Kubernetes es un término que describe un sistema o una plataforma de organización de contenedores portátil y de código abierto para administrar aplicaciones en contenedores.
Para comprender Kubernetes (también llamado K8s, o “Kube”), es importante primero comprender la organización de contenedores. La arquitectura de contenedores divide los diferentes servicios que constituyen una aplicación en contenedores empaquetados y separados que se despliegan en un clúster de máquinas físicas o virtuales. Con el aumento de la arquitectura de contenedores, existe la necesidad de organizarlos. La organización de contenedores es una herramienta que administra y automatiza la implementación, el escalamiento, las redes y la disponibilidad de estos contenedores.
Kubernetes es un sistema de organización de contenedores que gestiona y automatiza la organización y la implementación de procesos de contenedores. Kubernetes comenzó en Google y pasó a ser de código abierto en el 2014. Desde entonces, cualquier persona puede utilizar Kubernetes con muy pocas restricciones en su forma de uso.
Kubernetes es una herramienta popular para muchas empresas debido a los beneficios que puede ofrecer. A continuación, se indican tres de los beneficios de Kubernetes.
La automatización se está convirtiendo en una parte cada vez más crucial de los procesos de negocios. La automatización de más procesos aumenta la eficiencia y la productividad, lo que permite que las personas de la empresa se concentren en tareas más importantes. Kubernetes faculta a las empresas para que automaticen las operaciones diarias de la arquitectura de contenedores, de modo que puedan garantizar que su tiempo se emplee de la manera más eficiente posible. Las operaciones automatizadas también son más precisas porque no hay posibilidad de error humano. Las operaciones automatizadas son una herramienta eficiente.
El tiempo de los desarrolladores es valioso. Las empresas se benefician cuando los desarrolladores pueden enfocarse en las tareas más importantes, mientras que las herramientas se encargan de las tareas de menor prioridad. La abstracción de infraestructura con Kubernetes permite a Kubernetes gestionar informática, redes y almacenamiento. Kubernetes administra estas tareas y la arquitectura que libera a los desarrolladores para que se enfoquen en las aplicaciones.
Kubernetes realiza comprobaciones de estado para que los desarrolladores garanticen que cada contenedor funcione correctamente. El sistema también puede reiniciar cualquier contenedor que se detenga o falle. La administración del estado de los contenedores es importante, pero Kubernetes también garantiza que solo los servicios completamente en funcionamiento y en ejecución estén disponibles para los usuarios. Si algo no funciona, los usuarios no lo verán hasta que Kubernetes lo restablezca.
Kubernetes utiliza varios elementos de arquitectura conocidos por muchos desarrolladores y muchos que son exclusivos de Kubernetes. A continuación, se indican algunos de los términos comunes de Kubernetes que debes conocer.
El nivel más alto de la organización de Kubernetes es el clúster. Un clúster es el grupo de máquinas que ejecutan Kubernetes y todos los contenedores que este administra. Con Kubernetes, el clúster tendrá un elemento principal o una máquina que controla todas las demás máquinas del clúster. Solo un elemento principal a la vez puede ejecutar el programador y el gestor del control.
Cada clúster de Kubernetes contiene nodos, el siguiente nivel de organización. Los nodos pueden ser las máquinas físicas en sí o las máquinas virtuales. Kubernetes gestiona la implementación de una aplicación, independientemente de en qué se esté ejecutando dentro de estos nodos.
Dentro de los nodos están los contenedores. Los nodos ejecutan los contenedores. Los contenedores son los objetos más básicos que se pueden crear y administrar en Kubernetes. Cada contenedor representa una instancia única de una aplicación que se ejecuta en Kubernetes y tiene uno o más contenedores. Dentro de los contenedores, Kubernetes comenzará, detendrá y replicará todos los procesos en los contenedores. Los contenedores permiten que los usuarios solo vean la aplicación en sí, en lugar de los contenedores.
Según las solicitudes de los usuarios, los contenedores se crean y eliminan dentro de los nodos para cumplir con las solicitudes. Debido a la complejidad de la administración de los contenedores, Kubernetes utiliza un control para crear, alargar y eliminar los contenedores.
