kubernetes چیست؟ | ویژگی‌ها + تفاوت با داکر

 Kubernetes سیستمی است که وظیفه هماهنگ کردن برنامه‌های کاربردی و در حال اجرا روی کانتینر‌های مجازی را دارد. Kubernetes اغلب به‌اختصار “K8s” نامیده می‌شود. K8s به‌منظور استقرار و مدیریت برنامه‌های ابری، از طریق زیرساخت‌ها و پلتفرم‌های ابر عمومی و بصورت خودکار، استفاده می‌شود.

انعطاف‌پذیر کردن برنامه‌ها، اختصاص فضای ذخیره‌سازی پایدار، مقیاس‌بندی خودکار و فعالیت مداوم برای حفظ وضعیت مطلوب نرم‌افزار‌ها از جمله وظایف مهم و کلیدی سیستم یاد شده است. در این مقاله به‌صورت کامل و جامع کوبرنتیز را بررسی می‌کنیم و به تمام نکات مهمی که برای آشنایی با آن نیاز است، اشاره خواهیم کرد. پس اگر مشتاق آشنایی بیشتر با آن هستید پیشنهاد می‌شود تا انتهای مقاله همراه ما باشید.

هم چنین در ابتدا مطالعه مقاله آشنایی جامع با انواع سرویس های رایانش ابری را پیشنهاد می کنیم.

تاریخچه Kubernetes

زمانی وجود داشت که تصور داشتن دو نوع سیستم‌عامل روی یک دستگاه پردازشی، دور از ذهن بود. یعنی اگر 20 سال قبل به کسی می‌گفتید که دوست دارید روی کامپیوتر خود، هم ویندوز و هم لینوکس داشته باشید، حتما به شما می‌خندید. اما امروزه فراتر از حد تصور در این زمینه پیشرفت کرده‌ایم، تا جایی که می‌توان یک سیستم سخت‌افزاری را به هزاران محیط ایزوله تبدیل کرد. بیایید نگاهی به تاریخچه مجازی‌سازی و Kubernetes بیندازیم.

عصر استقرار سنتی

 در اوایل استفاده از سیستم‌های سخت‌افزاری تحت عنوان سرور، سازمان‌ها و شرکت‌هایی که از آن‌ها استفاده می‌کردند، قادر به تعیین مرز و بخش‌بندی منابع موجود به قسمت‌های مجزا و ایزوله نبودند. یعنی اگر شما مقداری منابع پردازشی در اختیار داشتید، به‌هیچ‌ وجه نمی‌توانستید آن را به‌صورت نرم‌افزاری و در دنیای مجازی مثلا به دو بخش تقسیم کنید.

این محدودیت باعث بروز مشکلات زیادی در راه‌اندازی و استفاده از چندین برنامه در یک سرور و سیستم پردازشی می‌شد. چون زمانی که دو یا چند برنامه روی یک سرور در حال اجرا بود، برای مثال یکی از آن‌ها با درگیرکردن مقدار زیادی از منابع برای انجام پردازشات خود، باعث اختلال در عملکرد برنامه‌های دیگر می‌شد. تنها راهکار موجود هم تهیه سرور‌هایی جدا، برای نصب و استفاده از آن برنامه‌ها در یک محیط ایزوله بود.

سرور چیست؟ برای اطلاعات بیشتر مقاله مورد نظر را مطالعه نمایید.

اما نمی‌توان برای هر برنامه یک بستر سخت‌افزاری جدا تهیه کرد! چون هم منابع موجود در سرور‌های قبلی به حداکثر بهره‌وری نخواهند رسید و همچنین هزینه‌های بالای تهیه منابع جدید، سرسام‌آور خواهد بود.

عصر استقرار مجازی

به‌عنوان یک راه‌حل خوب، مجازی‌سازی معرفی شد و بسیاری از مشکلات را حل کرد. با استفاده از این تکنولوژی دیگر می‌توانستیم چندین محیط مجازی ایزوله همراه با تمامی منابع موردنیاز، داشته باشیم. یعنی یک سرور را بصورت مجازی، به چندین سرور با منابع کمتر تبدیل کنیم. همچنین به دلیل عدم ارتباط میان بخش‌های مختلف، از نظر امنیتی نیز سیستمی مطمئن‌تر خواهیم داشت.

مقاله کامل ترین توضیحات درباره مجازی سازی سرور را از دست ندهید.

