El término Kubernetes describe una plataforma o sistema portátil y de código abierto de organización de contenedores para la gestión de aplicaciones basadas en contenedores.
Para comprender Kubernetes (que también se conoce como K8s o “Kube”), es importante entender primero cómo funciona la organización de contenedores. La arquitectura de contenedores divide los diferentes servicios que constituyen una aplicación en contenedores empaquetados e independientes que se despliegan en un clúster de máquinas físicas o virtuales. Con el crecimiento de la arquitectura de contenedores, llegó la necesidad de organizarlos. La organización de contenedores es una herramienta que gestiona y automatiza el despliegue, el escalado, la conexión en red y la disponibilidad de los contenedores.
Kubernetes es un sistema de organización de contenedores que gestiona y automatiza la organización y el despliegue de los procesos de contenedores. Kubernetes empezó en Google y pasó a ser de código abierto en el año 2014. Desde entonces, puede usarse públicamente con muy pocas restricciones.
Kubernetes es una herramienta popular entre muchas empresas por los beneficios que ofrece, tres de los cuales se indican a continuación.
La automatización se está convirtiendo en una parte cada vez más importante de los procesos de negocio. Al automatizar más procesos, aumenta la eficiencia y la productividad, y el personal dispone de más tiempo para centrarse en tareas más importantes. Kubernetes permite a las empresas automatizar las operaciones diarias de arquitectura de contenedores para asegurarse de que el tiempo se invierta de la manera más eficaz posible. Además, las operaciones automatizadas son más precisas, ya que no existe riesgo de error humano. Todo esto convierte a las operaciones automatizadas en una herramienta muy potente.
El tiempo de los desarrolladores es oro. El hecho de poder asignar las tareas menos prioritarias a herramientas informáticas para que los desarrolladores se centren en las más importantes es muy beneficioso para las empresas. Por medio de la separación de la infraestructura, Kubernetes puede gestionar la potencia informática, las redes y el almacenamiento. Así, Kubernetes gestiona estas tareas y la arquitectura para que los desarrolladores puedan centrarse en las propias aplicaciones.
Kubernetes realiza controles de estado para informar a los desarrolladores del correcto funcionamiento de todos los contenedores. Asimismo, si un contenedor se bloquea o falla, el propio sistema lo puede reiniciar. La gestión del estado de los contenedores es importante, pero Kubernetes va un paso más allá y también garantiza que solo se pongan a disposición de los usuarios aquellos servicios que sean totalmente funcionales y estén operativos. Si algo no funciona, los usuarios no lo sabrán hasta que Kubernetes lo haya restablecido.
Kubernetes utiliza varios elementos de arquitectura con los que muchos desarrolladores ya están familiarizados, además de otros muchos que son exclusivos de Kubernetes. A continuación se explican algunos de los términos habituales de Kubernetes que merece la pena conocer.
El clúster es el nivel más alto de organización de Kubernetes. Un clúster es el grupo de máquinas donde se ejecutan Kubernetes y todos los contenedores que gestiona. Con Kubernetes, el clúster tiene un maestro o una máquina que controla todas las demás máquinas del clúster. El planificador y el gestor de controladores solo los puede ejecutar un único maestro cada vez.
Cada clúster de Kubernetes contiene nodos, que son el siguiente nivel de organización. Los nodos pueden ser máquinas físicas o virtuales. Kubernetes gestiona el despliegue de las aplicaciones dentro de estos nodos, con independencia de dónde se ejecuten.
Dentro de los nodos se encuentran los pods. Los nodos ejecutan pods, que son los objetos más básicos que se pueden crear y gestionar en Kubernetes. Cada pod representa una única instancia de una aplicación que se ejecuta en Kubernetes y tiene uno o más contenedores. En los pods, Kubernetes inicia, detiene y replica todos los procesos de los contenedores. Los pods hacen posible que los usuarios vean solo la propia aplicación, no los contenedores.
Dentro de los nodos, se crean y destruyen pods en función de lo que soliciten los usuarios. Debido a la complejidad que conlleva la gestión de los pods, Kubernetes utiliza un controlador para crearlos, distribuirlos y destruirlos.
