Kubernetes é um termo que descreve uma plataforma ou um sistema de orquestração de contêineres portátil e de código aberto para gerenciar aplicações em contêineres.
Para entender o Kubernetes (também chamado de k8s ou “Kube”), é importante entender primeiro a orquestração de contêineres. A arquitetura de contêineres divide os diferentes serviços que constituem uma aplicação em contêineres separados e empacotados que são implantados em um cluster de máquinas físicas ou virtuais. Com o surgimento da arquitetura de contêineres, surgiu também a necessidade de orquestração de contêineres. A orquestração de contêineres é uma ferramenta que gerencia e automatiza a implantação, o dimensionamento, a rede e a disponibilidade desses contêineres.
O Kubernetes é um sistema de orquestração de contêineres que gerencia e automatiza a organização e a implantação de processos de contêineres. O Kubernetes começou no Google e passou a ter código aberto em 2014. Desde então, o Kubernetes pode ser usado por qualquer pessoa, com pouquíssimas restrições de modo de uso.
O Kubernetes é uma ferramenta popular para muitas empresas devido aos benefícios que pode oferecer. Estes são três benefícios do Kubernetes.
A automação está se tornando uma parte cada vez mais crucial dos processos de negócios. A automação de mais processos aumenta a eficiência e a produtividade, permitindo que as equipes se concentrem em tarefas mais importantes. O Kubernetes capacita as empresas a automatizarem as operações diárias da arquitetura de contêineres, para que elas possam dedicar seu tempo da maneira mais eficiente possível. As operações automatizadas também são mais precisas porque não há oportunidade de erro humano. Elas são uma ferramenta poderosa.
O tempo dos desenvolvedores é valioso. As empresas se beneficiam quando os desenvolvedores podem se concentrar nas tarefas mais importantes, enquanto as ferramentas cuidam das prioridades mais baixas. Com a abstração da infraestrutura, o Kubernetes gerencia computação, rede e armazenamento. O Kubernetes gerencia essas tarefas e a arquitetura, o que libera os desenvolvedores para se concentrarem nas aplicações em si.
O Kubernetes executa verificações de integridade para que os desenvolvedores garantam que cada contêiner esteja funcionando corretamente. O sistema também pode reiniciar qualquer contêiner que pare ou falhe. Gerenciar a integridade dos contêineres é importante, mas o Kubernetes também garante que apenas serviços totalmente funcionais e em execução estejam disponíveis para os usuários. Se um serviço não estiver funcionando, ele não aparecerá para os usuários até que o Kubernetes o reinicie.
O Kubernetes usa vários elementos de arquitetura que são conhecidos por muitos desenvolvedores, e outros elementos que são exclusivos do Kubernetes. Estes são alguns dos termos comuns do Kubernetes.
O nível mais alto da organização Kubernetes é o cluster. Um cluster é o grupo de máquinas que executam o Kubernetes e todos os contêineres gerenciados por ele. Com o Kubernetes, o cluster terá um mestre ou uma máquina que controla todas as outras máquinas no cluster. Apenas um mestre por vez pode executar o programador e o gerenciador do controlador.
Cada cluster do Kubernetes contém nós, o próximo nível da organização. Os nós podem ser as próprias máquinas físicas ou VMs. O Kubernetes realiza a implantação de uma aplicação, independentemente do que está sendo executado nesses nós.
Dentro dos nós, há os pods. Os nós executam pods. Os pods são os objetos mais básicos que podem ser criados e gerenciados no Kubernetes. Cada pod representa uma única instância de uma aplicação em execução no Kubernetes e tem um ou mais contêineres. Dentro dos pods, o Kubernetes iniciará, interromperá e replicará todos os processos nos contêineres. Os pods permitem que os usuários vejam apenas a aplicação em si, e não os contêineres.
Dependendo das solicitações do usuário, os pods são criados e destruídos dentro dos nós para atender às solicitações. Devido à complexidade da gestão de pods, o Kubernetes usa um controlador para criar, prolongar e destruir pods.
