Kubernetes یک سیستم ارکستراسیون کانتینر قدرتمند و پرکاربرد است که برای خودکارسازی استقرار، مقیاس‌بندی و مدیریت برنامه‌های کاربردی کانتینری طراحی شده است. به زبانی ساده باید گفت یک پلتفرم منبع‌باز است که در ابتدا توسط گوگل برای مدیریت برنامه‌های کاربردی کانتینری در مقیاس توسعه داده شد. مجموعه‌ای غنی از ویژگی‌ها را فراهم می‌کند که کاربران را قادر می‌سازد تا برنامه‌های کانتینری را در چندین خوشه و محیط استقرار، مدیریت و مقیاس‌بندی کنند. در این مقاله، به بررسی عمیق کوبرنتیس می‌پردازیم و اجزای مختلف، ویژگی‌ها و موارد استفاده آن را بررسی می‌کنیم.

مهم‌ترین مفاهیم و اجزای کلیدی کوبرنتیس

Kubernetes بر اساس تعدادی از مفاهیم و اجزای کلیدی ساخته شده است، از جمله:

• گره‌ها: گره یک ماشین فیزیکی یا مجازی است که یک‌زمان اجرا کانتینری مانند داکر را اجرا می‌کند
• Pods: یک پاد کوچک‌ترین واحد قابل‌استقرار در Kubernetes است که از یک یا چند کانتینر تشکیل شده است که فضای نام شبکه و حجم‌های ذخیره‌سازی یکسانی دارند.
• خدمات: یک سرویس انتزاعی است که مجموعه‌ای منطقی از pod ها را تعریف می‌کند و یک آدرس IP پایدار و نام DNS برای دسترسی به آنها ارائه می‌دهد.
• Deployments: Deployment یک منبع Kubernetes است که وضعیت مطلوب مجموعه‌ای از pods را تعریف می‌کند و استقرار و مقیاس‌بندی آنها را مدیریت می‌کند.
• ConfigMaps  و Secrets: ConfigMaps و Secrets منابع Kubernetes هستند که به شما امکان می‌دهند داده‌های پیکربندی و اطلاعات حساس مانند کلیدهای API و رمزهای عبور را مدیریت کنید.
• Ingress: Ingress یک منبع Kubernetes است که دسترسی خارجی به خدمات درون یک خوشه را فراهم می‌کند و به شما امکان می‌دهد برنامه‌های خود را در معرض اینترنت قرار دهید.

کوبرنتیس چگونه کار می‌کند؟

Kubernetes  این‌گونه کار می‌کند که به شما امکان می‌دهد وضعیت موردنظر برنامه‌های خود را اعلام کنید و سپس به طور خودکار آنها را مطابق با وضعیت موردنظر مستقر و مدیریت کنید. این کار از طریق استفاده از منابع Kubernetes، مانند پادها، سرویس‌ها و استقرارها انجام می‌شود که به شما امکان می‌دهد اجزای مختلف برنامه خود و نحوه مدیریت آنها را تعریف کنید.

یکی از مزایای کلیدی Kubernetes توانایی آن در مقیاس خودکار برنامه‌های شما بر اساس تقاضا است. این امر از طریق استفاده از مقیاس خودکار به دست می‌آید، که به Kubernetes اجازه می‌دهد تا به طور خودکار تعداد پادها را در یک استقرار بر اساس معیارهایی مانند استفاده از CPU و توان درخواست تنظیم کند.

چه کسانی از Kubernetes استفاده می‌کنند؟

Kubernetes  توسط سازمان‌ها در هراندازه و در طیف گسترده‌ای از صنایع استفاده می‌شود. از Kubernetes اغلب برای مدیریت برنامه‌های کاربردی مبتنی بر میکروسرویس‌ها استفاده می‌شود که از سرویس‌های کوچک و مستقل قابل‌استقرار تشکیل شده‌اند که از طریق API با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند.

Hybrid Cloud Kubernetesرا می‌توان برای مدیریت برنامه‌ها در چندین ارائه‌دهنده ابر و مراکز داده داخلی استفاده کرد و یک پلتفرم ثابت برای مدیریت برنامه‌های شما بدون توجه به جایی که در حال اجرا هستند ارائه می‌دهد. Kubernetes همچنین اغلب برای مدیریت برنامه‌های داده‌های بزرگ مانند Apache Spark و Hadoop نیز استفاده می‌شود که نیاز به پردازش حجم زیادی از داده در میان خوشه‌های توزیع شده دارند.