Los servicios de Kubernetes hacen posible que los pods del back end cambien de manera constante, mientras que el front end permanece ajeno al seguimiento y continúa proporcionando la experiencia de usuario. Un servicio describe cómo se puede acceder a un grupo de pods a través de la red. Al controlar cómo se accede a los pods, la aplicación puede mantener la coherencia de cara al usuario pese a que no dejan de crearse y destruirse pods en el back end.
Las políticas establecen lo que un pod puede y no puede hacer dentro del sistema. Una política de Kubernetes puede limitar la cantidad de CPU, memoria o espacio en disco que puede ocupar un pod y evitar que utilice demasiado. Los límites internos de las políticas dependen de aquello a lo que se apliquen restricciones. Para la memoria, las políticas utilizan términos absolutos (por ejemplo, 100 MB). Para las CPU, los límites se expresan en términos relativos (por ejemplo, el 50 %).
Configurar Kubernetes y garantizar su funcionamiento es una tarea importante. Una vez que el desarrollador lo ha configurado, deberá poder acceder a los clústeres de forma externa. Si bien existen varias herramientas que permiten hacerlo, la más flexible es Ingress. Ingress es una API que gestiona el acceso externo a un clúster a través de HTTP. Es cierto que configurar Ingress puede ser complejo, pero una vez implementado, proporciona una manera sólida y sencilla de acceder externamente a los servicios de un clúster.
Una vez que se han implementado los demás componentes de Kubernetes, es importante disponer de una manera de gestionarlos todos. El panel de información de Kubernetes es una interfaz de usuario basada en web con la que los desarrolladores pueden solucionar los problemas y gestionar todos los recursos del clúster. El panel de información debe instalarse por separado (esta operación no es automática), pero, una vez implementado, es fácil de configurar y utilizar.
A veces, las empresas tienen información que necesitan proteger. Kubernetes dispone de una característica diseñada para proporcionar una capa adicional de seguridad para la información confidencial. Un secreto de Kubernetes es un tipo especial de contenedor que tiene restricciones de acceso y que Kubernetes considera confidencial.
Si bien los pods del clúster pueden acceder a un secreto cuando es necesario, este está oculto para otros elementos que podrían poner en riesgo la seguridad. Fundamentalmente, un secreto no limita los usuarios que tienen acceso a la información, sino que proporciona a las aplicaciones únicamente los datos que necesitan para funcionar, limitando el acceso a los mismos.
Un kubectl es una interfaz de línea de comandos para la gestión de operaciones en clústeres que se comunica con la API de Kubernetes. Kubectl utiliza una sintaxis estandarizada: kubectl [comando] [TIPO] [NOMBRE] [marcadores].
Algunas personas necesitan acceder a Kubernetes desde un dispositivo más pequeño y Minikube es lo que lo hace posible. Minikube es una herramienta de código abierto que permite ejecutar Kubernetes en un portátil u otro equipo local. Minikube reduce el tamaño y las complejidades de Kubernetes a un clúster de un único nodo. Con Minikube, los desarrolladores, el personal de TI y los ejecutivos C-suite tienen acceso a la potente funcionalidad de Kubernetes desde un dispositivo más cómodo. Minikube funciona mejor si también se instala kubectl.
Kubernetes se ha diseñado principalmente para la creación, gestión y despliegue de aplicaciones, pero ¿qué hace para conseguirlo? Los desarrolladores configuran Kubernetes, definen un clúster y crean nodos. Una vez hecho esto, Kubernetes crea y elimina pods según sea necesario para asegurarse de que las aplicaciones funcionen correctamente para los usuarios. Para acceder a Kubernetes y gestionarlo, los desarrolladores pueden utilizar Minikube para acceder desde un equipo local, Ingress para acceder de forma externa o el panel de información para acceder a otras herramientas.
