współdzielą kontekst wykonawczy na tym samym węźle.
Pody są niepodzielnymi jednostkami na platformie Kubernetes. W trakcie tworzenia Deploymentu na Kubernetes, Deployment tworzy Pody zawierające kontenery (w odróżnieniu od tworzenia kontenerów bezpośrednio). Każdy Pod związany jest z węzłem, na którym zostało zlecone jego uruchomienie i pozostaje tam aż do jego wyłączenia (zgodnie z polityką restartowania) lub skasowania. W przypadku awarii węzła, identyczny pod jest skierowany do uruchomienia na innym węźle klastra.
Podsumowanie:
Pody
Węzły
Główne polecenia Kubectl
Pod to grupa jednego lub wielu kontenerów aplikacji (jak np. Docker) zawierających współdzieloną przestrzeń dyskową (volumes), adres IP i informacje, jak mają być uruchamiane.
Schemat ogólny podów
Węzły
Pod jest uruchamiany na węźle (Node). Węzeł jest maszyną roboczą, fizyczną lub wirtualną, w zależności od klastra. Każdy z węzłów jest zarządzany przez węzeł główny (Master). Węzeł może zawierać wiele podów. Kubernetes master automatycznie zleca uruchomienie podów na różnych węzłach w ramach klastra. Automatyczne zlecanie uruchomienia bierze pod uwagę zasoby dostępne na każdym z węzłów.
Na każdym węźle Kubernetes działają co najmniej:
Kubelet, proces odpowiedzialny za komunikację pomiędzy Kubernetes Master i węzłami; zarządza podami i kontenerami działającymi na maszynie.
Proces wykonawczy kontenera (np. Docker), który zajmuje się pobraniem obrazu dla kontenera z repozytorium, rozpakowaniem kontenera i uruchomieniem aplikacji.
Kontenery powinny być uruchamiane razem w jednym podzie, jeśli są ściśle ze sobą związane i muszą współdzielić zasoby, np. dysk.
Schemat węzła
Rozwiązywanie problemów przy pomocy kubectl
W module 2 używałeś narzędzia Kubectl. W module 3 będziemy go nadal używać, aby wydobyć informacje na temat zainstalowanych aplikacji i środowiska, w jakim działają. Najczęstsze operacje przeprowadzane są przy pomocy następujących poleceń kubectl:
kubectl get - wyświetl informacje o zasobach
kubectl describe - pokaż szczegółowe informacje na temat konkretnego zasobu
kubectl logs - wyświetl logi z kontenera w danym podzie
kubectl exec - wykonaj komendę wewnątrz kontenera w danym podzie
Korzystaj z tych poleceń, aby sprawdzić, kiedy aplikacja została zainstalowana, jaki jest jej aktualny status, gdzie jest uruchomiona i w jakiej konfiguracji.
Kiedy już wiemy więcej na temat części składowych klastra i podstawowych poleceń, przyjrzyjmy się naszej aplikacji.
Węzeł jest maszyną roboczą Kubernetes - fizyczną lub wirtualną, zależnie od klastra. Wiele podów może być uruchomionych na tym samym węźle.
5.2.4.1 - Jak używać Service do udostępniania aplikacji
Cele
Poznać Serwis w Kubernetes
Zrozumieć, jak obiekty Label i LabelSelector są powiązane z Serwisem
Udostępnić aplikację na zewnątrz klastra Kubernetes korzystając z Serwisu
Kubernetes Services - przegląd
Pody Kubernetes są nietrwałe. Pody mają swój cykl życia. Jeśli węzeł roboczy ulegnie awarii, tracone są wszystkie pody działające na węźle. ReplicaSet będzie próbował automatycznie doprowadzić klaster z powrotem do pożądanego stanu tworząc nowe pody i w ten sposób zapewnić działanie aplikacji. Innym przykładem może być system na back-endzie przetwarzania obrazów posiadający 3 repliki. Każda z tych replik jest wymienna - system front-endu nie powinien musieć pilnować replik back-endu ani tego, czy któryś z podów przestał działać i został odtworzony na nowo. Nie należy jednak zapominać o tym, że każdy Pod w klastrze Kubernetes ma swój unikatowy adres IP, nawet pody w obrębie tego samego węzła, zatem powinna istnieć metoda automatycznego uzgadniania zmian pomiędzy podami, aby aplikacja mogła dalej funkcjonować.
