Pengenalan kepada Kubernetes: Pengatur Kontainer

Jika anda bekerja dalam dunia pembangunan perisian, anda pasti pernah mendengar tentang Kubernetes. Tetapi apa sebenarnya ia, dan mengapa ia telah menjadi standard de facto untuk menguruskan aplikasi berkontainer? Panduan ini akan membawa anda daripada asas kepada konsep fundamental, dengan contoh praktikal dan gambar rajah.

Sebelum Kubernetes: Sedikit Sejarah

1. Deployment Tradisional: Pada mulanya, aplikasi dijalankan pada pelayan fizikal.
2. Deployment Maya: Kemudian datang Mesin Maya (VM).
3. Deployment Berkontainer: Kontainer (seperti Docker) adalah evolusi seterusnya.

Kontainer menyelesaikan masalah kebolehpindahan tetapi mencipta yang baharu: bagaimana menguruskan beratus (atau beribu) kontainer dalam persekitaran pengeluaran?

Di sinilah Kubernetes masuk.

Apakah Kubernetes?

Kubernetes (sering disingkatkan sebagai K8s) ialah platform sumber terbuka untuk orkestrasi kontainer. Ia mengautomasikan deployment, penskalaan, dan pengurusan aplikasi berkontainer.

Seni Bina Kluster Kubernetes

Control Plane

Control Plane ialah "otak" kluster:

• API Server (kube-apiserver): Gerbang masuk ke kluster.
• etcd: Pangkalan data kunci-nilai yang konsisten dan sangat tersedia.
• Scheduler (kube-scheduler): Menugaskan Pod baharu kepada Worker Node yang tersedia.
• Controller Manager (kube-controller-manager): Menjalankan pengawal.

Worker Node

• Kubelet: Ejen yang berjalan pada setiap nod.
• Kube-proxy: Proksi rangkaian yang menguruskan peraturan rangkaian.
• Container Runtime: Perisian yang bertanggungjawab menjalankan kontainer.

Objek Kubernetes Asas

Pod

Pod ialah unit pelaksanaan terkecil dalam Kubernetes.

Deployment

# nginx-deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

Service

# nginx-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  type: ClusterIP

Jenis Service yang berbeza:

• ClusterIP: Mendedahkan perkhidmatan pada IP dalaman kluster (lalai).
• NodePort: Mendedahkan perkhidmatan pada port statik pada setiap Worker Node.
• LoadBalancer: Mencipta pengimbang beban luaran pada penyedia awan.

Ingress

# example-ingress.yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: example-ingress
spec:
  rules:
  - host: mysite.com
    http:
      paths:
      - path: /api
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: api-service
            port:
              number: 8080
      - path: /ui
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: ui-service
            port:
              number: 3000

Objek Berguna Lain

• Namespace: Membolehkan anda mencipta "kluster maya" di dalam kluster fizikal.
• ConfigMap dan Secret: Untuk menguruskan data konfigurasi dan rahsia.
• StatefulSet: Serupa dengan Deployment, tetapi khusus untuk aplikasi berkeadaan.
• PersistentVolume (PV) dan PersistentVolumeClaim (PVC): Untuk menguruskan storan berterusan.

Kesimpulan

Kubernetes ialah alat yang sangat berkuasa, tetapi keluk pembelajarannya boleh menjadi curam.

Apa yang perlu dilakukan sekarang?

• Eksperimen secara tempatan: Pasang Minikube atau Kind.
• Gunakan kubectl: Biasakan diri dengan arahan kubectl.
• Terokai tutorial rasmi: Dokumentasi Kubernetes ialah sumber yang hebat.

Orkestrasi kontainer ialah kemahiran asas dalam dunia cloud-native, dan menguasai Kubernetes akan membuka dunia kemungkinan. Selamat mencuba!