در این راه‌حل می‌توان چندین ماشین مجازی (Virtual Machines) را روی یک CPU تعریف کرد و از منابع سخت‌افزاری و توان پردازشی موجود حداکثر بهره را برد. روی هر ماشین مجازی قادر هستید تا هر نوع برنامه‌ای را بدون تاثیر گذاشتن بر عملکرد برنامه‌های دیگر روی ماشین‌های مجازی مجزا، نصب و اجرا کرده و در هر زمانی بروز رسانی‌های لازم را اعمال کنید.

هر ماشین مجازی مانند یک سرور یا ماشین کامل است که روی سخت‌افزار مجازی اجرا شده و تمامی اجزا و حتی سیستم‌عامل خودش را دارد.

عصر استقرار کانتینر‌ها (Container)

حال تصور کنید که مجازی‌سازی تیتر قبل، یعنی ساخت ماشین‌های مجازی (Virtual Machines)، با شدت کم‌تر و قوانین ایزوله‌سازی نرم‌تری اجرا شود. در این زمان است که از کانتینر‌ها به‌جای (VM) استفاده خواهد شد.

در حقیقت کانتینر‌ها (Container) همان ماشین‌های مجازی بوده ولی با این تفاوت که بر روی یک سیستم‌عامل واحد اجرا می‌شوند. یک کانتینر تمامی سهم خود از منابع سخت‌افزاری موجود را دارد مانند حافظه رم (RAM)، CPU، سیستم فایل و... اما به دلیل راه‌اندازی تعداد زیادی از آن روی یک سیستم‌عامل واحد، سبک‌تر خواهند بود. از Containerها در سیستم توزیع ابری (رایانش ابری) استفاده می‌شود. از دیگر مزایای آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ایجاد و استقرار سبک‌تر و راحت‌تر تصاویر Container نسبت به تصاویر VM
• ساخت و استقرار تصاویر با کانتینر قابل‌اعتمادتر بوده و بصورت مکرر با بازگشت سریع و کارآمد محقق می‌شود.
• جداکردن برنامه‌ها از زیرساخت در زمان ساخت و انتشار تصاویر محفظه برنامه
• نمایش سیگنال‌هایی از قبیل سلامت برنامه و معیار‌ها و اطلاعات مربوط به سیستم‌عامل
• سازگاری مناسب با محیط که باعث می‌شود تمامی ویژگی‌ها و امکانات را دقیقاً مانند سیستم ابری (Cloud) داشته باشید.
• قابلیت اجرا و حمل روی Ubuntu، RHEL، CoreOS، ابر‌های عمومی (public clouds) و هرجای دیگر.
• مدیریت برنامه محور که میزان تفکیک را از اجرای سیستم‌عامل روی سخت‌افزار تا اجرای برنامه روی سیستم‌عامل گسترش می‌دهد.
• در سیستم کانتینر برنامه‌ها به قسمت‌های کوچک و مستقل تقسیم می‌شوند که می‌توان آنها را به‌صورت پویا مدیریت کرد.
• جداسازی منابع بر اساس قابل پیش‌بینی بودن عملکرد برنامه
• استفاده از منابع با راندمان و بهره‌وری بالا که دلیلی بر صرفه‌جویی زیاد روی هزینه‌ها است.

در تصویر زیر تاریخچه تکامل مجازی‌سازی و در نهایت خلقت کانتینر‌ها را مشاهده می‌کنید.

مطالعه مقاله VMware NSX چیست را پیشنهاد می‌کنیم.

ویژگی‌های کوبرنتیز Kubernetes

در ادامه به قابلیت‌ها و ویژگی‌هایی که یک کوبرنتیز دارد، اشاره می‌کنیم:

1. کشف سرویس و بالانس کردن بار

Kubernetes قادر است تا با استفاده از IP و DNS سیستم‌های موجود را شناسایی کرده و اصطلاحا کشف سرویس کند. همچنین با بررسی ترافیک شبکه، زمانی که ترافیک یک کانتینر (Container) بیش از اندازه تحمل باشد، با توزیع مناسب آن از خرابی و اختلال در نتورک جلوگیری کند.

