Kubernetes est un système ou une plateforme d’orchestration de conteneurs open source portable pour la gestion des applications conteneurisées.
Pour comprendre Kubernetes (également appelé K8s, ou « Kube »), il est important de commencer par comprendre l’orchestration des conteneurs. L’architecture de conteneurs divise les différents services d’une application en conteneurs packagés distincts, déployés sur une grappe de machines physiques ou virtuelles. Avec l’essor de l’architecture de conteneurs, il est devenu nécessaire d’orchestrer les conteneurs. L’orchestration de conteneurs gère et automatise le déploiement, l’évolutivité, la mise en réseau et la disponibilité des conteneurs.
Kubernetes est un système d’orchestration de conteneurs qui gère et automatise l’organisation et le déploiement des processus de conteneurs. Kubernetes a été lancé par Google et est devenu open source en 2014. Depuis, Kubernetes peut être utilisé par n’importe qui avec très peu de restrictions sur son utilisation.
En raison de ses avantages, Kubernetes est un outil populaire auprès de nombreuses entreprises. Voici trois des avantages de Kubernetes.
L’automatisation est un élément de plus en plus crucial dans les processus business. Plus elle est utilisée, plus elle augmente l’efficacité et la productivité, ce qui permet au personnel de l’entreprise de se concentrer sur des tâches plus importantes. Avec Kubernetes, les entreprises peuvent automatiser les opérations quotidiennes liées à l’architecture de conteneurs, afin de travailler de la façon la plus efficace possible. Les opérations automatisées sont également plus précises, car il n’y a pas de risque d’erreur humaine. L’automatisation est donc un outil particulièrement puissant.
Le temps des développeurs est précieux. Lorsque ceux-ci peuvent se concentrer sur les tâches vraiment importantes pendant que les outils prennent en charge celles qui le sont moins, l’entreprise est gagnante. L’abstraction de l’infrastructure permet de laisser Kubernetes gérer le calcul, la mise en réseau et le stockage. Kubernetes gère toutes ces tâches ainsi que l’architecture. Les développeurs sont alors libres de se concentrer sur les applications elles-mêmes.
Kubernetes exécute des contrôles d’intégrité à la place des développeurs afin de s’assurer que chaque conteneur fonctionne correctement. Le système peut également redémarrer tous les conteneurs qui se bloquent ou tombent en panne. La gestion de l’intégrité des conteneurs est importante, mais Kubernetes garantit également que seuls les services 100 % fonctionnels sont disponibles pour les utilisateurs. Si quelque chose ne fonctionne pas, les utilisateurs ne le verront pas tant que Kubernetes ne le réinitialisera pas.
Kubernetes utilise différents éléments d’architecture connus de nombreux développeurs ainsi que d’autres, propres au système. Voici quelques-uns des termes courants à connaître.
Le niveau le plus élevé de l’organisation Kubernetes est la grappe. Ce terme désigne un groupe de machines exécutant Kubernetes et tous les conteneurs gérés par celui-ci. Avec Kubernetes, la grappe dispose d’un maître, autrement dit une machine qui contrôle toutes les autres machines contenues dans cette grappe. Un seul maître peut exécuter le planificateur et le contrôleur-gestionnaire à la fois.
Chaque grappe Kubernetes contient des nœuds, c’est le niveau d’organisation suivant. Les nœuds peuvent être les machines physiques elles-mêmes ou des machines virtuelles. Kubernetes gère le déploiement d’une application au sein de ces nœuds, indépendamment du système sur lequel elle s’exécute.
Chaque nœud contient des pods. Les nœuds exécutent les pods, qui sont les objets les plus basiques pouvant être créés et gérés dans Kubernetes. Chaque pod représente une instance unique d’une application exécutée dans Kubernetes et possède un ou plusieurs conteneurs. C’est dans les pods que Kubernetes démarre, arrête et réplique tous les processus des conteneurs. Les pods permettent aux utilisateurs de voir uniquement l’application elle-même plutôt que les conteneurs.
Les pods sont créés et supprimés dans les nœuds en fonction des demandes utilisateur. Compte tenu de la complexité de la gestion des pods, Kubernetes utilise un contrôleur pour créer, extraire et supprimer des pods.