تاریخچه Kubernetes

همان طور که اشاره کردیم، Kubernete  یک پلتفرم ارکستراسیون کانتینر است که در ابتدا توسط گوگل در سال 2014 به‌عنوان یک پروژه منبع‌باز توسعه داده شد. ایده پشت Kubernetes این بود که استقرار، مقیاس‌بندی و مدیریت برنامه‌های کانتینری را خودکار کند.

در سال 2014 گوگل Kubernetes را به‌عنوان یک پروژه منبع‌باز بر اساس سیستم مدیریت کانتینر داخلی خود، Borg، معرفی کرد. تقریباً یک سال بعد از آن Kubernetes 1.0  منتشر شد و اولین نسخه پایدار این پلتفرم را نشان داد. در سال 2017 Kubernetes 1.7 با چندین ویژگی جدید منتشر و یک سال بعد نسخه جدید کوبرنتیس نیز منتشر شد که شامل توانایی مدیریت چندین خوشه از یک صفحه کنترل واحد و همچنین پشتیبانی از رابط‌های ذخیره‌سازی کانتینر (CSI) بود. امروزه، Kubernetes با پذیرش گسترده در محیط‌های ابری و داخلی، به استاندارد واقعی برای ارکستراسیون کانتینر تبدیل شده است. این دارای یک جامعه پر جنب‌وجوش از مشارکت‌کنندگان و کاربران است و در رشد اکوسیستم بومی ابری بسیار مؤثر بوده است.

مقایسه کوبرنتیس و داکر

Kubernetes و Docker هر دو ابزارهای محبوب در دنیای کانتینرسازی هستند. Docker پلتفرمی است که به شما امکان می‌دهد کانتینر بسازید و اجرا کنید، درحالی‌که Kubernetes یک ابزار هماهنگ‌سازی است که استقرار، مقیاس‌بندی و مدیریت برنامه‌های کانتینری را خودکار می‌کند. ازجمله اصلی ترین تفاوت کوبرنتیس و داکر عبارت‌اند از:

• عملکرد Docker

 در درجه اول یک پلتفرم کانتینری است که به شما امکان می‌دهد برنامه‌ها را در کانتینرها ایجاد، بسته‌بندی و اجرا کنید. از طرف دیگر، Kubernetes  یک پلتفرم ارکستراسیون است که به مدیریت و مقیاس‌بندی برنامه‌های کانتینری کمک می‌کند.

• معماری Docker

داکر از معماری سرویس‌گیرنده سرور پیروی می‌کند، جایی که شبح داکر روی ماشین میزبان اجرا می‌شود و Docker CLI برای مدیریت کانتینرها با دیمون ارتباط برقرار می‌کند. درحالی‌که Kubernetes از معماری Master-worker پیروی می‌کند، جایی که گره اصلی کلاستر را مدیریت می‌کند و گره کارگر کانتینرها را اجرا می‌کند.

• مدیریت

 داکر قابلیت‌های اساسی مدیریت کانتینر مانند راه‌اندازی و توقف کانتینرها را فراهم می‌کند. درحالی‌که  Kubernetes مجموعه بسیار جامع‌تری از قابلیت‌های مدیریتی، از جمله مقیاس‌بندی خودکار، خودترمیمی و متعادل‌سازی بار را ارائه می‌کند.

• پیچیدگی

 استفاده از Docker نسبتاً ساده است و می‌توان آن را بر روی یک دستگاه راه‌اندازی و اجرا کرد. درحالی‌که  Kubernetes پیچیده‌تر است و به پیکربندی بیشتری نیاز دارد، اما ویژگی‌های پیشرفته‌تری را برای مدیریت و مقیاس‌بندی برنامه‌های کانتینری ارائه می‌دهد.

به‌طورکلی درحالی‌که Docker و Kubernetes هر دو ابزار مفیدی برای کانتینری‌سازی هستند، اهداف متفاوتی را دنبال می‌کنند.

جمع‌بندی

در این مقاله سعی بر آن شد تا شما را به طور کامل با کوبرنتیس و کاربردهای آن آشنا کنیم. همان طور که مطالعه کردید، Kubernetes یک پلتفرم قدرتمند و همه‌کاره است که به طور گسترده در صنعت برای مدیریت برنامه‌های کاربردی کانتینری استفاده می‌شود. توانایی آن در خودکارسازی استقرار، مقیاس‌بندی و مدیریت برنامه‌ها، آن را به انتخابی ایدئال برای سازمان‌هایی تبدیل می‌کند که به دنبال بهبود کارایی و قابلیت اطمینان زیرساخت برنامه‌های خود هستند. Kubernetes می‌تواند به شما در دستیابی به اهدافتان و ساده‌سازی گردش‌های کاری مدیریت برنامه‌تان کمک کند.