Kubernetes
Kubernetes ist heute der De-facto-Standard für die Orchestrierung containerisierter Anwendungen und wird von vielen Unternehmen verwendet, um ihre Cloud-native Strategien zu implementieren.
Hauptfunktionen
Orchestrierung: Kubernetes kann die Bereitstellung und Verwaltung von Containern auf mehreren Hosts koordinieren, sodass Anwendungen konsistent und skalierbar ausgeführt werden können.
Automatisierung: Kubernetes automatisiert viele alltägliche Aufgaben, wie die Bereitstellung und Skalierung von Containern, das Load-Balancing und die Verwaltung von Ressourcen, wodurch der Verwaltungsaufwand reduziert wird.
Self-Healing: Kubernetes kann fehlerhafte Container automatisch neu starten, abgestürzte Container ersetzen und Container nur dann für den Traffic verfügbar machen, wenn sie erfolgreich gestartet sind.
Skalierbarkeit: Kubernetes ermöglicht die automatische Skalierung von Anwendungen basierend auf der Last oder vordefinierten Regeln. Es kann Container in Sekundenschnelle hoch- oder herunterskalieren.
Service Discovery und Load Balancing: Kubernetes bietet eingebaute Service-Discovery-Mechanismen und kann den eingehenden Traffic automatisch zwischen mehreren Instanzen einer Anwendung verteilen.
Speicher-Orchestrierung: Kubernetes kann externe Speicherressourcen wie lokale Festplatten, Cloud-Speicher oder Netzwerkspeicher einbinden und verwalten.
Ressourcenverwaltung: Kubernetes bietet Tools zur Verwaltung der Ressourcenverwendung und -zuweisung, um sicherzustellen, dass Anwendungen die benötigten Ressourcen erhalten und effizient arbeiten.
Rollouts und Rollbacks: Kubernetes unterstützt automatisierte Rollouts und Rollbacks, wodurch die Bereitstellung neuer Versionen einer Anwendung und das Zurücksetzen auf vorherige Versionen vereinfacht werden.
Konfigurationsmanagement und Geheimnisse: Kubernetes kann Konfigurationsdaten und Geheimnisse wie Passwörter und API-Schlüssel verwalten und sicher an die Anwendungen weitergeben.
Architektur
Cluster: Eine Kubernetes-Bereitstellung besteht aus einem Cluster, das aus einem Master-Node und mehreren Worker-Nodes besteht.
Master-Node: Verwalten die Steuerungsebene des Clusters. Zu den Hauptkomponenten gehören der API-Server, der Scheduler, der Controller-Manager und etcd (eine verteilte Key-Value-Datenbank).
Worker-Nodes: Führen die Container-Anwendungen aus. Jeder Worker-Node enthält einen Kubelet (zur Verwaltung von Containern auf diesem Node), einen Kube-Proxy (zur Netzwerkkommunikation) und ein Container-Runtime (wie Docker oder containerd).
Kubernetes-Objekte
Pod: Die kleinste und einfachste Kubernetes-Einheit, die einen oder mehrere Container umfassen kann.
Service: Definiert, wie Pods angesprochen werden können, und bietet Load Balancing.
Deployment: Verwaltung von Pods und Replikaten, um die gewünschte Zustandskonfiguration zu erreichen.
Namespace: Logische Trennung innerhalb eines Clusters, um verschiedene Umgebungen oder Projekte zu isolieren.
Vorteile
Portabilität: Anwendungen können konsistent über verschiedene Umgebungen hinweg bereitgestellt werden.
Flexibilität: Unterstützt eine Vielzahl von Anwendungen, Workloads und Frameworks.
Effizienz: Optimiert die Ressourcennutzung und ermöglicht das Ausführen von Anwendungen mit hoher Verfügbarkeit und Fehlertoleranz.
Dienstleistungen
Als Administrator von Kubernetes anbietet, bieten wir Services an, die Unternehmen und Entwicklern helfen, ihre containerisierten Anwendungen effektiv zu betreiben, zu skalieren und zu verwalten.
Kubernetes-Cluster-Einrichtung und -Konfiguration
Cluster-Installation: Einrichtung von Clustern auf verschiedenen Infrastrukturen, einschließlich On-Premises, Cloud (AWS, GCP, Azure) oder Hybrid-Umgebungen.
Netzwerk-Konfiguration: Konfiguration des Cluster-Netzwerks, einschließlich DNS, Netzwerk-Policies und Service Mesh (z.B. Istio).
Storage-Integration: Einbindung von Persistent Volumes und Storage-Class-Konfigurationen für Stateful-Anwendungen.
Kubernetes-Cluster-Verwaltung und -Wartung
Cluster-Updates und -Upgrades: Regelmäßige Aktualisierung der Kubernetes-Version und Verwaltung der Kompatibilität von Komponenten.
Monitoring und Logging: Implementierung und Verwaltung von Überwachungslösungen (z.B. Prometheus, Grafana) und zentralisierten Logging-Systemen (z.B. ELK-Stack).
Sicherheitsverwaltung: Implementierung von Sicherheitspraktiken wie Role-Based Access Control (RBAC), Network Policies und regelmäßigen Sicherheits-überprüfungen.
Automatisierung und CI/CD-Integration
CI/CD-Pipelines: Einrichtung und Konfiguration von Continuous Integration und Continuous Deployment (CI/CD)-Pipelines, um die automatische Bereitstellung und Aktualisierung von Anwendungen zu ermöglichen.
Infrastructure as Code (IaC): Nutzung von Tools wie Terraform, Ansible oder Helm zur Automatisierung der Infrastruktur- und Anwendungs-bereitstellung.
Anwendungsbereitstellung und -verwaltung
Deployment-Strategien: Implementierung verschiedener Deployment-Strategien wie Blue-Green-Deployments, Canary-Deployments und Rolling-Updates.
Container-Orchestrierung: Verwaltung von Pods, Replikasets, Deployments, StatefulSets und DaemonSets.
Service Discovery und Load Balancing: Konfiguration von Services und Ingress-Controllern für die effiziente Verteilung des Traffics.
Skalierbarkeit und Hochverfügbarkeit
Auto-Scaling: Einrichtung von Horizontal Pod Autoscaling (HPA) und Cluster Autoscaling, um Anwendungen automatisch basierend auf der Last zu skalieren.
Hochverfügbarkeit: Konfiguration des Clusters für hohe Verfügbarkeit, einschließlich Multi-Master-Setups und redundanter Infrastruktur.
Migration und Modernisierung
Migration von Anwendungen: Unterstützung bei der Migration von traditionellen monolithischen Anwendungen zu containerisierten Microservices.
Legacy-Systeme: Integration und Modernisierung von bestehenden Systemen und Anwendungen in eine Kubernetes-Umgebung.