Kubernetes Ievada ceļvedis: kā efektīvi pārvaldīt konteinerizētas lietojumprogrammas

Kubernetes ir kļuvis par pašreizējo populārāko konteineru orķestrācijas platformu, kas piedāvā automatizētu risinājumu konteinerizētu lietojumprogrammu izvietošanai, paplašināšanai un pārvaldībai. Šis raksts sniegs praktisku ievada ceļvedi iesācējiem un vidējā līmeņa izstrādātājiem, lai palīdzētu jums ātri apgūt Kubernetes galvenās koncepcijas un praktiskās darbības.

Kas ir Kubernetes?

Kubernetes (parasti saīsināts kā K8s) ir atvērtā koda platforma, kas automatizē konteinerizētu lietojumprogrammu izvietošanu, paplašināšanu un pārvaldību. To izstrādāja Google un ziedoja Cloud Native Computing Foundation (CNCF). Kubernetes galvenais mērķis ir vienkāršot lietojumprogrammu dzīves cikla pārvaldību un nodrošināt sistēmas augstu pieejamību un automatizētu pārvaldību.

Kubernetes galvenās sastāvdaļas

1. Pod

Pod ir Kubernetes mazākais izvietošanas elements, kas var ietvert vienu vai vairākus konteinerus. Katrs Pod dalās ar tīklu un krātuvi, un tas ir piemērots cieši saistītu pakalpojumu darbībai.

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

2. Deployment

Deployment tiek izmantots, lai pārvaldītu Pod dzīves ciklu, nodrošinot, ka noteikts skaits Pod ir darbības stāvoklī, un to var veikt versiju kontrole un atjaunināšana.

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 nodrošina stabilu piekļuves punktu, ļaujot citiem Pod vai ārējiem lietotājiem piekļūt darbībā esošajiem Pod.

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

Kubernetes priekšrocības

• Automatizēta pārvaldība: Kubernetes var automātiski izvietot, paplašināt un pārvaldīt konteineru lietojumprogrammas, samazinot manuālo darbību skaitu un samazinot kļūdu iespējamību.
• Augsta pieejamība: izmantojot ReplicaSets, Kubernetes nodrošina, ka pietiekams Pod instanču skaits ir darbībā; ja kāda instancē rodas kļūme, sistēma automātiski to restartēs vai aizvietos.
• Slodzes līdzsvarošana: Kubernetes iebūvētā slodzes līdzsvarošanas funkcija var piešķirt plūsmu pakalpojumiem, nodrošinot efektīvu resursu izmantošanu.

Kā ātri uzsākt Kubernetes

1. Vides sagatavošana

Vispirms jums jāizveido Kubernetes vide. To var izdarīt dažādos veidos, piemēram, izmantojot Minikube lokālai testēšanai vai izveidojot klasteri mākoņu pakalpojumu sniedzējā (piemēram, Google Kubernetes Engine, AWS EKS, Azure AKS).

Kubernetes instalēšana, izmantojot Minikube

• Instalējiet Minikube un kubectl

# Instalējiet Minikube (konkrētās instalēšanas metodes skatiet Minikube oficiālajā dokumentācijā)
brew install minikube

# Instalējiet kubectl
brew install kubectl

• Sāciet Minikube

minikube start

2. Pirmās lietojumprogrammas izvietošana

Izmantojot Nginx kā piemēru, mēs varam izvietot Nginx, definējot Deployment un Service.

# Izveidojiet deployment.yaml failu
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

# Pielietojiet deployment
kubectl apply -f deployment.yaml

# Izveidojiet service.yaml failu
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

# Pielietojiet service
kubectl apply -f service.yaml

3. Piekļuve lietojumprogrammai

Kad jūs izveidojat NodePort tipa Service, Kubernetes piešķir tam portu. Varat iegūt piekļuves adresi, izmantojot sekojošo komandu:

minikube service nginx-service --url

Izmantojiet pārlūkprogrammu, lai piekļūtu izdrukātajai URL, un jūs redzēsiet Nginx sveiciena lapu.

Biežāk sastopamās kļūdas un atkļūdošana

Izmantojot Kubernetes, jūs varat saskarties ar dažām biežām problēmām, piemēram, ja Pod statuss ir CrashLoopBackOff. Tas nav kļūda, bet gan drošības mehānisms; Kubernetes pēc Pod sabrukšanas neizmantos bezgalīgu restartēšanu, bet katru reizi palielinās aizkavi starp restartiem, lai novērstu sistēmas haosu.

Jūs varat izmantot sekojošo komandu, lai apskatītu Pod žurnālus, kas palīdzēs atkļūdot:

kubectl logs 

Secinājums

Kubernetes ir jaudīgs konteineru pārvaldības rīks, un, apgūstot tā galvenās koncepcijas un bieži lietotās komandas, jūs varēsiet efektīvāk pārvaldīt un izvietot mākoņu dzimtās lietojumprogrammas. Ar mākoņu skaitļošanas un konteineru tehnoloģiju popularitāti, Kubernetes apguve atvērs jaunas iespējas jūsu profesionālajā attīstībā. Ceru, ka šis ceļvedis sniegs jums palīdzību un atsauci jūsu mācību ceļojumā Kubernetes.