Les services Kubernetes permettent de modifier constamment les pods en back-end sans impacter le front-end, afin de continuer à offrir la même expérience utilisateur. Un service décrit comment accéder à un groupe de pods via le réseau. En contrôlant la façon dont les pods sont accessibles, l’application reste cohérente pour l’utilisateur, même si des pods sont créés et supprimés en back-end.
Les stratégies dictent ce qu’un pod peut faire ou non au sein du système. Une stratégie Kubernetes peut, par exemple, limiter la quantité de CPU, de mémoire ou d’espace disque qu’un pod peut utiliser, et l’empêcher d’en utiliser trop. Les limites des stratégies dépendent de ce à quoi s’applique la restriction. Pour la mémoire, les stratégies utilisent des termes absolus, comme 100 Mo. Pour les CPU, les limites sont exprimées en termes relatifs, par exemple, 50 %.
La configuration et la mise en œuvre de Kubernetes sont des tâches importantes. Une fois qu’un développeur a configuré Kubernetes, il doit accéder aux grappes en externe. Plusieurs outils peuvent le lui permettre, mais le plus flexible est l’Ingress. C’est une API qui gère l’accès externe à une grappe via le protocole HTTP. L’Ingress peut être complexe à configurer, mais une fois en place, elle fournit un moyen simple et robuste d’accéder aux services d’une grappe en externe.
Une fois tous les autres composants Kubernetes en place, il est important de disposer d’un moyen de les gérer. Le tableau de bord Kubernetes est une interface utilisateur Web qui permet aux développeurs de dépanner et de gérer toutes les ressources de la grappe. Le tableau de bord doit être installé séparément (ce n’est pas automatique), mais il est simple à configurer et à utiliser une fois en place.
Parfois, les entreprises possèdent des informations qui doivent être sécurisées. Kubernetes dispose d’une fonctionnalité conçue pour fournir une couche supplémentaire de sécurité pour les informations sensibles. Un secret Kubernetes est un type spécial de conteneur dont l’accessibilité est limitée et dont Kubernetes sait qu’il est considéré comme sensible.
Le secret est accessible pour les pods de la grappe lorsque cela est nécessaire, mais il est protégé contre toute autre vue susceptible d’augmenter les risques de sécurité. En résumé, un secret ne limite pas les utilisateurs ayant accès aux informations. Au lieu de cela, il donne aux applications les données dont elles ont besoin pour fonctionner uniquement, en limitant l’accès à ces données.
Un kubectl est une interface de ligne de commande (CLI) permettant de gérer les opérations dans les grappes. Cette CLI communique avec l’API Kubernetes. Il existe une syntaxe normalisée pour l’utilisation de kubectl : kubectl [command] [TYPE] [NAME] [flags].
Certaines personnes ont besoin d’accéder à Kubernetes sur un appareil plus petit. C’est là que Minikube entre en jeu. Minikube est un outil open source qui permet d’exécuter Kubernetes sur un ordinateur portable ou autre machine locale. Minikube réduit la taille et la complexité de Kubernetes à une grappe avec un seul nœud. Les développeurs, le personnel IT et les cadres supérieurs disposent ainsi de puissantes fonctionnalités Kubernetes sur un appareil pratique. Minikube fonctionne mieux lorsque kubectl est également installé.
Kubernetes est principalement conçu pour créer, gérer et déployer des applications. Comment Kubernetes fait-il cela ? Les développeurs configurent Kubernetes, définissent une grappe et créent des nœuds. Ensuite, Kubernetes crée et supprime des pods au gré des besoins pour que les applications fonctionnent correctement pour les utilisateurs. Pour accéder à Kubernetes et le gérer, plusieurs options s’offrent aux développeurs. Ils peuvent utiliser Minikube pour y accéder sur une machine locale, Ingress pour y accéder en externe ou le tableau de bord pour accéder à d’autres outils.