2. سازماندهی Storage و فضای ذخیره‌سازی

K8s می‌تواند این امکان را ایجاد کند تا با انتخاب خود، یک نوع فضای ذخیره‌سازی (بر اساس نیاز) را روی محل سوار کنید. مانند فضای ذخیره‌سازی محلی (local storages)، ارائه‌دهندگان ابر عمومی (public cloud providers) و موارد دیگر.

3. جمع‌کردن و گسترش دوباره داده‌ها

با سیستم هماهنگ‌سازی Kubernetes به‌راحتی می‌توان کانتینر‌های جدید درست کرد و با انتقال تمامی داده‌های کانتینر قبلی به کانتینر جدید، اقدام به حذف آن کرد. کوبرنتیز می‌تواند وضعیت Containerها را بر اساس المان‌های موجود توصیف و به‌راحتی تغییر دهد.

4. بسته‌بندی خودکار ظروف

می‌توان مجموعه‌ای از گره‌ها را در اختیار کوبرنتیز قرارداد تا به‌صورت اتوماتیک، K8s از آن گره‌ها برای ساخت کانتینر‌ها استفاده کند. یعنی شما مثلا می‌گویید که چه مقدار RAM، فضای ذخیره‌سازی، CPU، پهنای باند و.. نیاز دارید، سپس Kubernetes می‌تواند با ایجاد بهترین حالت از کانتینر‌ها، بیشترین کارایی منابع سخت‌افزاری را ارائه دهد.

5. Self-healing یا ویژگی خوددرمانی

Kubernetes می‌تواند به‌صورت اتوماتیک کانتینر‌های آسیب‌دیده و خراب را شناسایی کرده و سپس اقدام به تعمیر یا حذف آن کند. (در زمان حذف داده‌های موجود به Container‌های جدیدی انتقال داده می‌شود). همچنین ظروفی را که به user-defined health check یا به بررسی سلامت تعیین شده توسط یوزر پاسخ نمی‌دهند، حذف می‌کند.

6. مدیریت و پیکربندی مخفی

با این ویژگی سیستم K8s، کاربران قادر هستند تا بدون افشای اطلاعات حساس مانند: رمز‌های عبور، OAuth tokens و کلید‌های SSH، آن‌ها را پیکربندی و مدیریت کنند. همچنین بدون نیاز به بازسازی تصاویر کانتینر، می‌توان اسرار را در پیکربندی پشته مستقر و به‌روزرسانی کرد.

موارد استفاده کوبرنتیز

برخی از رایج‌ترین موارد استفاده کوبرنتیز شامل موارد زیر است:

• استقرار میکروسرویس‌ها: کوبرنتیز به شما اجازه می‌دهد میکروسرویس‌ها را به‌طور خودکار مستقر و مدیریت نمایید که به مقیاس‌پذیری و انعطاف‌پذیری بیشتر کمک می‌کند.
• اجرای اپلیکیشن‌ها در مقیاس: kubernetes برای مدیریت و اجرای اپلیکیشن‌ها در حجم بالای تقاضا طراحی شده و به شما اجازه می‌دهد تا به راحتی مقیاس اپلیکیشن‌های خود را افزایش داده یا کاهش دهید.
• ایجاد پلتفرم‌های بدون سرور و PaaS: با استفاده از آن می‌توانید پلتفرم‌هایی بسازید که به که بدون نیاز به مدیریت زیرساخت، اپلیکیشن‌های خود را توسعه داده و اجرا کنند.
• قابل حمل کردن اپلیکیشن‌ها در فضاهای ابری: کوبرنتیز به اپلیکیشن‌ها امکان می‌دهد تا به سادگی از یک محیط ابری به محیط دیگر منتقل شوند.
• اجرای هوش مصنوعی، یادگیری ماشینی و کلان داده‌ها: kubernetes برای اجرای بارهای کاری مرتبط با هوش مصنوعی، یادگیری ماشینی و بیگ دیتا مناسب است.
• اجرای اپلیکیشن‌ها و خدمات Multi-Tenant: kubernetes امکان اجرا و مدیریت چندین اپلیکیشن و سرویس را در یک محیط مشترک فراهم می‌کند.
• بهبود انعطاف‌پذیری و افزونگی برنامه: کوبرنتیز با ارائه امکاناتی برای نظارت و مدیریت منابع به افزایش انعطاف و افزونگی برنامه‌ها کمک می‌کند و باعث می‌شود که خدمات در دسترس باقی بمانند.

