Kubernetes Nybegynnerguide: Hvordan effektivt administrere containeriserte applikasjoner

Kubernetes har blitt den mest populære plattformen for containerorkestrering i dag, og den tilbyr en løsning for automatisert distribusjon, skalering og administrasjon av containeriserte applikasjoner. Denne artikkelen vil gi nybegynnere og mellomliggende utviklere en praktisk nybegynnerguide for å hjelpe deg med å raskt mestre Kubernetess kjernebegreper og praktiske operasjoner.

Hva er Kubernetes?

Kubernetes (ofte forkortet som K8s) er en åpen kildekode-plattform for automatisering av distribusjon, skalering og administrasjon av containeriserte applikasjoner. Den er utviklet av Google og donert til Cloud Native Computing Foundation (CNCF). Hovedmålet med Kubernetes er å forenkle livssyklushåndteringen av applikasjoner og sikre systemets høye tilgjengelighet og automatiserte administrasjon.

Kjernekomponenter i Kubernetes

1. Pod

Pod er den minste distribusjonsenheten i Kubernetes, og den kan inneholde en eller flere containere. Hver Pod deler nettverk og lagring, og er egnet for å kjøre nært relaterte tjenester.

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

2. Deployment

Deployment brukes til å administrere livssyklusen til Pods, sikre at et spesifisert antall Pods er i drift, og muliggjøre versjonskontroll og oppdateringer.

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 gir en stabil tilgangsinnføring, som lar andre Pods eller eksterne brukere få tilgang til kjørende Pods.

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

Fordeler med Kubernetes

• Automatisert administrasjon: Kubernetes kan automatisk distribuere, skalere og administrere containerapplikasjoner, redusere manuelle operasjoner og senke sannsynligheten for feil.
• Høy tilgjengelighet: Gjennom ReplicaSets sikrer Kubernetes at det er tilstrekkelig med Pod-instansene i drift, og hvis en instans feiler, vil systemet automatisk starte den på nytt eller erstatte den.
• Lastbalansering: Kubernetes har innebygd lastbalanseringsfunksjonalitet som kan fordele trafikk til tjenester, og sikre effektiv ressursutnyttelse.

Hvordan komme raskt i gang med Kubernetes

1. Klargjøring av miljø

Først må du sette opp Kubernetes-miljøet. Dette kan gjøres på flere måter, for eksempel ved å bruke Minikube for lokal testing, eller ved å sette opp en klynge på en skytjenesteleverandør (som Google Kubernetes Engine, AWS EKS, Azure AKS).

Installere Kubernetes med Minikube

• Installer Minikube og kubectl

# Installer Minikube (se Minikube offisielle dokumentasjon for spesifikke installasjonsmetoder)
brew install minikube

# Installer kubectl
brew install kubectl

• Start Minikube

minikube start

2. Distribuere den første applikasjonen

Som et eksempel kan vi bruke Nginx, og vi kan distribuere Nginx ved å definere en Deployment og Service.

# Opprett deployment.yaml fil
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

# Bruk deployment
kubectl apply -f deployment.yaml

# Opprett service.yaml fil
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

# Bruk service
kubectl apply -f service.yaml

3. Få tilgang til applikasjonen

Hver gang du oppretter en NodePort-type Service, vil Kubernetes tildele en port til den. Du kan bruke følgende kommando for å få tilgang til adressen:

minikube service nginx-service --url

Bruk nettleseren til å få tilgang til den utskrevne URL-en, og du vil se Nginx velkomstside.

Vanlige feil og feilsøking

Når du bruker Kubernetes, kan du støte på noen vanlige problemer, som at Pod-statusen er CrashLoopBackOff. Dette er ikke en feil, men en sikkerhetsmekanisme; Kubernetes vil ikke starte Pods på nytt uendelig etter et krasj, men vil øke forsinkelsen mellom hver omstart for å unngå systemforvirring.

Du kan bruke følgende kommando for å se loggene til Pod, som kan hjelpe med feilsøking:

kubectl logs 

Konklusjon

Kubernetes er et kraftig verktøy for containeradministrasjon. Ved å mestre kjernebegrepene og vanlige kommandoer, vil du kunne administrere og distribuere skybaserte applikasjoner mer effektivt. Etter hvert som skyteknologi og containerteknologi blir mer utbredt, vil det å lære Kubernetes åpne nye muligheter for din karriereutvikling. Vi håper denne guiden kan gi deg hjelp og referanse i din læringsreise med Kubernetes.