¿Qué pueden hacer las empresas con Kubernetes? A continuación se indican algunos de los objetivos clave que se pueden alcanzar con Kubernetes:
- Organizar contenedores en varios hosts
- Escalar aplicaciones
- Comprobar el estado de las aplicaciones
- Controlar y automatizar el despliegue
- Gestionar el almacenamiento y añadir más para la ejecución de los procesos
- Maximizar el espacio de hardware para la ejecución de aplicaciones empresariales
- Desplegar aplicaciones en cualquier lugar
- Aumentar la velocidad de desarrollo
Con frecuencia, junto con Kubernetes suelen tratarse también otros proyectos. Cada uno de ellos es un proyecto distinto que puede realizar diferentes tareas para los desarrolladores. A menudo, esos otros proyectos se confunden con Kubernetes o se ven como una alternativa. Sin embargo, la realidad es que esos proyectos son compatibles con Kubernetes.
Docker es anterior a Kubernetes, e incluso contribuyó a su creación. Se trata de una herramienta que permite a los desarrolladores separar todo lo necesario para ejecutar una aplicación en “cajas” que se pueden almacenar y abrir cuando es necesario. Docker proporciona una manera de crear contenedores. Sin embargo, una vez que las aplicaciones están almacenadas en las “cajas”, se necesita una manera de gestionar los contenedores y asegurarse de que se almacenen y abran los correctos.
Ese es el motivo que dio lugar a la creación de Kubernetes. Kubernetes se diseñó como una herramienta para organizar y gestionar aplicaciones de contenedores como las que crea Docker. Además, se creó para guiar a los contenedores hasta los lugares adecuados, de ahí que su nombre se derive del término griego para “capitán”.
Kubernetes y Docker no compiten entre sí. Kubernetes se puede utilizar con o sin Docker, ya que ambos tienen roles distintos en la gestión de aplicaciones basadas en contenedores. Sin embargo, también se pueden utilizar juntos con grandes resultados. Kubernetes puede utilizar Docker para desplegar y gestionar aplicaciones basadas en contenedores.
Mesos es otro de los proyectos que se suelen tratar junto con Kubernetes. Es un proyecto de Apache que se creó como respuesta a Google Borg. Mesos también proporciona servicios de organización de contenedores, pero está diseñado además para poder ejecutar componentes no contenedorizados, además de contenedorizados. Debido a su amplio alcance, en Mesos se pueden ejecutar muchos programas, incluido Kubernetes.
Por lo general, Kubernetes suele adoptarse como parte de un programa más amplio con el fin de transformar el entorno de aplicaciones de una empresa en la nube o de hacer que sea más “nativo de la nube” mediante la distribución de nuevas aplicaciones y servicios. ServiceNow dispone de varias soluciones que pueden asistir en esta transformación y ayudar a tu empresa a encontrar la estrategia de Kubernetes correcta, como la gestión de cambios, la capacidad de observación y la gestión de la nube.
La adopción de Kubernetes va de la mano de las prácticas modernas de desarrollo, como DevOps. Las organizaciones grandes y reguladas deben seguir centrándose en la gobernanza como parte del proceso de lanzamiento de actualizaciones en la nube. Sin embargo, existen complicaciones adicionales, como la gran variedad de componentes dispares o la velocidad y la naturaleza transitoria de la distribución de código en una arquitectura basada en contenedores.
Conectamos el trabajo y los servicios que se gestionan en ServiceNow con el proceso de desarrollo para automatizar la gestión de cambios, controlar los KPI de un extremo a otro, acceder a las métricas de flujo y realizar auditorías. También tenemos un componente específico de ITSM Pro que se llama DevOps Config y añade controles y conocimientos específicos sobre la gran variedad de actividades de configuración que tienen lugar como parte de la prestación de un servicio en la nube, y que puede ser beneficioso para tu empresa al implementar Kubernetes.
Kubernetes trabaja para mejorar el funcionamiento de las aplicaciones y la manera en que las empresas gestionan las aplicaciones basadas en contenedores. Sin embargo, para conseguir la capacidad de observación necesaria para alcanzar el éxito, las organizaciones deben hacer frente a numerosos desafíos. Observabilidad de ServiceNow en la nube te ofrece la capacidad de observación y los conocimientos sobre los procesos y las configuraciones que necesitas para poder implementar con facilidad Kubernetes en tu organización.
A medida que el uso de la nube aumenta en una organización, es importante contar con un sistema para gestionarla. IT Operations Management de ServiceNow puede ayudarte a conseguirlo junto con la implementación de Kubernetes.
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