کار‌هایی که نباید از کوبرنتیز (K8s) انتظار داشت

باید اشاره کرد که Kubernetes پلتفرمی به‌عنوان سرویس (PaaS یا Platform as a Service) نبوده و صرفا روی کانتینر‌های ایجاد شده (نه روی سخت‌افزار و سطح سیستم‌عامل) عمل می‌کند. اما ممکن است برخی ویژگی‌های PaaS را ارائه کند مانند: استقرار، مقیاس‌بندی و متعادل‌سازی بار. K8s اجازه یکپارچه‌سازی لاگین شدن (logging)، نظارت (monitoring) و هشدار‌دهی (alerting) را هم می‌دهد اما در کل یکپارچه نیست. ازجمله کار‌هایی که نباید از او انتظار داشت می‌توان به:

محدودکردن برنامه‌های پشتیبانی شده

هدف سیستم هماهنگ‌کننده کوبرنتیز پشتیبانی از انواع مختلف بار‌های کاری مانند: stateless، stateful و data-processing بوده، پس اگر برنامه‌ای بتواند در کانتینر‌ها اجرا شود، در بستر Kubernetes به بهترین شکل اجرا خواهد شد.

گسترش دادن کد منبع

کد منبع برنامه‌های شما را گسترش نمی‌دهد و آن‌ها را نمی‌سازد. بلکه یکپارچه‌سازی، تحویل و استقرار مداوم جریان کار را بر اساس نیازمندی‌های سازمان و بایدها و نباید‌های شرکت‌، تعیین می‌کند.

ارائه دادن سرویس‌های سطح برنامه

K8s وظیفه‌ای در قبال ارائه برنامه‌هایی مانند: میان‌افزارها، چهارچوب‌های پردازش دیتا (برای مثال Spark)، حافظه پنهان، سیستم‌های ذخیره‌سازی خوشه‌ای و پایگاه‌های داده (برای مثال MySQL) ندارد. به‌عنوان برخی از خدمات داخلی، این نوع موارد و سرویس‌ها می‌توانند در داخل Kubernetes اجرا شوند یا ازطریق اپلیکیشن‌های در حال اجرا و مکانیسم‌های قابل‌حمل (برای مثال Open Service Broker) به آن‌ها دسترسی پیدا کرد.

دیکته کردن راه‌حل‌های مختلف

این نوع هماهنگ‌کننده راه‌حل‌های مختلف مانند: logging، نظارت (monitoring) یا هشداردهی (alerting) را ملزم نمی‌کند. در مقابل، یکپارچگی برای اثبات مفهوم و مکانیسم‌هایی برای جمع‌آوری و صادرات معیارها را ارائه می‌دهد.

ارائه دادن و الزامی کردن language/system

Kubernetes هیچ‌گونه زبان سیستمی مانند Jsonnet را ارائه و الزامی نمی‌کند. بلکه با ارائه یک اطلاعیه API ممکن است فرم دلخواهی از مشخصات اعلانی را مورد هدف قرار دهد.

اشاره کرد. علاوه بر موارد ذکر شده، K8s سیستم ارکستراسیون (orchestration system) محض نیست. در حقیقت کوبرنتیز نیاز به ارکستراسیون را از بین می‌برد. بهتر است اشاره کرد که orchestration system یک گردش کار تعریف شده در حال اجراست. برای مثال اگر سه‌نقطه A، B و C را در نظر بگیرید، رفتن از نقطه A به نقطه B و سپس C یک سیستم ارکستراسیون خواهد بود.

در نتیجه هماهنگ‌کننده سطح کانتینری (Kubernetes)، شامل مجموعه‌ای از فرایندهای کنترل مستقل با قابلیت ترکیب بوده که به‌صورت مداوم و مستمر حالت موجود را به حالت مطلوب و بهینه تبدیل می‌کند. در K8s مهم نیست که چگونه از A به C می‌رسید و کنترل متمرکز هم موردنیاز نخواهد بود. با این اوصاف می‌توان به سیستمی انعطاف‌پذیر‌تر، قدرتمندتر و توسعه‌پذیرتر که استفاده از آن نیز آسان‌تر است، دست‌یافت.

