คู่มือเริ่มต้น Kubernetes: วิธีการจัดการแอปพลิเคชันที่เป็น Container อย่างมีประสิทธิภาพ

Kubernetes ได้กลายเป็นแพลตฟอร์มการจัดการ Container ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบัน โดยมันให้โซลูชันในการติดตั้ง อัปเกรด และจัดการแอปพลิเคชันที่เป็น Container โดยอัตโนมัติ บทความนี้จะให้คู่มือเริ่มต้นที่ใช้งานได้จริงสำหรับผู้เริ่มต้นและนักพัฒนาระดับกลาง เพื่อช่วยให้คุณเข้าใจแนวคิดหลักและการปฏิบัติจริงของ Kubernetes ได้อย่างรวดเร็ว

Kubernetes คืออะไร?

Kubernetes (มักจะย่อว่า K8s) เป็นแพลตฟอร์มโอเพนซอร์สที่ใช้ในการติดตั้ง ขยาย และจัดการแอปพลิเคชันที่เป็น Container โดยอัตโนมัติ มันถูกพัฒนาโดย Google และบริจาคให้กับ Cloud Native Computing Foundation (CNCF) เป้าหมายหลักของ Kubernetes คือการทำให้การจัดการวงจรชีวิตของแอปพลิเคชันง่ายขึ้น และเพื่อให้แน่ใจว่าระบบมีความพร้อมใช้งานสูงและการจัดการอัตโนมัติ

ส่วนประกอบหลักของ Kubernetes

1. Pod

Pod เป็นหน่วยการติดตั้งที่เล็กที่สุดใน Kubernetes ซึ่งสามารถประกอบด้วย Container หนึ่งตัวหรือมากกว่า ทุก Pod จะแชร์เครือข่ายและการจัดเก็บข้อมูล เหมาะสำหรับการรันบริการที่เชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิด

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

2. Deployment

Deployment ใช้ในการจัดการวงจรชีวิตของ Pod เพื่อให้แน่ใจว่ามีจำนวน Pod ที่กำหนดอยู่ในสถานะการทำงาน และสามารถควบคุมเวอร์ชันและการอัปเดตได้

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 ให้จุดเข้าถึงที่เสถียร ช่วยให้ Pod อื่นหรือผู้ใช้ภายนอกสามารถเข้าถึง Pod ที่กำลังทำงานอยู่

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

ข้อดีของ Kubernetes

• การจัดการอัตโนมัติ: Kubernetes สามารถติดตั้ง ขยาย และจัดการแอปพลิเคชัน Container โดยอัตโนมัติ ลดการทำงานด้วยมือและลดโอกาสในการเกิดข้อผิดพลาด
• ความพร้อมใช้งานสูง: ผ่าน ReplicaSets Kubernetes จะทำให้แน่ใจว่ามี Pod ที่เพียงพอทำงานอยู่ หากมีตัวอย่างใดตัวอย่างหนึ่งล้มเหลว ระบบจะเริ่มต้นใหม่หรือแทนที่โดยอัตโนมัติ
• การกระจายโหลด: Kubernetes มีฟังก์ชันการกระจายโหลดในตัว สามารถจัดสรรการจราจรให้กับบริการ เพื่อให้ใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพ

วิธีการเริ่มต้นใช้งาน Kubernetes อย่างรวดเร็ว

1. การเตรียมสภาพแวดล้อม

ก่อนอื่นคุณต้องตั้งค่าสภาพแวดล้อม Kubernetes ซึ่งสามารถทำได้หลายวิธี เช่น การใช้ Minikube สำหรับการทดสอบในเครื่อง หรือการตั้งค่า Cluster บนผู้ให้บริการคลาวด์ (เช่น Google Kubernetes Engine, AWS EKS, Azure AKS)

การติดตั้ง Kubernetes โดยใช้ Minikube

• ติดตั้ง Minikube และ kubectl

# ติดตั้ง Minikube (โปรดดูวิธีการติดตั้งในเอกสารทางการของ Minikube)
brew install minikube

# ติดตั้ง kubectl
brew install kubectl

• เริ่มต้น Minikube

minikube start

2. ติดตั้งแอปพลิเคชันแรก

ใช้ Nginx เป็นตัวอย่าง เราสามารถติดตั้ง Nginx โดยการกำหนด Deployment และ Service

# สร้างไฟล์ deployment.yaml
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

# ใช้ deployment
kubectl apply -f deployment.yaml

# สร้างไฟล์ service.yaml
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

# ใช้ service
kubectl apply -f service.yaml

3. เข้าถึงแอปพลิเคชัน

ทุกครั้งที่คุณสร้าง Service ประเภท NodePort Kubernetes จะกำหนดพอร์ตให้กับมัน คุณสามารถใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อรับที่อยู่ในการเข้าถึง:

minikube service nginx-service --url

ใช้เบราว์เซอร์เข้าถึง URL ที่พิมพ์ออกมา คุณจะเห็นหน้าแสดงความยินดีของ Nginx

ข้อผิดพลาดทั่วไปและการแก้ไขปัญหา

ในระหว่างการใช้งาน Kubernetes คุณอาจพบปัญหาทั่วไปบางประการ เช่น สถานะของ Pod เป็น CrashLoopBackOff นี่ไม่ใช่ข้อผิดพลาด แต่เป็นกลไกความปลอดภัย Kubernetes จะไม่เริ่มต้นใหม่ Pod อย่างไม่สิ้นสุดหลังจากที่มันล้มเหลว แต่จะเพิ่มความล่าช้าในการเริ่มต้นใหม่แต่ละครั้งเพื่อหลีกเลี่ยงความยุ่งเหยิงของระบบ

คุณสามารถใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อดูบันทึกของ Pod ซึ่งจะช่วยในการแก้ไขปัญหา:

kubectl logs 

สรุป

Kubernetes เป็นเครื่องมือการจัดการ Container ที่ทรงพลัง โดยการเข้าใจแนวคิดหลักและคำสั่งที่ใช้บ่อย คุณจะสามารถจัดการและติดตั้งแอปพลิเคชันที่เป็น Cloud Native ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เมื่อเทคโนโลยี Cloud Computing และ Container ได้รับความนิยม การเรียนรู้ Kubernetes จะเปิดโอกาสใหม่ในอาชีพของคุณ หวังว่าคู่มือนี้จะช่วยให้คุณในการเรียนรู้ Kubernetes ได้อย่างมีประสิทธิภาพและเป็นประโยชน์.