Что такое Kubernetes?

Kubernetes — это портативная, расширяемая, с открытым исходным кодом платформа для управления контейнеризированными рабочими нагрузками и сервисами, которая упрощает как декларативную настройку, так и автоматизацию. По сути, это оркестратор контейнеров.

Основные концепции Kubernetes:

• Pods: Наименьший развертываемый объект, группа из одного или нескольких контейнеров (чаще всего Docker), которые совместно используют сетевое пространство, хранилище и ресурсы.
• Deployments: Декларативное представление Pods, позволяющее описывать желаемое состояние приложения и управлять жизненным циклом Pods. Поддерживает обновления и откаты.
• Services: Абстракция, определяющая логический набор Pods и политику доступа к ним. Обеспечивает стабильный IP-адрес и DNS-имя для группы Pods, даже если Pods создаются и уничтожаются.
• Namespaces: Виртуальные кластеры в рамках физического кластера, используемые для логической изоляции ресурсов (Pods, Services, Deployments) и предоставления доступа на основе ролей.
• ReplicaSets: Гарантируют, что всегда запущено заданное количество копий Pod (реплик). Обычно используются косвенно через Deployments.
• StatefulSets: Предназначены для управления состояниями приложений (например, баз данных), обеспечивая стабильную сетевую идентичность и постоянное хранилище для Pods.
• Volumes: Способ предоставления постоянного хранилища для Pods, сохраняющего данные даже после завершения или перезапуска Pod.

Архитектура кластера Kubernetes:

1. Control Plane (Мастер-узел):
   • kube-apiserver: Предоставляет Kubernetes API, является единой точкой входа для взаимодействия с кластером.
   • etcd: Распределенное, согласованное хранилище ключ-значение, используемое для постоянного хранения состояния кластера.
   • kube-scheduler: Отвечает за назначение новых Pods на доступные рабочие узлы.
   • kube-controller-manager: Контроллеры, управляющие различными аспектами кластера (например, репликациями, конечными точками).
   • cloud-controller-manager (опционально): Взаимодействует с облачным провайдером для управления ресурсами (например, балансировщиками нагрузки, постоянными томами).
2. Worker Nodes (Рабочие узлы):
   • kubelet: Агент, работающий на каждом рабочем узле, отвечает за взаимодействие с Control Plane и управление контейнерами в Pods.
   • Container Runtime (например, Docker, containerd, CRI-O): Программное обеспечение, отвечающее за запуск контейнеров.
   • kube-proxy: Сетевой прокси, работающий на каждом узле, поддерживает сетевые правила для Pods и Services, обеспечивая маршрутизацию трафика.

# Пример определения Deployment в Kubernetes
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-app-deployment
spec:
  replicas: 3 # Запускаем 3 экземпляра Pod
  selector:
    matchLabels:
      app: my-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-app
    spec:
      containers:
      - name: my-app-container
        image: my-docker-registry/my-app:latest # Используемый образ контейнера
        ports:
        - containerPort: 80 # Порт приложения внутри контейнера

Kubernetes автоматизирует развертывание, масштабирование, управление обновлениями и самовосстановление контейнеризированных приложений.