معایب کوبرنتیز

Kubernetes در کنار مزایا و ویژگی‌های قابل توجه، می‌تواند با معایبی نیز به همراه باشد؛ برخی از معایب آن شامل موارد زیر است:

• منحنی یادگیری دشوار: کوبرنتیز دارای پیچیدگی‌های زیاد و مفاهیم پیشرفته‌ای است که یادگیری آن برای تازه واردان فناوری اطلاعات می‌تواند زمان‌بر و چالش‌برانگیز باشد.
• پیچیدگی کلی: حتی با داشتن دانش تخصصی، راه‌اندازی و پیکربندی کوبرنتیز دشوار است؛ زیرا دارای اجزای متعددی است و هیچ رابط کاربری گرافیکی ندارید که به‌ راحتی بتوان آن‌ها را مدیریت کرد. به همین دلیل، 73 درصد بارهای کاری کوبرنتیز در فضای ابری از طریق پلتفرم‌های تجاری اجرا می‌شوند که فرایند پذیرش و نگهداری این اورکسترها را ساده می‌کنند و تنها 27 درصد به‌صورت مستقل توسط شرکت‌ها مدیریت می‌شوند.
• هزینه‌های نسبتا بالا و غیرقابل پیشبینی: جذب و استفاده از نیروی متخصص برای کار با کوبرنتیز معمولا هزینه‌بر است و همچنین هزینه‌های غیرقابل پیش‌بینی ناشی از خدمات ابری ممکن است به بودجه سازمان شما فشار آورد.

معماری و طرز کار Kubernetes

کانتینر‌ها با کپسوله‌سازی (encapsulate) کمک می‌کنند تا شما، برنامه‌های خود را به‌راحتی انتقال داده و در بهترین مکان استقرار کنید. حال، معماری و architecture کوبرنتیز به‌منظور اجرای برنامه‌های کاربردی، همین کانتینر‌های طراحی و ساخته شده است. در معماری Kubernetes شاهد استفاده از حداقل یک کنترل پنل و یک ایجادکننده گره (سرور مجازی یا فیزیکی) هستیم.

کنترل پنل دو وظیفه اصلی دارد:

• نشان‌دادن API ازطریق Srever API.
• مدیریت‌کردن گره‌هایی که خوشه را تشکیل می‌دهند. صفحه کنترل وظیفه دارد تا مدیریت clusterها را در اختیار گیرد و به‌تمامی درخواست‌های آن با شناسایی رویداد‌ها پاسخ دهد.

کوچک‌ترین واحد اجرا برای یک برنامه در حال اجرا، Kubernetes Pod بوده که از یک یا چند کانتینر (containers) تشکیل شده است. Kubernetes Pod روی گره‌های Worker اجرا می‌شود.

ویدیو از نحوه عملکرد کوبرنتیز

در لینک زیر می‌تواند به صورت عملی با کوبرنتیز و نحوه کار با آن آشنا شوید:

تفاوت Docker و Kubernetes

داکر (Docker) یک سکو و پلتفرم نرم‌افزاری بوده که به‌منظور ساخت و ایجاد برنامه‌های کاربردی کانتینری استفاده می‌شود. درحالی‌که Kubernetes یا K8s وظیفه خودکار کردن ابزارهای مختلف و از جمله فرآیند اجرای برنامه‌های کانتینری و cloud native applicationها را که با استفاده از Docker ساخته شده است، دارد. بسیاری از سازمان‌ها و شرکت‌ها از هر دو سیستم یعنی Docker و Kubernetes به‌صورت هم‌زمان استفاده می‌کنند.

جدول از تفاوت کوبرنتیز و داکر

به طور خلاصه می‌توانید تفاوت‌های کوبرنتیز و داکر را در جدول زیر مشاهده کنید:

ویژگی	داکر (Docker)	کوبرنتیز (Kubernetes)
نقش	یک استاندارد صنعتی باز برای بسته‌بندی و توزیع اپلیکیشن‌ها در کانتینرها	مقیاس‌گذاری، متعادل‌سازی بار و خطایابی کانتینرها؛ استقرار و مدیریت اپلیکیشن‌های کانتینری در هر محلی
سازنده	Docker Inc.  (منتشر شده در ۲۰۱۳)	گوگل (منتشر شده در ۲۰۱۴)
مدیریت کلاستر	به‌صورت محدود و نیاز به ابزارهای شخص ثالث	مدیریت پیشرفته و خودکار کلاسترها
اجرا	بر روی یک نود (گره) محلی یا سرور	بر روی چندین نود (گره) در یک کلاستر
پشتیبانی از کانتینرها	حداکثر ۲ هزار گره و ۹۵ هزار کانتینر	حداکثر ۵ هزار گره و ۳۰۰ هزار کانتینر
پیچیدگی نصب	نصب و راه‌اندازی آسان‌تر	نصب و پیکربندی پیچیده‌تر
سازگاری	می‌تواند به‌طور مستقل یا با کوبرنتیز استفاده شود	نیاز به داکر یا سایر ابزارهای مشابه برای اجرای کانتینرها

