Managed Kubernetes

Die zukunftsweisende Container Orchestrierung

Container in der IT - als bekannteste Vertreter gelten die Kubernetes Container der Google-Open-Source-Plattform. Diese bieten eine Lösung für ein im IT-Betrieb allzu häufiges Problem: Software zuverlässig und standardisiert zu betreiben – unabhängig vom Bereitstellungziel. Vor Containern waren virtuelle Maschinen (VMs) die vornehmlich eingesetzte Methode, um viele isolierte Anwendungen auf einem einzigen Server auszuführen. Für VMs wird ein Hypervisor-Host, der die Ressourcen abstrahiert, benötigt.

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Container jedoch brauchen kein eigenes Betriebssystem. Die Container Engine stellt den Zugriff auf den Kernel des Host-Betriebssystems (Host-OS) sicher. In den Containern werden voneinander unabhängige Microservices zur Verfügung gestellt. Jeder einzelne Service kann getrennt eingerichtet, implementiert, skaliert und erneuert werden. Container werden daher zur digitalen Transformation dringend benötigt und sind schneller, portabler und einfacher im Updateprozess als VMs.

Was sind Vorteile des Containereinsatzes?

• Geschwindigkeit:  Anders als bei virtuellen Maschinen, die normalerweise mehrere Minuten für den Start benötigen, brauchen Container nicht auf den Betriebssystemstart zu warten und starten in wenigen Sekunden.
• DevOps:  Die Geschwindigkeit, der schmale Footprint und die Ressourceneffizienz machen Container ideal für den Einsatz in automatisierten Entwicklungsumgebungen und ermöglichen eine Optimierung der CI/CD Pipeline.
• Verfügbarkeit:  Container verpacken nur die App und ihre Abhängigkeiten. Das ermöglicht einen einfachen Betrieb auf unterschiedlichsten Plattformen.
• Skalierbarkeit:  Container sind in der Regel klein, weil sie kein separates Betriebssystem, wie virtuelle Maschinen, benötigen und skalieren dadurch beliebig.
• Konsistenz:  Da Container alle Abhängigkeiten und Konfigurationen intern enthalten, stellen sie sicher, dass Entwickler in einer konsistenten Umgebung arbeiten können, unabhängig davon, wo die Container bereitgestellt werden.

Das Open-Source-Angebot Kubernetes von Google

Was sind K8s? Kubernetes Infrastruktur einfach erklärt

Bei Kubernetes (Abkürzung k8s) handelt es sich um eine Orchestrierungssoftware. Mit dieser können Softwareentwickler und IT-Administratoren Deployment, Skalierung, Betrieb und Administration von Containerumgebungen organisieren, managen, überwachen und automatisieren. Diese Managementumgebung koordiniert die Computer-, Netzwerk- und Speicherinfrastruktur. Das Ganze geschieht im Namen der Benutzer-Workloads.

K8s ist außerdem eine portable, erweiterbare Open-Source-Plattform und hat ein großes, schnell wachsendes Ökosystem. Kubernetes Dienstleistungen, Support und Tools sind stark verbreitet. Es können verschiedene IT-Infrastrukturen genutzt werden, z.B. lokale Hoster, AWS oder Azure. 2014 hat Google das Kubernetes-Projekt für jeden freizugänglich zur Verfügung gestellt, nachdem der Tech-Riese über ein Jahrzehnt Erfahrungen beim Ausführen von Workloads in der großskalierten Produktion gesammelt hat. Ein Container Cluster Management wird also speziell bei komplexeren Projekten mit einer großen Anzahl von Containern, die über mehrere Server oder virtuelle Maschinen verteilt sind, zur Notwendigkeit.

In einer Ära, in der Agilität und Skalierbarkeit von Anwendungen eine entscheidende Rolle bekommen hat sind Containerisierung und Kubernetes die Gamechanger geworden. Wir zeigen dir, wie Kubernetes und Containerisierung das Verwalten bereitstellt und den Betrieb von Anwendung revolutioniert.

Insights für die Google Kubernetes Architecture

Pods: Pods sind die kleinste Einheit, die bei Kubernetes deploybar ist. Sie kapseln einen oder mehrere Container ein, wobei meist ein Pod einen Container beherbergt. In diesem läuft eine Applikation bzw. ein Microservice. Wenn Pods jedoch mehrere Container enthalten, dann oft aus dem Grund, dass die Container auf dieselben Ressourcen zugreifen müssen. Diese teilen sich dann innerhalb des Pods Host, Storage und Netzwerk.

Node und Cluster: Pods laufen auf Nodes, also virtuellen oder physischen Maschinen, die wiederum in Cluster gruppiert sind. Jeder Node besitzt die Dienste, die für den Betrieb von Pods benötigt werden. Ein Cluster besitzt Kontrolleinheiten namens Kubernetes Master, die für das Management der Nodes verantwortlich sind.

Projekt Borg und die Kubernetes Geschichte:  Containerisierte Workloads

bestehen nicht erst seit gestern. Seit mehr als einem Jahrzehnt setzt Google diese in der internen Produktion ein. Egal, ob es sich um Service-Jobs wie Web-Frontends, Infrastruktursysteme wie Bigtable oder Batch-Frameworks wie MapReduce handelt – Google nutzt größtenteils Container-Technologie. Zentraler Dreh- und Angelpunkt der internen Google Projekte: Borg. Bei diesem Projekt Borg handelte es sich um ein Cluster-Management-System von Google selbst. Heute wissen wir: Kubernetes geht direkt auf Borg zurück. Und: Viele der Google-Entwickler, die heute an Kubernetes arbeiten, waren früher an Borg beteiligt. Vier zentrale Kubernetes Funktionen sind aus dem Projekt entstanden: Pods, Services, Labels und IP-per-Pods. Durch die Veröffentlichung der Funktionalitäten des Cluster Managers entstanden nicht nur Open-Source-Projekte im Rahmen von Kubernetes, sondern auch öffentlich zugängliche gehostete Dienste über das Google Container Engine. Google gibt damit Kubernetes an die Community “CNCF” zurück und möchte zeitgleich die Containertechnologie mithilfe von Schwarmintelligenz weitervoranbringen.