Was ist Kubernetes?
Kubernetes (oder K8s) ist einer der bekanntesten Open-Source-Orchestrierer und wird für die Verwaltung von Anwendungscontainern verwendet. Dieser Architekturtyp sorgt für eine hohe Stabilität Ihrer Anwendungen und Programme, indem er deren Resilienz und Skalierbarkeit erhöht. Auch deren Deployment, Aktualisierung und Betrieb werden vereinfacht und automatisiert. OVHcloud bietet einen Managed Kubernetes Service. Diese Lösung basiert auf Public Cloud Instanzen, um Ihre Anwendungsarchitekturen zu deployen. Sie können sie jedoch auch mit einer Private, Hybrid oder Multi Cloud verbinden. Das System wurde von Google-Ingenieuren entwickelt und 2015 in Partnerschaft mit der Linux Foundation bei der Cloud Native Computing Foundation (CNCF) angekündigt.
Vorteile von Kubernetes
Kubernetes bietet zahlreiche Vorteile, die es zur führenden Plattform in seinem Bereich machen. In der Tat wird diese Lösung von Unternehmen auf der ganzen Welt bevorzugt verwendet.
Die Plattform wurde für die Verwaltung einer Vielzahl an Anwendungen mit heterogenen Workloads konzipiert. Verwenden Sie sie, um den Lebenszyklus von containerisierten Anwendungen und Programmen zu verwalten. Hierfür weist Kubernetes die Serverressourcen entsprechend den Anforderungen der verschiedenen Container zu. Das verbessert die Skalierbarkeit der Anwendungen, ohne ihren Betrieb zu beeinträchtigen, und sorgt für hervorragende Planbarkeit und Hochverfügbarkeit.
Um diese Leistung zu erreichen, wird vom Container nicht wie bei einer virtuellen Maschine (VM) die gesamte Lösung virtualisiert. Stattdessen sind nur Betriebssystem, RAM und Dateisystem virtualisiert. Container verbrauchen somit weniger CPU- und Arbeitsspeicherressourcen.
Kubernetes-Architekturen sind für die Leistung bekannt, die sie containerisierten Programmen liefern. Das, und die erhöhte Kostenkontrolle. Darüber hinaus ermöglichen sie die Portabilität von Anwendungen in Private oder Public Cloud.
Sicherheit ist von entscheidender Bedeutung: Jeder Container kann über spezifische Maßnahmen verfügen, um böswillige Angriffe abzuwehren.
OVHcloud stützt sich auf sein Expertenteam, um Ihnen ein einfaches und leistungsfähiges Interface bereitzustellen. So können Sie Ihre Anwendungen besonders schnell in der Cloud deployen.
Was sind die Komponenten einer Kubernetes-Architektur?
Eine Kubernetes-Architektur besteht aus verschiedenen Elementen. Diese werden kombiniert verwendet, um containerisierte Software zu betreiben, zu deployen und zu aktualisieren.
Die Kernkomponente von Kubernetes ist der Cluster, der aus virtuellen oder physischen Server besteht. Diese Maschinen übernehmen die Rolle des Masters oder eines Nodes.
Die Master-Komponente von Kubernetes
Die Hauptfunktion des Masters besteht darin, die Erstellung oder Löschung von Nodes oder Containern zu organisieren. Er steuert auch die Umverteilung des Traffics je nach Bedarf. Es ist über diesen Master, dass die Administratoren mit der gesamten Architektur interagieren und diese einrichten.
Hierzu werden mehrere Elemente verwendet.
etcd
etcd ist die vom Cluster verwendete Schlüssel-Werte-Datenbank, die als zentrales Datenarchiv für alle Container dient. Die gespeicherten Daten sind persistent. Wird etcd als Speicher für den gesamten Cluster verwendet, ist ein Backup-Plan für die enthaltenen Daten unerlässlich.
kube-apiserver
Der kube-apiserver ist der primäre Kontaktpunkt mit den Cluster-Einheiten. Der API-Server validiert und konfiguriert die Daten, die anschließend in den Nodes, Services oder Replikationscontrollern verarbeitet werden.
kube-controller-manager
Der kube-controller-manager verwendet den API-Server, um den Serverstatus zu überwachen. Dieser Dienst deployt Nodes und verwaltet diese während ihrer gesamten Existenz. Diese Komponente ist für die Gewährleistung der Integrität und Verfügbarkeit der Architektur zuständig.
kube-scheduler
kube-scheduler ist der Dienst, der die hohe Leistung von Kubernetes möglich macht. Es handelt sich um die Komponente, die für die Aufgabenverteilung zwischen den Nodes – je nach Last und den verfügbaren Ressourcen – zuständig ist.
cloud-controller-manager
Der cloud-controller-manager ist eine Abstraktionsschicht zwischen APIs, den Tools des Cloud-Anbieters und deren Äquivalenten auf Kubernetes. Auf diese Weise ermöglicht er die vollständige Portabilität der Plattform.
Kubernetes-Nodes
Nodes oder Knoten sind die Child-Server, aus denen sich der Cluster zusammensetzt. Wie der Master erfüllen verschiedene Komponenten die Funktionen zur Verwaltung von Nodes, Pods und Containern.
Pod
Der Pod ist die Basiskomponente eines Kubernetes-Nodes. Er enthält einen oder mehrere Container, die sich die Ressourcen teilen. Jeder Pod ist über eine einzigartige IP-Adresse im Cluster erreichbar. Die Container enthalten die Anwendungen. Die am häufigsten genutzten Ausführungsumgebungen sind Docker und Helm Charts.
Ein Pod kann Speicherplätze für die verschiedenen auf ihm gehosteten Container enthalten. Jeder Pod verfügt auch über ein Label, über das er innerhalb der globalen Architektur identifiziert werden kann.