São os serviços do Kubernetes que possibilitam a mudança constante dos pods de back-end, enquanto o front-end não os rastreia e continua oferecendo a experiência do usuário. Um serviço descreve como um grupo de pods pode ser acessado pela rede. Ao controlar como os pods são acessados, a aplicação pode permanecer consistente para o usuário, mesmo com os pods sendo criados e destruídos no back-end.
As políticas determinam o que um pod tem ou não tem permissão para fazer no sistema. Uma política do Kubernetes pode limitar a quantidade de CPU, memória ou espaço em disco que um pod ocupa e impedir que ele use volumes excessivos. Os limites dentro das políticas dependem do que está sendo restringido. Para a memória, as políticas usam termos absolutos, como 100 MB. Para CPUs, os limites estão em termos relativos, como 50%.
Configurar o Kubernetes e fazê-lo funcionar é uma tarefa importante. Depois que o desenvolvedor configura o Kubernetes, ele precisa acessar os clusters externamente. Há várias ferramentas que podem fazer isso, mas a mais flexível é o Ingress. Ingress é uma API que gerencia o acesso externo a um cluster via HTTP. A configuração do Ingress pode ser complexa mas, uma vez realizada, oferece uma maneira simples, porém robusta, de acessar os serviços de um cluster externamente.
Assim que todos os outros componentes do Kubernetes estiverem implementados, é importante ter uma maneira de gerenciar todos eles. O painel do Kubernetes é uma IU baseada na Web que permite aos desenvolvedores solucionar problemas e gerenciar todos os recursos do cluster. O painel precisa ser instalado separadamente (isso não ocorre automaticamente) mas, após a instalação, é simples configurá-lo e usá-lo.
Às vezes, as empresas têm informações que precisam permanecer seguras. O Kubernetes tem um recurso projetado para oferecer uma camada adicional de segurança para informações confidenciais. O Segredo do Kubernetes é um tipo especial de contêiner que tem acessibilidade limitada e que o Kubernetes compreende como confidencial.
Quando necessário, um Segredo é acessível para os pods do cluster, mas é protegido contra todas as outras visibilidades que podem aumentar os riscos de segurança. Essencialmente, um Segredo não limita quais usuários têm acesso às informações. Em vez disso, ele oferece às aplicações apenas os dados de que elas precisam para funcionar, sem acesso ilimitado a esses dados.
Um kubectl é uma interface de linha de comando para gerenciar operações em clusters. Essa CLI se comunica com a API Kubernetes. Há sintaxe padronizada para usar o kubectl: kubectl [command] [TYPE] [NAME] [flags].
Algumas pessoas precisam acessar o Kubernetes em um dispositivo menor, e o Minikube é o que torna isso possível. Minikube é uma ferramenta de código aberto que permite executar o Kubernetes em um notebook ou em outra máquina local. Ele reduz o tamanho e as complexidades do Kubernetes para um cluster de nó único. O Minikube permite que desenvolvedores, bem como funcionários de TI e executivos da diretoria, acessem a poderosa funcionalidade do Kubernetes em um dispositivo prático. Ele funcionará melhor se o kubectl também estiver instalado.
O Kubernetes foi projetado principalmente para criar, gerenciar e implantar aplicações. Como o Kubernetes faz isso? Os desenvolvedores configuram o Kubernetes, definem um cluster e criam nós. Assim que tudo isso estiver pronto, o Kubernetes criará e removerá pods conforme necessário para manter as aplicações funcionando corretamente para os usuários. Para acessar e gerenciar o Kubernetes, os desenvolvedores podem usar o Minikube para acesso em uma máquina local, o Ingress para acesso externo ou o painel para acessar outras ferramentas.