Los servicios de Kubernetes son lo que permite que los contenedores de back end cambien constantemente, mientras que el front end no los rastrea y continúa proporcionando la experiencia de usuario. Un servicio describe cómo se puede acceder a un grupo de contenedores a través de la red. Si se controla cómo se accede a los contenedores, la aplicación puede permanecer coherente para el usuario, incluso con la creación y la eliminación de los contenedores en el back end.
Las políticas dictan lo que un contenedor puede hacer y no en el sistema. Es posible que una política de Kubernetes limite la cantidad de CPU, memoria o espacio de disco que un contenedor puede recibir y evitar que utilice una cantidad demasiado elevada. Los límites dentro de las políticas dependen de lo que se restrinja. En el caso de la memoria, las políticas utilizan términos absolutos, como 100 MB. En el caso de las CPU, los límites se establecen en términos relativos, como un 50 %.
Configurar Kubernetes y tenerlo en funcionamiento es una tarea importante. Una vez que el desarrollador lo haya configurado, deberá acceder a los clústeres de forma externa. Hay varias herramientas que pueden hacer eso, pero la más flexible es Ingress. Ingress es una API que gestiona el acceso externo a un clúster a través de HTTP. Es posible que cueste configurar Ingress, pero una vez que se implementa esta herramienta, proporciona una manera simple, pero eficiente de acceder externamente a los servicios de un clúster.
Una vez que todos los demás componentes de Kubernetes estén implementados, es importante tener una manera de gestionarlos todos. El panel de operaciones de Kubernetes es una interfaz de usuario basada en la Web que permite a los desarrolladores solucionar problemas y gestionar todos los recursos del clúster. El panel de operaciones no se debe instalar por separado (no se realiza automáticamente), pero es fácil de configurar y usar una vez que esté implementado.
A veces, las empresas tienen información que debe permanecer segura. Kubernetes tiene una característica diseñada para proporcionar una capa adicional de seguridad a la información confidencial. Un secreto de Kubernetes es un tipo especial de contenedor con accesibilidad limitada y que Kubernetes entiende como confidencial.
Se puede acceder a un secreto cuando lo requieran los contenedores del clúster, pero está protegido contra cualquier otra visibilidad que pueda aumentar los riesgos de seguridad. Básicamente, un secreto no limita los usuarios que tengan acceso a la información. En cambio, proporciona a las aplicaciones solo los datos que necesitan para funcionar sin acceso ilimitado a esos datos.
Un elemento kubectl es una interfaz de línea de comandos que gestiona operaciones en clústeres. Esta CLI se comunica con la API de Kubernetes. Existe una nomenclatura estandarizada para utilizar kubectl: kubectl [comando] [TIPO] [NOMBRE] [marcadores].
Algunas personas necesitan acceder a Kubernetes en un dispositivo más pequeño y Minikube se los permite. Minikube es una herramienta de código abierto que permite a las personas ejecutar Kubernetes en una computadora portátil u otra máquina local. Minikube toma el tamaño y las complejidades de Kubernetes y los reduce a un clúster de nodo único. Minikube permite a los desarrolladores, así como a los empleados de TI y a los ejecutivos tipo C-suite, tener una eficiente funcionalidad de Kubernetes en un dispositivo conveniente. Minikube funciona mejor con el elemento kubectl instalado también.
Kubernetes está diseñado principalmente para crear, gestionar y desplegar aplicaciones. ¿Cómo funciona Kubernetes para hacer eso? Los desarrolladores configuran Kubernetes, definen un clúster y crean nodos. Una vez que esté implementado, Kubernetes creará y eliminará los contenedores según sea necesario a fin de mantener las aplicaciones debidamente en ejecución para los usuarios. Si desean acceder y gestionar Kubernetes, los desarrolladores pueden utilizar Minikube para acceder a una máquina local, Ingress con el objetivo de acceder externamente o el panel de operaciones a fin de acceder a otras herramientas.