اجزای کوبرنتیز (K8s)

زمانی که سیستم K8s را مستقر می‌شود یک خوشه (cluster) در اختیار شما قرار می‌گیرد. این خوشه از مجموعه‌ای از گره‌ها (worker machines) تشکیل شده است که برنامه‌های کانتینری را اجرا می‌کند و هر خوشه حداقل یک گره کاری (worker node) دارد.

ورکر نودها (worker node) میزبان Podها هستند که آن‌ها نیز جزو اجزای application workload (بار کاری برنامه) خواهند بود. کنترل پنل، ورکر نود‌ها و Podها را در cluster (خوشه) مدیریت و کنترل می‌کند. در محیط‌های ساخت معمولا کنترل پنل بر روی چندین رایانه و کامپیوتر اجرا می‌شود. یک خوشه نیز چندین گره را اجرا کرده تا تحمل خطای بالایی در سیستم داشته باشیم. اجزای اصلی Kubernetes عبارت‌اند از:

1. Control Plane

• Etcd
• kube-scheduler
• kube-controller-manager
• cloud-controller-manager

2. Node

• Kubelet
• kube-proxy
• Container runtime

3. DNS

4. Web UI (Dashboard)

5. Container Resource Monitoring

6. Cluster-level Logging

کجا می‌توان Kubernetes را اجرا کرد؟

مزیت کوبرنتیز این است که از سیستم‌عامل‌های لینوکس گرفته تا ویندوز، تقریبا همه‌جا قابلیت اجرا دارد. یک خوشه کوبرنتیز (کلاستر) می‌تواند، صدها ماشین مجازی را در یک مرکز داده، سرور خصوصی یا ابرهای عمومی پوشش دهد و روی دسکتاپ‌های توسعه‌دهنده، سرورهای لبه، میکروسرورهایی مانند: Raspberry Pis یا دستگاه‌ها و لوازم بسیار کوچک موبایل و اینترنت اشیا اجرا شود.

با کمی پیش‌اندیشی و انتخاب یک محصول و معماری مناسب، کوبرنتیز می‌تواند پلتفرم سازگاری برای عملکرد این زیرساخت‌ها فراهم کند. این یعنی برنامه‌ها و پیکربندی‌هایی که ابتدا روی دسکتاپ Kubernetes طراحی و آزمایش شده‌اند، می‌توانند به‌طور یکپارچه و سریع به سمت آزمایش‌های رسمی‌تر، تولید در مقیاس گسترده یا استقرار اینترنت اشیا حرکت کنند. اتفاق خوبی که زمینه توسعه پلتفرم‌های «هیبریدی» و «چند ابری» و حل شدن مشکلات مربوط به ظرفیت را برای شرکت‌ها و سازمان‌ها به دنبال دارد.

پروکسی یعنی چه برای آشنایی بیشتر می توانید مقاله مورد نظر را مطالعه نمایید.

«enterprise Kubernetes» یا «کوبرنتیز سازمانی» چیست؟

Kubernetes به خودی خود یک چارچوب نرم افزاری برای مدیریت کانتینر و منابع، خدمات پیش‌فرض و API ارائه می‌کند. این چارچوب به‌گونه‌ای مهندسی شده که با رابط‌های استاندارد قابل توسعه باشد تا قابلیت‌های مهمی مثل موارد زیر را ارائه کند:

• کانتینرهای قابل اجرا – موتوری برای اجرای کانتینرها
• امکان برقراری ارتباط میان کانتینرها - یک شبکه کانتینری
• ذخیره‌سازی مداوم - یک استوریج کانتینر
• مسیریابی ترافیک ورودی به کانتینرها به روشی ایمن و منظم – یک راهکار ورودی عالی
• لود بالانسینگ با تمام ویژگی‌ها - توزیع ترافیک ورودی به طور یکنواخت در ورک‌لودهای کانتینر از طریق ادغام با یک لود بالانسر خارجی

و بسیاری از اجزای دیگر برای استفاده کارآمد و اجرای عملیات در مقیاس گسترده.