Serwis w Kubernetes jest abstrakcyjnym obiektem, która definiuje logiczny zbiór podów oraz politykę dostępu do nich. Serwisy pozwalają na swobodne łączenie zależnych podów. Serwis jest zdefiniowany w YAMLu (zalecane) lub w JSONie - tak, jak wszystkie obiekty Kubernetes. Zbiór podów, które obsługuje Serwis, jest zazwyczaj określany przez LabelSelector (poniżej opisane jest, w jakich przypadkach możesz potrzebować zdefiniować Serwis bez specyfikowania selektora).
Mimo, że każdy pod ma swój unikatowy adres IP, te adresy nie są dostępne poza klastrem, o ile nie zostaną wystawione za pomocą Serwisu. Serwis umożliwia aplikacji przyjmować ruch przychodzący. Serwisy mogą być wystawiane na zewnątrz na kilka różnych sposobów, poprzez określenie typu w ServiceSpec:
ClusterIP (domyślnie) - Wystawia serwis poprzez wewnętrzny adres IP w klastrze. W ten sposób serwis jest dostępny tylko wewnątrz klastra.
NodePort - Wystawia serwis na tym samym porcie na każdym z wybranych węzłów klastra przy pomocy NAT. W ten sposób serwis jest dostępny z zewnątrz klastra poprzez <NodeIP>:<NodePort>. Nadzbiór ClusterIP.
LoadBalancer - Tworzy zewnętrzny load balancer u bieżącego dostawcy usług chmurowych (o ile jest taka możliwość) i przypisuje serwisowi stały, zewnętrzny adres IP. Nadzbiór NodePort.
ExternalName - Wystawia Service przy pomocy wybranej nazwy (wyspecyfikowanej jako externalName) poprzez zwracanie wartości rekordu CNAME przypisanego w usłudze DNS. W tym przypadku nie jest wykorzystywany proces przekierowania ruchu metodą proxy. Ten typ wymaga wersji v1.7 lub wyższej usługi kube-dns.
W pewnych przypadkach w serwisie nie specyfikuje się selector. Serwis, który został stworzony bez pola selector, nie utworzy odpowiedniego obiektu Endpoints. W ten sposób użytkownik ma możliwość ręcznego przyporządkowania serwisu do konkretnych endpoints. Inny przypadek, kiedy nie używa się selektora, ma miejsce, kiedy stosujemy type: ExternalName.
Podsumowanie
Otwarcie Poda na ruch z zewnątrz
Rozkładanie ruchu pomiędzy poszczególne Pody
Używanie etykiet
Serwis Kubernetes to warstwa abstrakcji, która definiuje logiczny zbiór Podów i umożliwia kierowanie ruchu przychodzącego do Podów, jego równoważenie oraz service discovery.
Sewisy i Etykiety (Labels)
Serwis kieruje przychodzący ruch do grupy Podów. Serwisy są obiektami abstrakcyjnymi, dzięki którym pody mogą się psuć i być zastępowane przez Kubernetes nowymi bez ujemnego wpływu na działanie twoich aplikacji. Detekcją nowych podów i kierowaniem ruchu pomiędzy zależnymi podami (takimi, jak składowe front-end i back-end w aplikacji) zajmują się Serwisy Kubernetes.
Serwis znajduje zestaw odpowiednich Podów przy pomocy etykiet i selektorów, podstawowych jednostek grupujących, które umożliwiają operacje logiczne na obiektach Kubernetes. Etykiety to pary klucz/wartość przypisane do obiektów. Mogą być używane na różne sposoby:
Dzielić obiekty na deweloperskie, testowe i produkcyjne
Osadzać znaczniki (tags)określające wersje
Klasyfikować obiekty przy użyciu znaczników
Obiekty mogą być oznaczane etykietami w momencie tworzenia lub później. Etykiety mogą być zmienianie w dowolnej chwili. Udostępnijmy teraz naszą aplikację przy użyciu Serwisu i oznaczmy ją odpowiednimi etykietami.
W poprzednim module stworzyliśmy Deployment i udostępniliśmy go publicznie korzystając z Serwisu. Deployment utworzył tylko jeden Pod, w którym uruchomiona jest nasza aplikacja. Wraz ze wzrostem ruchu, będziemy musieli wyskalować aplikację, aby była w stanie obsłużyć zwiększone zapotrzebowanie użytkowników.
Skalowanie polega na zmianie liczby replik w Deploymencie.
