با افزایش گسترده استفاده از کانتینرها در سازمان‌ها، Kubernetes (نرم‌افزار مدیریت متمرکز کانتینرها)، به عنوان یک استاندارد برای استقرار و اجرای برنامه‌های کانتینری محسوب می‌شود. زادگاه کوبرنتیز Google Cloud است؛ Kubernetes ابتدا در گوگل توسعه یافت و به عنوان یک نرم‌افزار متن‌باز در سال ۲۰۱۴ منتشر شد. کوبرنتیز بر پایه ۱۵ سال تجربه گوگل در اجرای بارهای کانتینری و همچنین مشارکت‌های ارزشمند جامعه متن‌باز ساخته شده است.
کوبرنتیز، با الهام از سامانه مدیریت کلاستر داخلی گوگل به نام Borg، تمامی نیازهای مرتبط با استقرار و مدیریت برنامه‌ها را تسهیل می‌کند. این ابزار در مدیریت و سازماندهی خودکار کانتینرها کمک می‌نماید. با استفاده از این ابزار، عملیات روزمره شما قابل اعتمادتر شده و همچنین در زمان و منابع صرفه جویی خواهد شد.
تعریف Kubernetes
Kubernetes (گاهی به صورت مخفف با عبارت K8s بیان می شود که عدد ۸ به تعداد حروف بین "K" و "s" اشاره دارد) یک سیستم متن‌باز است که برای استقرار، مقیاس‌پذیری و مدیریت برنامه‌های کانتینری در هر پلتفرمی استفاده می‌شود.
تصویر(1)
کوبرنتیز وظایف عملیاتی مدیریت کانتینر را به صورت خودکار انجام می‌دهد و دارای دستورات داخلی جهت استقرار، اعمال تغییرات، نظارت و تغییر مقیاس برنامه ها متناسب با نیازهای شما می باشد که این امر موجب آسان‌تر شدن مدیریت برنامه‌های مختلف می‌شود.
مزایای کوبرنتیز چیست؟
عملیات خودکار
کوبرنتیز با دستورات داخلی خود به شما کمک می‌کند تا بخش عمده‌ای از کارهای پیچیده مدیریت برنامه را انجام دهید و عملیات روزانه خود را اتوماسیون نمایید. بدین وسیله شما می‌توانید اطمینان حاصل کنید که برنامه‌ها همیشه به شکلی که تمایل دارید اجرا شوند.
مستقلیت زیرساخت
با نصب کوبرنتیز، این سیستم محاسبات، شبکه و ذخیره‌سازی را مدیریت می‌کند. این امر به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا روی برنامه‌ها تمرکز کنند و نگران محیط زیرساختی آن نباشند.
نظارت بر وضعیت سرویس
Kubernetes به طور مداوم وضعیت سرویس‌های شما را بررسی نموده و در صورت بروز خطا یا کندی در کانتینرها، آنها را مجدداً راه‌اندازی می‌کند. تنها زمانی سرویس‌ها برای کاربران فعال می شود که از صحت اجرای آنها اطمینان حاصل نماید.
Kubernetes در مقابل Docker
بسیاری از مواقع Kubernetes و Docker به عنوان دو گزینه با یکدیگر مقایسه می‌شوند اما در واقع کوبرنتیز و داکر دو فناوری متفاوت اما مکمل برای اجرای برنامه‌های کانتینری هستند.
Docker به شما امکان می‌دهد تمامی چیزهایی که برای اجرای برنامه‌تان نیاز دارید را در یک جعبه قرار داده و آن را هنگام نیاز، در هر مکانی باز نمایید. هنگامی که شروع به بسته‌بندی برنامه‌های خود می‌کنید، به روشی جهت مدیریت آنها نیاز دارید و این دقیقاً وظیفه Kubernetes می باشد.
Kubernetes یک کلمهٔ یونانی به معنای "کاپیتان" است. همانطور که کاپیتان مسئول ایمنی کشتی در دریا می باشد، کوبرنتیز نیز مسئول حمل و نقل و تحویل ایمن این بسته‌ها به مقاصدی است که بتوانند از آنها بهره ببرند.
- Kubernetes می‌تواند با یا بدون Docker استفاده شود.
- Docker جایگزینی برای Kubernetes نمی باشد. بنابراین مقایسه و قرار دادن کوبرنتیز در مقابل داکر صحیح نیست. در عوض، استفاده از کوبرنتیز در کنار داکر مطرح است تا امکان قرار دادن برنامه ها درون کانتینر و اجرای آنها به صورت گسترده تر فراهم شود.