بنابراین برای اینکه کوبرنتیز در مقیاس سازمانی درست کار کند، باید راه حلی برای پرکردن این شکاف‌های حیاتی ادغام شود. معمولا برای ارائه این قابلیت‌ها از جایگزین‌های متن‌باز کوبرنتیز یک مورد انتخاب می‌شود که یادگیری‌اش ساده و برای استفاده در مقیاس کوچک کارآمد است. اما سازمان‌هایی که برای اجرای نرم‌افزار در مقیاس گسترده از Kubernetes استفاده می‌کنند، به عملکردهای بیشتر و پیچیده‌تری نیاز دارند. آنها کوبرنتیزی می‌خواهند که:

• کامل و ایمن باشد و به راحتی با منابع متمرکز فناوری اطلاعات مانند خدمات دایرکتوری، نظارت و مشاهده، اعلان‌ها، ارسال و دریافت تیکت و غیره ادغام شود.
• بتوان آن را روی انواع زیرساخت‌های مختلف، به روش‌های ثابت و مشخصی استقرار، مقیاس‌بندی، مدیریت و به‌روزرسانی کرد.
• تمامی قسمت‌های مختلف آن هم‌زمان تأیید و توسط یک فروشنده پشتیبانی شود.

محصولات Enterprise Kubernetes به این نیازها پاسخ می‌دهند و شکاف‌های عملکردی Kubernetes را با بهترین راه‌حل‌ها پر می‌کنند. به‌علاوه مشکلات مدیریت Kubernetes را در زیرساخت‌های متعدد حل کرده و پشتیبانی کامل ارائه می‌دهند.

برای اطلاعات بیشتر در مورد قیمت انواع استوریج، بخوانید.

اهمیت مانیتورینگ کوبرنتیز چیست؟

مانیتورینگ یا همان نظارت بر کوبرنتیز، بینش خوبی از اتفاقات درون کلاسترها و برنامه‌های کوبرنتیز در اختیارتان می‌گذارد. این نظارت به چند دلیل اهمیت دارد:

• قابلیت اطمینان و عیب‌یابی: برنامه‌های Kubernetes به‌ویژه آنهایی که از معماری بومی ابری یا میکروسرویس‌ها بهره می‌برند، گاهی اوقات بی‌نهایت پیچیده‌اند و اگر مشکلی پیش بیاید، ردیابی منبع مشکل دشوار است. مانیتورینگ کوبرنتیز این امکان را در اختیارتان می‌گذارد تا ببینید این مشکلات کجاها ممکن است رخ دهند و خیلی زود برای جلوگیری یا حل آنها اقدام کنید.
• تنظیم عملکرد Kubernetes: وقتی می‌دانید در داخل خوشه‌های کوبرنتیز چه می‌گذرد، راحت‌تر می‌توانید بدون به‌خطر انداختن عملکرد برنامه‌های خود، تصمیماتی بگیرید که بیشترین بهره ممکن از سخت‌افزار را داشته باشد.
• مدیریت هزینه‌ها: اگر کوبرنتیز را روی یک زیرساخت ابر عمومی اجرا می‌کنید، پیگیری تعداد گره‌ها (سرور) در حال اجرا فوق‌العاده مهم است. حتی اگر از زیرساخت ابر عمومی استفاده نمی‌کنید، مهم است بدانید بیش از حد منبع دارید یا خیر.
• اطلاع از آمار استفاده: طبیعی است به‌عنوان مدیر مجموعه بخواهید بدانید چه گروه‌هایی از چه منابعی استفاده کرده‌اند. در این شرایط مانیتورینگ کوبرنتیز اطلاعاتی در مورد آمار استفاده در اختیارتان قرار می‌دهد که می‌توانید با آنها هزینه‌ها را تجزیه و تحلیل کنید.
• امنیت: در دنیای نا امن امروزی، اینکه بدانید چه فعالیتی کجای شبکه اجرا می‌شود و بتوانید فعالیت‌های اضافه یا حملات DOS را شناسایی کنید، بی‌نهایت حائز اهمیت است. نمی‌توان ادعا کرد که مانیتورینگ Kubernetes تمام مشکلات امنیتی مجموعه را حل و فصل می‌کند؛ اما قطعا نبود آن یک نقطه ضعف بزرگ سیستم محسوب می‌شود.