Podsumowanie:
Skalowanie Deploymentu
Od samego początku w ramach Deploymentu można uruchomić wiele instancji — skorzystaj z parametru --replicas polecenia kubectl create deployment
Kiedy zwiększamy skalę Deploymentu, uruchomienie nowych Podów jest zlecane na Węzłach, które posiadają odpowiednio dużo zasobów. Operacja skalowania zwiększy liczbę Podów do oczekiwanej wartości. W Kubernetes możliwe jest również autoskalowanie Podów, ale jest ono poza zakresem niniejszego samouczka. Istnieje także możliwość skalowania do zera — w ten sposób zatrzymane zostaną wszystkie Pody należące do konkretnego Deploymentu.
Kiedy działa jednocześnie wiele instancji jednej aplikacji, należy odpowiednio rozłożyć ruch pomiędzy każdą z nich. Serwisy posiadają zintegrowany load-balancer, który dystrybuuje ruch na wszystkie Pody w Deployment wystawionym na zewnątrz. Serwis prowadzi ciągły monitoring Podów poprzez ich punkty dostępowe (endpoints), aby zapewnić, że ruch kierowany jest tylko do tych Podów, które są faktycznie dostępne.
Skalowanie polega na zmianie liczby replik w ramach Deploymentu.
Kiedy aplikacja ma uruchomioną więcej niż jedną instancję, można prowadzić ciągłe aktualizacje (Rolling updates) bez przerw w działaniu aplikacji. O tym będzie mowa w następnym module. Na razie przejdźmy do terminala online, aby przeprowadzić skalowanie aplikacji.
Przeprowadzić płynną aktualizację przy użyciu kubectl.
Aktualizowanie aplikacji
Użytkownicy oczekują, że aplikacje są dostępne non-stop, a deweloperzy chcieliby móc wprowadzać nowe wersje nawet kilka razy dziennie. W Kubernetes jest to możliwe dzięki mechanizmowi płynnych aktualizacji (rolling updates). Rolling updates pozwala prowadzić aktualizację w ramach Deploymentu bez przerw w jego działaniu dzięki krokowemu aktualizowaniu kolejnych Podów. Nowe Pody uruchamiane są na Węzłach, które posiadają wystarczające zasoby.
W poprzednim module wyskalowaliśmy aplikację aby była uruchomiona na wielu instancjach. To niezbędny wymóg, aby móc prowadzić aktualizacje bez wpływu na dostępność aplikacji. Domyślnie, maksymalna liczba Podów, które mogą być niedostępne w trakcie aktualizacji oraz Podów, które mogą być tworzone, wynosi jeden. Obydwie opcje mogą być zdefiniowane w wartościach bezwzględnych lub procentowych (ogólnej liczby Podów).
W Kubernetes, każdy aktualizacja ma nadany numer wersji i każdy Deployment może być wycofany do wersji poprzedniej (stabilnej).
Podsumowanie:
Aktualizacja aplikacji
Rolling updates to metoda na aktualizację Deploymentów bez przerwy w ich dostępności poprzez stopniową zamianę kolejnych Podów na ich nowe wersje.
Podobnie, jak w przypadku skalowania aplikacji, jeśli Deployment jest udostępniony publicznie, Serwis będzie kierował ruch tylko do Podów, które są dostępne w trakcie aktualizacji. Dostępny Pod to taki, którego instancja jest dostępna dla użytkowników aplikacji.
Płynne aktualizacje pozwalają na:
Promocję aplikacji z jednego środowiska do innego (poprzez aktualizację obrazu kontenera)
Wycofywanie się do poprzedniej wersji
Continuous Integration oraz Continuous Delivery aplikacji bez przerw w jej działaniu
Jeśli Deployment jest udostępniony publicznie, Serwis będzie kierował ruch w trakcie aktualizacji tylko do Podów, które są aktualnie dostępne.
W ramach tego interaktywnego samouczka zaktualizujemy aplikację do nowej wersji oraz wycofamy tę aktualizację.
kubelet - Główny agent działający na każdym węźle. Kubelet pobiera zestaw definicji PodSpecs i gwarantuje, że opisane przez nie kontenery poprawnie działają.
kube-apiserver - REST API, które sprawdza poprawność i konfiguruje obiekty API, takie jak pody, serwisy czy kontrolery replikacji.
kube-proxy - Przekazuje bezpośrednio dane przepływające w transmisji TCP/UDP lub dystrybuuje ruch TCP/UDP zgodnie ze schematem round-robin pomiędzy usługi back-endu.
kube-scheduler - Scheduler odpowiada za dostępność, wydajność i zasoby.
