Kubernetes - Een inleiding tot de wereld van containerorkestratie
In de huidige digitale wereld is het belangrijker dan ooit om efficiënte en schaalbare applicaties te ontwikkelen en uit te voeren. De introductie van containertechnologieën zoals Docker heeft de manier waarop software wordt ontwikkeld en ingezet fundamenteel veranderd. Kubernetes is zo'n technologie die het potentieel van containers volledig benut en nieuwe standaarden stelt op het gebied van applicatieorkestratie en -beheer. In deze inleiding geven we je graag een overzicht van Kubernetes, de functionaliteit en mogelijke toepassingen.
Wat is Kubernetes?
Kubernetes, vaak afgekort als "k8s", is een open source container orkestratiesysteem dat oorspronkelijk is ontwikkeld door Google en in 2014 is overgedragen aan de Cloud Native Computing Foundation (CNCF). Kubernetes stelt ontwikkelaars en operators in staat om applicaties te verpakken in containers en deze containers efficiënt te beheren op verschillende infrastructuren.
De belangrijkste taken van Kubernetes zijn:
- Het automatiseren van de inzet van containers
- Schalen en beheren van container workloads
- Optimalisatie van resourcegebruik
- Automatische failover en herstel
- Service discovery en load balancing
Waarom Kubernetes?
Waarom Kubernetes?
Kubernetes heeft zich gevestigd als de de facto standaard voor containerorkestratie vanwege zijn flexibiliteit, schaalbaarheid en betrouwbaarheid. De belangrijkste voordelen van Kubernetes zijn:
Platformonafhankelijkheid: Kubernetes kan worden uitgevoerd op verschillende cloudproviders, in uw eigen datacenter of zelfs op een laptop van een ontwikkelaar.
Schaalbaarheid: Kubernetes ondersteunt het automatisch schalen van applicaties op basis van resourceverbruik of andere statistieken.
Zelfherstellend: Kubernetes kan automatisch defecte containers detecteren en vervangen om een hoge beschikbaarheid van applicaties te garanderen.
Microservices: Kubernetes is ideaal voor het beheren van microservice architecturen omdat het de ontkoppeling van applicaties en hun snelle ontwikkeling en inzet ondersteunt.
Kubernetes-architectuur
Kubernetes-architectuur
Kubernetes organiseert de infrastructuur in logische eenheden die clusters worden genoemd. Een cluster bestaat uit één of meer nodes, die de fysieke of virtuele machines voorstellen waarop de containers draaien.
De belangrijkste componenten van de Kubernetes-architectuur zijn:
Control Plane: De control plane van Kubernetes bestaat uit een set processen die verantwoordelijk zijn voor het beheer van het hele cluster. Dit zijn onder andere de API-server, de etcd-database, de controller manager en de scheduler.
Knooppunten: Elke node is een fysieke of virtuele machine die de runtime-omgeving voor containers biedt. Op elke node draait de Kubelet-service en de containerruntime (bijv. Docker) om containers te beheren en uit te voeren.
Pods: Kubernetes organiseert containers in pods. Een pod kan een of meer nauw verbonden containers bevatten die bronnen en netwerkomgeving delen. Pods zijn de kleinste en eenvoudigste eenheid in de Kubernetes-architectuur.
Diensten: Services zijn een abstractielaag bovenop pods die robuuste netwerktoegang bieden aan applicaties die in de pods draaien. Ze zorgen voor load balancing, service discovery en ondersteunen verschillende toegangsmodi zoals Cluster-IP, NodePort en LoadBalancer.
Kubernetes in gebruik
Kubernetes in gebruik
Kubernetes kan in verschillende scenario's worden gebruikt, waaronder:
Ontwikkeling en Test: Met Kubernetes kunnen ontwikkelaars lokale ontwikkelomgevingen opzetten die lijken op de productieomgeving, waardoor het oplossen van problemen en het testen eenvoudiger wordt.
Continue integratie/continue implementatie (CI/CD): Kubernetes kan naadloos worden geïntegreerd in CI/CD-pijplijnen om geautomatiseerde implementatie, schaling en beheer van applicaties mogelijk te maken.
Hybride en multi-cloud infrastructuren: Kubernetes stelt organisaties in staat om hun applicaties te beheren over verschillende cloud providers en on-premise infrastructuren, waardoor de flexibiliteit en veerkracht van de infrastructuur toeneemt.
Edge computing: Kubernetes kan ook worden gebruikt in edge computing-scenario's om applicaties dichter bij eindgebruikers of apparaten te brengen en de latentie te verlagen.
Kubernetes ecosysteem en uitbreidingen
Kubernetes ecosysteem en uitbreidingen
Het Kubernetes ecosysteem bevat een verscheidenheid aan tools, extensies en integraties die het werken met Kubernetes makkelijker en geavanceerder maken. Enkele voorbeelden zijn:
Helm: een pakketbeheerder voor Kubernetes die de inzet en het beheer van applicaties in Kubernetes vereenvoudigt.
Prometheus: een monitoring- en waarschuwingstool die speciaal is ontworpen voor Kubernetes en cloud-native applicaties.