¿En qué faculta Kubernetes a las empresas? A continuación, se indican algunos de los objetivos clave que se pueden lograr con Kubernetes:
- Organizar contenedores en varios hosts
- Escalar aplicaciones
- Verificar el estado de las aplicaciones
- Controlar y automatizar la implementación
- Gestionar y agregar almacenamiento para ejecutar procesos
- Maximizar el espacio de hardware para ejecutar aplicaciones empresariales
- Desplegar aplicaciones en cualquier ubicación
- Aumentar la velocidad de desarrollo
Se suelen analizar otros proyectos junto con Kubernetes. Cada uno de estos constituye un proyecto distinto que puede realizar diferentes tareas para los desarrolladores. Estos otros proyectos se suelen confundir con Kubernetes o se posicionan como la opción opuesta. Sin embargo, estos proyectos son compatibles con Kubernetes.
Docker se lanzó antes que Kubernetes e incluso contribuyó a la creación de Kubernetes. Docker es una herramienta que permite a los desarrolladores separar todo lo necesario para ejecutar una aplicación en “cajas” que se pueden almacenar y abrir cuando sea necesario. Docker es una forma de crear contenedores. Pero una vez que las aplicaciones se almacenan en “cajas”, debe haber una manera de gestionar esos contenedores y de garantizar que se almacenen y abran los adecuados.
Es por eso que se creó Kubernetes. Kubernetes fue diseñado como herramienta para organizar y gestionar aplicaciones de contenedores, como las que crea Docker. Kubernetes se diseñó para llevar los contenedores a los lugares correctos, razón por la cual se bautizó al sistema con la palabra griega que significa “capitán”.
Kubernetes y Docker no son competidores. Kubernetes se puede utilizar con o sin Docker, ya que ambos proporcionan funciones distintas para gestionar aplicaciones basadas en contenedores. Sin embargo, también se pueden usar en conjunto para tener un gran impacto. Kubernetes puede utilizar Docker para desplegar y gestionar aplicaciones basadas en contenedores.
Mesos es otro proyecto que se suele analizar con Kubernetes. Mesos es un proyecto de Apache que se desarrolló como respuesta a Google Borg. Además, Mesos ofrece servicios de organización de contenedores, pero también está diseñado para ser un programa que puede ejecutar componentes que no estén en contenedores, además de los que sí estén. Debido a su amplio alcance, se pueden ejecutar muchos programas en Mesos, incluido Kubernetes
La adopción de Kubernetes generalmente forma parte de un programa más grande para transformar el entorno de aplicaciones de una empresa en la nube o a fin de volverse más “nativo de la nube” mediante la entrega de nuevas aplicaciones y servicios. ServiceNow tiene varios vínculos para ayudar con esta transformación que pueden servir a tu empresa a encontrar el enfoque correcto de Kubernetes, como la administración de cambios, la capacidad de observación y la gestión de la nube.
La adopción de Kubernetes va de la mano con prácticas de desarrollo modernas, como DevOps. Las organizaciones grandes y reguladas todavía se deben enfocar en la gobernanza como parte del proceso de lanzamiento de actualizaciones en la nube. Sin embargo, hay complicaciones adicionales: una amplia gama de componentes dispares, la velocidad y la naturaleza transitoria de la entrega de códigos en una arquitectura basada en contenedores.
Conectamos el trabajo y los servicios gestionados en ServiceNow con el proceso de desarrollo para permitir la gestión automatizada de cambios, los KPI de un extremo a otro y los conocimientos de la métrica de flujo, además de la auditoría. También tenemos un componente específico de ITSM Pro llamado DevOps Config, el cual agrega controles y conocimientos específicamente sobre la amplia gama de actividades de configuración que se producen como parte de la entrega de un servicio en la nube que puede beneficiar a tu empresa con la implementación de Kubernetes.
Kubernetes trabaja para mejorar la función de una aplicación y la forma en que una empresa gestiona las aplicaciones basadas en contenedores. Sin embargo, las organizaciones enfrentan desafíos a la hora de tener la capacidad de observación necesaria para operar con éxito. La observabilidad de la nube de ServiceNow ofrece la capacidad de observación y los conocimientos sobre los procesos y los ajustes que pueden facilitar la implementación de Kubernetes en tu organización.
A medida que tu organización utiliza más la nube, es importante contar con la gestión de la nube. IT Operations Management de ServiceNow puede ayudar a permitir esto mientras también se implementa Kubernetes.
Obtén más información sobre ITOM y cómo puede ayudar a tu empresa a implementar y utilizar Kubernetes para gestionar tus aplicaciones.