Que peuvent faire les entreprises avec Kubernetes ? Voici quelques-uns des objectifs clés pouvant être atteints avec Kubernetes :
- Orchestrer des conteneurs sur plusieurs hôtes
- Faire évoluer des applications
- Vérifier l’intégrité des applications
- Contrôler et automatiser le déploiement
- Gérer et ajouter du stockage pour exécuter des processus
- Optimiser l’espace matériel pour exécuter les applications d’entreprise
- Déployer des applications depuis n’importe quel endroit
- Accélérer le développement
Il existe d’autres systèmes souvent abordés lorsque l’on parle de Kubernetes. Ce sont des systèmes distincts les uns des autres, qui peuvent effectuer différentes tâches pour les développeurs. Ils sont souvent confondus avec Kubernetes ou positionnés comme une solution concurrente. Mais ces systèmes sont en réalité compatibles avec Kubernetes.
Docker est arrivé avant Kubernetes et a même contribué à sa création. C’est un outil qui permet aux développeurs de séparer tout ce dont ils ont besoin pour exécuter les applications dans des « boîtes » qui peuvent être stockées et ouvertes au gré des besoins. Docker est un moyen de créer des conteneurs. Mais une fois les applications stockées dans des « boîtes », vous devez avoir un moyen de gérer ces conteneurs et de vous assurer que ce sont les bons qui sont stockés et ouverts.
C’est précisément pour cette raison que Kubernetes a été créé. Kubernetes a été conçu pour organiser et gérer les applications de conteneur comme celles créées par Docker. Il dirige les conteneurs vers les bons emplacements, d’où son nom qui signifie « capitaine » en grec.
Kubernetes et Docker ne sont pas concurrents. Kubernetes peut être utilisé avec ou sans Docker. Ils fournissent tous deux des rôles distincts pour la gestion des applications basées sur des conteneurs. Mais ils peuvent également être utilisés ensemble pour plus d’efficacité. En effet, Kubernetes peut utiliser Docker pour déployer et gérer des applications basées sur des conteneurs.
Mesos est également souvent abordé avec Kubernetes. C’est un projet Apache créé en réponse à Google Borg. Mesos fournit des services d’orchestration de conteneurs, mais il a aussi été conçu pour exécuter des composants non conteneurisés, en plus de ceux conteneurisés. En raison de sa portée étendue, Mesos permet d’exécuter de nombreux programmes, y compris Kubernetes
L’adoption de Kubernetes fait généralement partie d’un programme plus vaste visant à migrer l’environnement applicatif d’une entreprise dans le cloud ou à devenir plus « cloud-native » en fournissant de nouvelles applications et de nouveaux services. ServiceNow fournit plusieurs moyens pour aider votre entreprise à mener cette transformation et à trouver la bonne approche Kubernetes : gestion des changements, observabilité ou gestion du cloud, entre autres.
L’adoption de Kubernetes va de pair avec les pratiques de développement modernes, telles que le DevOps. Les grandes entreprises réglementées doivent rester concentrées sur la gouvernance lors du processus de publication des mises à jour dans le cloud. Mais elles font face à certaines problématiques : une large gamme de composants disparates, ainsi que la vitesse et la nature transitoire de la livraison de code dans une architecture de conteneurs.
Nous connectons le travail et les services gérés dans ServiceNow au processus de développement, pour mettre en œuvre une gestion automatisée des changements et fournir des KPI et des aperçus sur les mesures de flux de bout en bout, ainsi que des audits. ITSM Pro fournit également un composant spécifique, DevOps Config, qui ajoute des contrôles et des aperçus spécifiques pour le large éventail de tâches de configuration réalisées lors de la fourniture d’un service dans le cloud, et peut aider votre entreprise à implémenter Kubernetes.
Kubernetes s’efforce d’améliorer le fonctionnement des applications et la façon dont les entreprises gèrent les applications basées sur des conteneurs. Mais les entreprises doivent relever un certain nombre de défis pour obtenir le niveau d’observabilité dont elles ont besoin. La solution Observabilité du cloud ServiceNow fournit des fonctionnalités d’observabilité et des aperçus sur les processus et les configurations, qui facilitent l’implémentation de Kubernetes pour votre entreprise.
À mesure que votre entreprise intensifie son utilisation du cloud, la mise en place de pratiques de gestion du cloud devient plus cruciale. IT Operations Management de ServiceNow peut vous aider dans cette mise en œuvre et vous assister dans l’implémentation de Kubernetes.
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