به‌طور کلی برای نظارت صحیح بر برنامه‌ها و کلاسترهای خود، خوب است همیشه مطمئن باشید دید و نظارت خوبی بر فعالیت‌های کوبرنتیز دارید.

بیشتر بخوانید: حملات DOS و DDoS چیست و بررسی جامع آنها

کوبرنتیز چند خوشه‌ای (multi-cluster Kubernetes) چیست؟

یک خوشه Kubernetes می‌تواند به یک توسعه‌دهنده یا برنامه کاربردی خدمت کند. همچنین می‌توان با تکنیک‌های مختلف از آن برای ایجاد یک محیط کوبرنتیز چند مستاجری استفاده کرد. با این حال در برخی موارد نیاز به کورنتیزهای چند خوشه‌ای احساس می‌شود. محیطی که در آن می‌توان از بیش از یک خوشه استفاده کرد. این خوشه‌ها ممکن است در هاست‌های فیزیکی مشابه یا هاست‌های مختلف یک دیتاسنتر بزرگ یا حتی روی ابرهای مختلف در کشورهای دوردست ذخیره شده باشند.

به یک نکته دقت کنید. صرف اینکه از بیش از یک ابر استفاده می‌کنید، به این معنی نیست که محیط شما به یک محیط چند خوشه‌ای کوربنتیز تبدیل شده است. چند خوشه‌ای زمانی رخ می‌دهد که یک سازمان اقداماتی برای هماهنگ‌سازی تحویل و مدیریت چندین محیط کوبرنتیز با ابزارها و فرآیندهای مناسب انجام دهد.

به شما مقاله را هم پیشنهاد می‌کنیم.

ارکستراسیون Kubernetes چیست؟

محبوب‌ترین محیط ارکستراسیون کانتینر امروزی کوبرنتیز است که مجموعه کاملی از روش ها، خدمات و عوامل ارکستراسیون همه‌منظوره و استانداردهای نسبتاً ساده‌ای برای پیکربندی آنها ارائه می‌دهد. حتی فرصتی فراهم می‌کند تا عوامل هماهنگ‌سازی سفارشی به نام اپراتورها و پیکربندی‌های سفارشی را برای آن‌ها تعریف کنید.

توسعه‌دهندگان معمولا در ابتدا ارکستراسیون Kubernetes را کمی دلهره آور می‌دانند. اما به سرعت متوجه می‌شوید که مهارت‌های Docker، Docker Compose و Swarm به راحتی در محیط‌های Kubernetes قابل اجرا هستند و پیچیدگی خاصی ندارند.

جمع‌بندی

Kubernetes کلمه‌ای یونانی به معنای سکان‌دار یا خلبان بوده و درحقیقت نیز سیستمی به‌منظور هماهنگ کردن قسمت‌های مختلف کانتینر‌ها است. تا قبل از تولد سیستم‌های مجازی‌سازی، هر شرکت و سازمانی که قصد تهیه سرور و پیاده‌سازی شبکه مخصوص به خود را داشت، تنها در بستر فیزیکی تهیه شده و در دسترس می‌توانست یک فضای ایزوله داشته باشد. یعنی در یک اتاق شما تنها یک فضای قرنطینه داشتید که همان نیز خود اتاق بود.

اما بعد از ظهور virtualization یا مجازی‌سازی حال می‌توانستیم در همان اتاق با ساخت تیغه‌های مجازی چندین فضای قرنطینه در اختیار بگیریم. اگر همان اتاق را سرور و تیغه‌های مجازی را نرم‌افزار‌های مجازی ساز (هایپروایز یا کانتینر) در نظر بگیرید، سیستم K8s به‌منظور مدیریت فضاهای مجازی ساخته شده و بخصوص کانتینر‌ها طراحی و راهی بازار شده است.

در این مقاله سعی شده تا به بررسی جامع و کامل کوبرنتیز و معماری آن بپردازیم. همچنین در تیتری متفاوت به تفاوت‌های آن با docker نیز اشاره کردیم. امید است تا با مطالعه این محتوا بتوانید به برخی از سوالات مربوط به سیستم هماهنگ‌کننده K8s پاسخی پیدا کنید.