Istio: Een service mesh die geavanceerde netwerk-, beveiligings- en observatiefuncties biedt voor toepassingen in Kubernetes.
Kubernetes Operators: Extensies die de automatisering en het beheer van applicaties in Kubernetes verbeteren.
Kubernetes heeft zich gevestigd als de de facto standaard voor containerorkestratie vanwege zijn flexibiliteit, schaalbaarheid en betrouwbaarheid. De belangrijkste voordelen van Kubernetes zijn:
Platformonafhankelijkheid: Kubernetes kan worden uitgevoerd op verschillende cloudproviders, in uw eigen datacenter of zelfs op een laptop van een ontwikkelaar.
Schaalbaarheid: Kubernetes ondersteunt het automatisch schalen van applicaties op basis van resourceverbruik of andere statistieken.
Zelfherstellend: Kubernetes kan automatisch defecte containers detecteren en vervangen om een hoge beschikbaarheid van applicaties te garanderen.
Microservices: Kubernetes is ideaal voor het beheren van microservice architecturen omdat het de ontkoppeling van applicaties en hun snelle ontwikkeling en inzet ondersteunt.
Kubernetes organiseert de infrastructuur in logische eenheden die clusters worden genoemd. Een cluster bestaat uit één of meer nodes, die de fysieke of virtuele machines voorstellen waarop de containers draaien.
De belangrijkste componenten van de Kubernetes-architectuur zijn:
Control Plane: De control plane van Kubernetes bestaat uit een set processen die verantwoordelijk zijn voor het beheer van het hele cluster. Dit zijn onder andere de API-server, de etcd-database, de controller manager en de scheduler.
Knooppunten: Elke node is een fysieke of virtuele machine die de runtime-omgeving voor containers biedt. Op elke node draait de Kubelet-service en de containerruntime (bijv. Docker) om containers te beheren en uit te voeren.
Pods: Kubernetes organiseert containers in pods. Een pod kan een of meer nauw verbonden containers bevatten die bronnen en netwerkomgeving delen. Pods zijn de kleinste en eenvoudigste eenheid in de Kubernetes-architectuur.
Diensten: Services zijn een abstractielaag bovenop pods die robuuste netwerktoegang bieden aan applicaties die in de pods draaien. Ze zorgen voor load balancing, service discovery en ondersteunen verschillende toegangsmodi zoals Cluster-IP, NodePort en LoadBalancer.
Kubernetes kan in verschillende scenario's worden gebruikt, waaronder:
Ontwikkeling en Test: Met Kubernetes kunnen ontwikkelaars lokale ontwikkelomgevingen opzetten die lijken op de productieomgeving, waardoor het oplossen van problemen en het testen eenvoudiger wordt.
Continue integratie/continue implementatie (CI/CD): Kubernetes kan naadloos worden geïntegreerd in CI/CD-pijplijnen om geautomatiseerde implementatie, schaling en beheer van applicaties mogelijk te maken.
Hybride en multi-cloud infrastructuren: Kubernetes stelt organisaties in staat om hun applicaties te beheren over verschillende cloud providers en on-premise infrastructuren, waardoor de flexibiliteit en veerkracht van de infrastructuur toeneemt.
Edge computing: Kubernetes kan ook worden gebruikt in edge computing-scenario's om applicaties dichter bij eindgebruikers of apparaten te brengen en de latentie te verlagen.
Het Kubernetes ecosysteem bevat een verscheidenheid aan tools, extensies en integraties die het werken met Kubernetes makkelijker en geavanceerder maken. Enkele voorbeelden zijn:
Helm: een pakketbeheerder voor Kubernetes die de inzet en het beheer van applicaties in Kubernetes vereenvoudigt.
Prometheus: een monitoring- en waarschuwingstool die speciaal is ontworpen voor Kubernetes en cloud-native applicaties.
Istio: Een service mesh die geavanceerde netwerk-, beveiligings- en observatiefuncties biedt voor toepassingen in Kubernetes.
Kubernetes Operators: Extensies die de automatisering en het beheer van applicaties in Kubernetes verbeteren.
Kubernetes heeft zichzelf gevestigd als het toonaangevende platform voor containerorkestratie en biedt een breed scala aan functies en voordelen die een revolutie teweeg hebben gebracht in de manier waarop applicaties worden ontwikkeld, ingezet en geschaald in de cloud en daarbuiten. Met zijn groeiende ecosysteem en brede ondersteuning vanuit de industrie is Kubernetes een belangrijke bouwsteen voor moderne, toekomstbestendige IT-infrastructuren. Deze inleiding moet je een eerste overzicht geven van Kubernetes en de mogelijke toepassingen ervan. Om Kubernetes optimaal te gebruiken in uw bedrijf, is het raadzaam om u verder te verdiepen in de materie en, indien nodig, experts in te schakelen voor de planning, implementatie en het beheer van Kubernetes-infrastructuren. Door Kubernetes-vaardigheden en -kennis op te doen, kan uw organisatie profiteren van de vele voordelen die deze technologie biedt en een voorsprong nemen op de concurrentie in het digitale landschap.