Kubernetes vodič za početnike: Kako učinkovito upravljati kontejneriziranim aplikacijama

Kubernetes je postao trenutno najpopularnija platforma za orkestraciju kontejnera, koja nudi rješenje za automatizirano implementiranje, skaliranje i upravljanje kontejneriziranim aplikacijama. Ovaj članak će pružiti praktičan vodič za početnike i srednje programere, pomažući vam da brzo ovladate osnovnim konceptima i praktičnim operacijama Kubernetes-a.

Što je Kubernetes?

Kubernetes (obično skraćeno kao K8s) je otvorena platforma za automatizaciju implementacije, skaliranja i upravljanja kontejneriziranim aplikacijama. Razvijen je od strane Google-a i doniran Cloud Native Computing Foundation (CNCF). Glavni cilj Kubernetes-a je pojednostaviti upravljanje životnim ciklusom aplikacija i osigurati visoku dostupnost sustava i automatizirano upravljanje.

Ključne komponente Kubernetes-a

1. Pod

Pod je najmanja jedinica implementacije u Kubernetes-u, koja može sadržavati jedan ili više kontejnera. Svaki Pod dijeli mrežu i pohranu, što ga čini pogodnim za pokretanje usluga koje su usko povezane.

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-app-pod
spec:
  containers:
  - name: my-app-container
    image: nginx

2. Deployment

Deployment se koristi za upravljanje životnim ciklusom Pod-a, osiguravajući da određeni broj Pod-ova bude u aktivnom stanju, a također omogućava kontrolu verzija i ažuriranja.

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-app-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: my-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-app
    spec:
      containers:
      - name: my-app-container
        image: nginx

3. Service

Service pruža stabilan pristup, omogućujući drugim Pod-ovima ili vanjskim korisnicima pristup aktivnim Pod-ovima.

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-app-service
spec:
  type: LoadBalancer
  selector:
    app: my-app
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80

Prednosti Kubernetes-a

• Automatizirano upravljanje: Kubernetes može automatski implementirati, skalirati i upravljati kontejnerskim aplikacijama, smanjujući ručne operacije i smanjujući vjerojatnost grešaka.
• Visoka dostupnost: Kroz ReplicaSets, Kubernetes osigurava da postoji dovoljan broj instanci Pod-a u radu; ako neka instanca ne uspije, sustav će automatski ponovno pokrenuti ili zamijeniti tu instancu.
• Uravnoteženje opterećenja: Kubernetes ima ugrađenu funkcionalnost uravnoteženja opterećenja, koja može rasporediti promet za usluge, osiguravajući učinkovitu upotrebu resursa.

Kako brzo započeti s Kubernetes-om

1. Priprema okruženja

Prvo, trebate postaviti Kubernetes okruženje. To se može učiniti na više načina, kao što je korištenje Minikube za lokalno testiranje ili postavljanje klastera na pružateljima usluga u oblaku (kao što su Google Kubernetes Engine, AWS EKS, Azure AKS).

Instalacija Kubernetes-a pomoću Minikube-a

• Instalirajte Minikube i kubectl

# Instalirajte Minikube (za detaljne upute pogledajte službenu dokumentaciju Minikube-a)
brew install minikube

# Instalirajte kubectl
brew install kubectl

• Pokrenite Minikube

minikube start

2. Implementacija prve aplikacije

Uzmimo Nginx kao primjer, možemo implementirati Nginx definirajući Deployment i Service.

# Kreirajte deployment.yaml datoteku
cat  deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
EOF

# Primijenite deployment
kubectl apply -f deployment.yaml

# Kreirajte service.yaml datoteku
cat  service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80
  type: NodePort
EOF

# Primijenite service
kubectl apply -f service.yaml

3. Pristup aplikaciji

Svaki put kada kreirate NodePort tip usluge, Kubernetes će mu dodijeliti port. Možete dobiti adresu za pristup koristeći sljedeću naredbu:

minikube service nginx-service --url

Koristite preglednik za pristup URL-u koji se ispisuje, i vidjet ćete Nginx-ovu stranicu dobrodošlice.

Uobičajene greške i debagiranje

Tijekom korištenja Kubernetes-a, mogli biste naići na neke uobičajene probleme, kao što je stanje Pod-a CrashLoopBackOff. Ovo nije greška, već sigurnosni mehanizam; Kubernetes neće beskonačno ponovno pokretati Pod nakon što se sruši, već će povećati kašnjenje između svakog ponovnog pokretanja kako bi izbjegao kaos u sustavu.

Možete koristiti sljedeću naredbu za pregled logova Pod-a, što može pomoći u debagiranju:

kubectl logs 

Zaključak

Kubernetes je moćan alat za upravljanje kontejnerima; ovladavanjem njegovim osnovnim konceptima i uobičajenim naredbama, moći ćete učinkovitije upravljati i implementirati aplikacije u oblaku. Kako se tehnologije oblaka i kontejnera šire, učenje Kubernetes-a otvorit će nove prilike za vaš profesionalni razvoj. Nadamo se da će vam ovaj vodič pomoći i poslužiti kao referenca na vašem putu u učenju Kubernetes-a.