O que o Kubernetes permite que as empresas façam? Estas são algumas das principais metas que podem ser alcançadas com o Kubernetes:
- Organizar contêineres em vários hosts
- Dimensionar aplicações
- Verificar a integridade de aplicações
- Controlar e automatizar a implantação
- Gerenciar e adicionar armazenamento para executar processos
- Maximizar o espaço de hardware para executar aplicações empresariais
- Implantar aplicações em qualquer lugar
- Aumentar a velocidade para desenvolvedores
Frequentemente, há discussões sobre outros projetos e o Kubernetes. Cada um desses é um projeto distinto capaz de executar diferentes tarefas para os desenvolvedores. Esses outros projetos geralmente são confundidos com o Kubernetes ou posicionados como a opção oposta. Mas eles são compatíveis com o Kubernetes.
O Docker veio antes do Kubernetes e até contribuiu para a criação dele. Ele é uma ferramenta que permite que os desenvolvedores separem tudo o que é necessário para executar uma aplicação em “caixas” que podem ser armazenadas e abertas quando necessário. O Docker é uma maneira de criar contêineres. Mas quando as aplicações são armazenadas em “caixas”, precisa haver uma maneira de gerenciar esses contêineres e garantir que os contêineres certos sejam armazenados e abertos.
É por isso que o Kubernetes foi criado. O Kubernetes foi projetado como uma ferramenta para organizar e gerenciar aplicações de contêiner, como as criadas pelo Docker. Ele foi projetado para levar os contêineres para os pontos certos e, por isso, recebeu o nome de “capitão” em grego.
Kubernetes e Docker não são concorrentes. O Kubernetes pode ser usado com ou sem o Docker, porque ambos oferecem funções distintas para gerenciar aplicações baseadas em contêiner. Mas eles também podem ser usados juntos para causar um grande impacto. O Kubernetes pode usar o Docker para implantar e gerenciar aplicações baseadas em contêiner.
Mesos é outro projeto frequentemente discutido com relação ao Kubernetes. Mesos é um projeto Apache que foi criado como uma resposta ao Google Borg. Ele também oferece serviços de orquestração de contêineres e foi projetado como um programa capaz de executar componentes não conteinerizados, além dos conteinerizados. Devido ao seu amplo escopo, muitos programas podem ser executados dentro do Mesos, incluindo o Kubernetes
A adoção do Kubernetes geralmente faz parte de um programa maior para transformar o ambiente de aplicações de uma empresa para a nuvem ou tornar esse ambiente mais “nativo da nuvem”, oferecendo novas aplicações e serviços. A ServiceNow tem vários vínculos que podem auxiliar nessa transformação e ajudar sua empresa a encontrar a abordagem ideal de Kubernetes, como gestão de mudanças, observabilidade e gestão de nuvem.
A adoção do Kubernetes acompanha práticas modernas de desenvolvimento, como DevOps. Organizações grandes e regulamentadas ainda precisam se concentrar na governança como parte do processo de liberação de atualizações na nuvem. Mas há complicações adicionais: uma ampla variedade de componentes diferentes e a natureza ágil e transitória da entrega de código em uma arquitetura baseada em contêiner.
Nós conectamos o trabalho e os serviços gerenciados da ServiceNow com o processo de desenvolvimento, o que possibilita a gestão automatizada de mudanças, KPIs de ponta a ponta e informações de métricas de fluxo, além de auditoria. Também temos um componente específico do ITSM Pro chamado DevOps Config que adiciona controles e informações relacionados especificamente à ampla variedade de atividades de configuração que ocorrem na entrega de um serviço na nuvem, e que pode beneficiar sua empresa com a implementação do Kubernetes.
O Kubernetes trabalha para melhorar a funcionalidade de uma aplicação e a maneira como uma empresa gerencia aplicações baseadas em contêiner. Mas há desafios que as organizações enfrentam para ter a observabilidade necessária para operar com sucesso. A Observabilidade de nuvem da ServiceNow oferece observabilidade e informações sobre processos e configurações que podem facilitar a implementação do Kubernetes em sua organização.
À medida que sua organização usa mais a nuvem, é importante ter a gestão de nuvem em vigor. O IT Operations Management da ServiceNow pode ajudar a possibilitar isso simultaneamente à implantação do Kubernetes.
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