Koncept Kubernetes clusteru on-premise

Motivací k úvaze o nasazení kontejnerové platformy a Kubernetes clusteru on-premise je realizace nových podnikových aplikací konceptem microservices CloudReady. Cílem je pak nejen umožnit aplikacím migrovat do veřejného cloudového prostoru, ale také automatizovat vyvažování zátěže interní infrastruktury a automatizovat řadu procesů pro nasazování nových verzí aplikací.

Kubernetes je otevřený systém pro orchestraci virtualizace na úrovni operačního systému. Původně jej vyvinula společnost Google a jako podřízené nástroje podporuje např. Docker. Můžeme hovořit i o virtuální kontejnerizaci na úrovni OS.

Hlavní výhody Kubernetes

Orchestrace

• Automatizované roll-outs a roll-backs, kdy je možné postupně upgradovat jednotlivé pody nesoucí aplikaci tak, aby pro uživatele nenastal žádný výpadek

• HA konfigurace - v případě havárie worker-node automatická migrace podů (tj. container v Kubernetes) na jiný worker-node

• Canary deployments - možnost otestovat novou verzi produkčního systému vedle původní verze, a pak jednoduše přepnout

• Traffic routing a load-balancing - nově definujeme aplikaci jako službu, která je nasazená pomocí orchestrace v Kubernetu

• Health-check a self-healing - orchestrate umožňuje nastavit health-check mechanismy pro startup i run

• Možnost rychle vystavět a zrušit jakoukoliv službu pomocí Kubernetes orchestrace

• Možnosti škálování do šířky přidáním dalších worker-nodes do Kubernetes clusteru

• Možnost autoškálování podle zátěže

Realizace Kubertunes clusteru

Kubertunes cluster je možné realizovat více způsoby. Kubernetes v cloud (MS Azure, AWS, Google Cloud a další) - nezabýváme se správou platformy, ale platíme ji. Plain Kubernetes na Bare-metal je čistá instalace, naopak Docker Engine je poměrně náročná realizace platformy a rovněž je s ní spojena méně triviální správa v praxi.

Předpřipravené distribuce obsahující Kubernetes a podpůrnou infrastrukturu (Red Hat OpenShift, Rancher, Kubespray, MetalK8s) - řádově snadnější realizace a správa, ale pouze platby za některé z uvedených distribucí.

Existují i minidistribuce, které 100% naplňují funkcionalitu Kubernetes, ale současně je možné je provozovat s minimálními nároky na HW - vhodné pro vývojáře, pokud chtějí vyvíjet na svých workstationech / laptopech např. minikube.

Typická architektura Kubertunes clusteru

• Front reverse proxy (v případě použití Nodeport), či pro chod v DMZ ---> směruje požadavky z Internetu/ Intranetu na Kubernetes cluster. Je možno použít jakoukoliv softwarovou proxy (Apache HTTP Server, Nginx, HAProxy) nebo dedikovaný síťový prvek (F5 Networks, Cisco apod.).

• Úložiště - buď hardwarové spolupracující s Kubernetes pomocí API, nebo softwarově definované úložiště (NFS, GlusterFS) a k nim případný storage-backend (diskové pole).

• Kubernetes cluster - master servers, na nichž běží základní služby kubernetu (kubeproxy, etcd - key/value databáze pro konfiguraci Kubernetes).

• Kubernetes cluster - worker-nodes, na těchto serverech běží jednotlivé workloads, tzn. jednotlivé pody s aplikacemi.

• Pomocné systémy - Monitoring a Log collection - Prometheus, Elastic Stack a další.

• CI/CD platforma - Atlassian nástroje, GitLab, Stack a další.

Článek GEM System a.s. ze dne úterý 24. září 2024

Další články od GEM System a.s.