- Docker و Kubernetes در بسته‌بندی و اجرای برنامه‌های شما در کانتینرها نقش‌های متفاوتی دارند.
- Docker استانداردی جهت بسته‌بندی و توزیع برنامه ها در کانتینر است.
- Kubernetes از Docker برای استقرار، مدیریت و مقیاس‌پذیری برنامه‌های کانتینری استفاده می‌کند.
کاربرد Kubernetes چیست؟
تصویر(2)
کوبرنتیز یک ابزار برای ساخت برنامه هایی است که مدیریت و استقرار آنها آسان می باشد. اگر از Kubernetes به عنوان یک سرویس مدیریتی استفاده نمایید، کوبرنتیز گزینه‌های متنوعی را برای پاسخگویی به نیازهای شما ارائه می‌دهد. در زیر چند کاربرد رایج آن به صورت مختصر آمده است.
افزایش سرعت توسعه
کوبرنتیز به شما کمک می‌کند تا بتوانید برنامه‌های کوچک مبتنی بر سرویس‌های ابری را ایجاد کنید. همچنین این ابزار از کانتینر سازی برنامه‌های موجود پشتیبانی می‌کند که موجب سادگی در بروزرسانی و مدیریت آنها می شود. بدین طریق، Kubernetes به عنوان پایه‌ای برای مدرن‌سازی برنامه‌ها عمل نموده و به شما امکان می‌دهد برنامه‌ها را سریع‌تر توسعه دهید.
استقرار برنامه‌ها در هرجا
Kubernetes به گونه‌ای طراحی شده است که همه جا کار کند، بنابراین شما می‌توانید برنامه‌های خود را روی سرورهای خود، روی پلتفرم‌های ابری عمومی یا ترکیبی از هر دو محیط اجرا نمایید.
اجرای سرویس‌های کارآمد
کوبرنتیز قادر است به طور خودکار اندازهٔ کلاستر مورد نیاز برای اجرای یک سرویس را تنظیم کند. این قابلیت به شما امکان می‌دهد تا بتوانید برنامه‌های خود را بر اساس میزان تقاضا به صورت خودکار تغییر اندازه دهید. این امر به برنامه‌هایتان کمک می‌کند به خوبی اجرا شده و از منابع به طور بهینه استفاده نمایند.
عملکرد Kubernetes چگونه است؟
کوبرنتیز فرآیند ساده‌سازی زیرساخت را انجام می‌دهد و یک پلتفرم برای اجرای وظایف مبتنی بر کانتینر فراهم می‌کند. شما می‌توانید با استفاده از فایل‌های پیکربندی، تعیین کنید که برنامه چگونه باشد و کوبرنتیز به صورت خودکار مدیریت و نگهداری آنها را بر عهده می‌گیرد.
بعضی از اجزای مهم Kubernetes عبارتند از:
- Nodes - ماشین‌های فیزیکی یا مجازی هستند که کانتینرهای شما را اجرا می‌کنند.
- Pods - کوچکترین واحد استقرار در Kubernetes است. می‌توان آن را به عنوان خانه‌ای برای یک یا چند کانتینر تصور کرد.
- Services - سرویس‌ها یک روش برای اتصال و دسترسی به یک گروه از Pod ها از طریق شبکه هستند.
- Controllers - کنترلرها مسئول حفظ وضعیت مطلوب برنامه شما هستند. آنها اطمینان حاصل می کنند که تعداد درستی از pod ها در حال اجرا بوده و در وضعیت سالم و بروز قرار داشته باشند.
نتیجه گیری
کوبرنتیز به عنوان یک پلتفرم مدیریت محیط‌های کانتینری، قابلیت‌ها و امکانات بسیاری را برای توسعه‌دهندگان و مدیران سیستم فراهم می‌کند. با استفاده از این پلتفرم قدرتمند، می‌توان به طور موثر و کارآمد برنامه‌ها و سرویس‌ها را مدیریت و اجرا کرد و از مزایایی مانند مقیاس‌پذیری، توزیع بار و مانیتورینگ جامع بهره‌برداری نمود. با این حال، لازم است که کاربران با مفاهیم و ابزارهای کوبرنتیز آشنا باشند تا به طور جامع و کارآمد از این پلتفرم استفاده کنند و برنامه‌ها و سرویس‌های خود را با کیفیت و قابلیت مقیاس‌پذیری بالا ارائه دهند.