Kubernetes zawiera różne wbudowane narzędzia służące do pracy z systemem:
Kubectl
kubectl to narzędzie tekstowe (linii poleceń) do Kubernetes. Służy do zarządzania klastrem Kubernetes.
Kubeadm
kubeadm to narzędzie tekstowe do łatwej instalacji klastra Kubernetes w bezpiecznej konfiguracji, uruchamianego na infrastrukturze serwerów fizycznych, serwerów w chmurze bądź na maszynach wirtualnych (aktualnie w fazie rozwojowej alfa).
Minikube
minikube to narzędzie do uruchamiania jednowęzłowego klastra Kubernetes na twojej stacji roboczej na potrzeby rozwoju oprogramowania lub prowadzenia testów.
Pulpit (Dashboard)
Dashboard - graficzny interfejs użytkownika w przeglądarce web, który umożliwia instalację aplikacji w kontenerach na klastrze Kubernetes, rozwiązywanie problemów z nimi związanych oraz zarządzanie samym klastrem i jego zasobami.
Zarządzają i publikują dokumentację w ramach cyklu wydawniczego Kubernetesa
Jak zacząć?
Każdy może otworzyć zgłoszenie dotyczące dokumentacji lub zaproponować zmianę poprzez
pull request (PR) do
repozytorium GitHub kubernetes/website.
Aby móc sprawnie funkcjonować w społeczności Kubernetes,
wymagana jest pewna biegłość w korzystaniu z
git-a i
GitHub-a.
Aby zaangażować się w prace nad dokumentacją należy:
Do realizacji niektórych zadań potrzeba wyższego poziomu zaufania i odpowiednich uprawnień w organizacji Kubernetes.
Zajrzyj do Participating in SIG Docs po więcej szczegółów dotyczących
ról i uprawnień.
Pierwsze kroki
Przeczytaj Contribution overview,
aby dowiedzieć się o różnych sposobach współpracy.
SIG Docs to grupa, która publikuje
i utrzymuje dokumentację Kubernetesa i jej stronę www. Zaangażowanie się w prace SIG Docs
to doskonała okazja dla współtwórców Kubernetesa (rozwijających nowe funkcjonalności
lub działających w innych obszarach), aby wywierać wpływ na cały projekt Kubernetes.
Aby włączyć się w komunikację w ramach SIG Docs, możesz:
Odwiedź stronę społeczności Kubernetes. Korzystaj z Twittera i Stack Overflow, dowiedz się o spotkaniach lokalnych grup Kubernetes, różnych wydarzeniach i nie tylko.
Staramy się, aby styl tłumaczenia był jak najbardziej naturalny. W przypadku dokumentacji technicznej może być to trudne zadanie,
szczególnie gdy chcemy utrzymać precyzję tłumaczenia.
Zależy nam na unikaniu sytuacji, kiedy tekst zaczyna sprawiać wrażenie przetłumaczonego maszynowo.
Pamiętajmy też, że oficjalna wykładnia zawsze znajduje się w tekście angielskim. Polskie tłumaczenie ma ułatwić pierwsze kroki osobom,
które zaczynają swoją przygodę z Kubernetesem.
Wytyczne szczegółowe
Odmiana terminu Kubernetes
Kubernetes jest nazwą własną, liczba pojedyncza, rodzaj męski. Odmieniamy: Kubernetesa, Kubernetesem itp.
W uzasadnionych przypadkach można stosować też "system Kubernetes".
Odmiana terminów Pod, Deployment
Odmieniamy zgodnie z ogólnymi zasadami - poda, deploymentu itp.
Ujednolicony słownik
W sieci dostępne są słowniki terminów informatycznych. Poniższa tabela zawiera słowa specyficzne dla Kubernetesa i inne często używane wyrażenia.
Termin angielski
Tłumaczenie
container
kontener
control plane
warstwa sterowania
Deployment
Deployment
horizontal scaling
skalowanie horyzontalne
Pod
Pod
rolling update
aktualizacje stopniowe
volume
volume (opcjonalnie: wolumin)
worker node
węzeł roboczy
8 -
Aby zastosować odpowiedni filtr, kliknij w etykietę lub użyj rozwijanej listy. Aby posortować rosnąco lub malejąco, kliknij w wybrany nagłówek tabeli.
Filtruj według pojęć: Filtruj według obiektów: Filtruj według poleceń: