Kubernetes (K8s)
Kubernetes je open-source platforma pro orchestraci kontejnerů. Umožňuje automatizovat nasazování, škálování a správu kontejnerizovaných aplikací. Původně byl vyvinut společností Google (založen na interním systému Borg) a nyní je spravován nadací CNCF.
Zatímco Docker definuje, jak kontejner vypadá, Kubernetes určuje, jak se kontejnery chovají v clusteru, jak spolu komunikují a jak se zotavují z chyb.
### 1. Architektura Clusteru Kubernetes cluster se skládá ze dvou hlavních částí:
- Control Plane (Řídicí rovina): „Mozek“ clusteru. Rozhoduje o tom, kde se kontejnery spustí, sleduje stav clusteru a reaguje na události. Obsahuje komponenty jako API Server, etcd (databáze stavu), Scheduler a Controller Manager.
- Worker Nodes (Pracovní uzly): Stroje (fyzické nebo virtuální), kde skutečně běží vaše aplikace. Každý uzel obsahuje službu Kubelet (komunikuje s řídicí rovinou) a Container Runtime (např. Docker nebo containerd).
### 2. Základní objekty (Abstrakce) Kubernetes nepracuje přímo s kontejnery, ale s vyššími objekty:
- Pod: Nejmenší jednotka v K8s. Může obsahovat jeden nebo více úzce propojených kontejnerů, které sdílejí stejnou IP adresu a úložiště.
- Deployment: Definuje požadovaný stav aplikace (např. „chci, aby vždy běžely 3 repliky mého webu“). Pokud jeden Pod spadne, Deployment zajistí spuštění nového.
- Service: Zajišťuje stabilní síťovou adresu a balancování zátěže (Load Balancing) mezi skupinu Podů.
- Namespace: Virtuální oddělení zdrojů uvnitř jednoho clusteru (např.
vyvoj,test,produkce).
### 3. Deklarativní konfigurace (YAML) V Kubernetes neříkáme systému „spusť toto“, ale definujeme požadovaný stav v YAML souboru. Kubernetes pak neustále porovnává aktuální stav s tímto zadáním a provádí opravy.
Příklad jednoduchého Deploymentu:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: nginx-deployment
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: nginx
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.21
ports:
- containerPort: 80
### 4. Klíčové výhody
- Self-healing (Samooprava): Pokud kontejner selže, K8s ho restartuje. Pokud uzel zemře, přesune kontejnery na jiný uzel.
- Horizontální škálování: Automatické navyšování nebo snižování počtu běžících instancí podle zátěže (CPU/RAM).
- Service Discovery: Aplikace se v síti najdou automaticky pomocí DNS jmen, bez nutnosti znát konkrétní IP adresy.
- Automated Rollouts/Rollbacks: Snadné nasazování nových verzí bez výpadku (Rolling Update).
### 5. Správa pomocí kubectl
Hlavním nástrojem pro ovládání clusteru je CLI utilita kubectl.
| Příkaz | Význam |
|---|---|
kubectl get pods | Zobrazí seznam běžících Podů. |
kubectl apply -f soubor.yaml | Nasadí nebo aktualizuje konfiguraci ze souboru. |
kubectl logs <pod-name> | Zobrazí logy z konkrétního kontejneru. |
kubectl scale deployment web –replicas=5 | Změní počet instancí aplikace na pět. |
kubectl exec -it <pod-name> – bash | Otevře interaktivní terminál uvnitř kontejneru. |
Zajímavost: Číslo 8 v názvu K8s nahrazuje osm písmen mezi „K“ a „s“ ve slově „K-ubernete-s“ (tzv. numeronym).