Kubelet
Kubelet ist ein Agent, der auf jedem Node der Kubernetes-Architektur ausgeführt wird. Seine Rolle hat mit der Verwaltung des erwarteten Node-Status zu tun: Er überprüft den Gesundheitszustand des Nodes nach Anweisung des Master-Servers. Außerdem übermittelt Kubelet diesem die Daten zu Node-Performance und -Auslastung, um dem kube-scheduler eine effiziente Aufgabenverteilung zu ermöglichen.
kube-proxy
kube-proxy ist ein Netzwerk-Proxy, der auf den Nodes ausgeführt und für die Verwaltung der virtuellen IP-Adressen der Pods verwendet wird. So sind diese sowohl innerhalb als auch außerhalb des Clusters erreichbar. kube-proxy wird außerdem verwendet, um die Last der auf einem Node ausgeführten Dienste auszugleichen.
All diese Komponenten machen Kubernetes zu einem effizienten und leistungsfähigen Cluster-Orchestrierungssystem, das von der Community umfassend genutzt wird.
Kubernetes mit OVHcloud installieren
OVHcloud deployt, hostet und wartet alle Komponenten Ihrer Kubernetes-Architektur. Unsere Experten arbeiten sowohl auf der Ebene der Master-Komponenten als auch auf der Ebene Ihrer Nodes. Sie sind unter anderem dafür zuständig, Bugs vorzubeugen und die Sicherheit Ihrer Architektur zu gewährleisten. Der OVHcloud DDoS-Schutz ist ebenfalls inklusive.
Unser Ziel: Es Ihnen ermöglichen, sich ganz auf Entwicklung und Betrieb Ihrer Anwendungen sowie auf Ihre containerisierten Softwareschichten zu konzentrieren.
Der OVHcloud Load Balancer trägt zur Performance Ihrer Kubernetes-Architektur bei, indem er eine effiziente Verteilung des Traffics auf mehrere Nodes ermöglicht. Sie können die automatische Skalierung Ihrer Pods je nach Nutzungsstatus Ihrer Anwendungen festlegen oder bei Bedarf Quotas für die CPU- und RAM-Performance Ihrer Nodes einrichten. Die Rechenressourcen Ihres Clusters können dynamisch angepasst werden.
Und schließlich garantiert OVHcloud dank des CNCF-Compliance-Programms die vollständige Reversibilität Ihrer Daten.
Das Deployment von Containern über eine Kubernetes-Architektur bringt Vorteile in Sachen Leistung, Skalierbarkeit und Hochverfügbarkeit.
Kubernetes-Architektur deployen
Für die Einrichtung einer Kubernetes-Architektur muss ein Cluster gemäß Ihren Anforderungen dimensioniert werden. Legen Sie die Anzahl der Pods fest und bestimmen Sie anschließend die für jeden Pod erforderliche Anzahl an Containerinstanzen (Replikas). Wenn Sie damit fertig sind, können Sie Ihre Kubernetes-Lösung in drei Schritten mit OVHcloud deployen.
- 1. Erstellen Sie Ihren Kubernetes-Cluster
Erstellen Sie Ihr Projekt Schritt für Schritt in der Public Cloud, indem Sie sich vom Konfigurationsmenü führen lassen.
- 2. Fügen Sie auf Instanzen basierende Nodes hinzu
Diese werden im Cluster erstellt und enthalten Ihre Pods. Letztere können einen einzigen oder mehrere zusammenarbeitende Container beinhalten.
- 3. Verbinden Sie sich mit Kubernetes und beginnen Sie mit dem Deployment der Container
Kubernetes wird geliefert und Ihre Worker-Nodes stehen innerhalb weniger Minuten bereit. Deployen Sie über das Kubernetes Dashboard die Softwareschichten und Anwendungen in Ihren Containern. Die von OVHcloud gelieferte Architektur ermöglicht es Ihnen, sich auf die Verwaltung Ihrer Pods, Container und persistenten Daten zu konzentrieren. Wir kümmern uns um den Rest.
Die persistenten Volumes basieren auf zusätzlichen Standard- oder High-Performance-Festplatten, die den Zugriff auf Ihre Daten und Anwendungen gewährleisten.
Kubernetes bietet die schnelle Trennung von Entwicklungs-, Pre-Production- und Produktionsumgebungen. Übertragen Sie hierzu einfach die Konfigurationsdatei von einem Cluster zum anderen und beschreiben Sie den erwarteten Status.
Sie benötigen Hilfe beim Deployment Ihrer Infrastruktur? Hier finden Sie die technische Dokumentation zu Kubernetes.
Fazit zur Kubernetes-Architektur
Hochverfügbarkeit ist heute die Norm. Ihre Benutzer erwarten dementsprechend eine durchgehende Verfügbarkeit Ihrer Anwendungen. Das containerbasierte Design Ihrer Programme und Anwendungen minimiert Downtime und steigert gleichzeitig Leistung und Skalierbarkeit.
Außerdem profitiert die Lösung von einer Community, die sich an der regelmäßigen Weiterentwicklung der Komponenten und Services beteiligt. Neue Versionen werden bei OVHcloud im Quartal nach deren Bereitstellung angeboten.
Darüber hinaus sind die Infrastrukturen und Dienste von OVHcloud ISO/IEC-27001-, 27701- und HDS-zertifiziert und garantieren so das sichere Hosting Ihrer Daten und Anwendungen.
Mit Kubernetes können Sie somit containerisierte Softwarearchitekturen unabhängig von deren Umfang oder Komplexität einrichten – und all das basierend auf der Leistung und Stabilität der Cloud-Dienste von OVHcloud.