Kubernetes

**Kubernetes** (tavaliselt stiliseeritud kujul **K8s**) on avaliku lähtekoodiga konteinerite haldussüsteem, millega automatiseeritakse kasutuselevõttu, skaleeruvust ja konteineripõhiste rakenduste haldust.

Selle lõi Google, kuid nüüd haldab seda Cloud Native Computing Foundation.

Kubernetese eesmärk on pakkuda platvormi, millega automatiseerida kasutuselevõttu, skaleeruvust ja toiminguid konteineritega üle klastrite. See toetab mitmeid konteinerite abiriistu, nende hulgas ka Dockerit.

## Ajalugu

Kubernetes (, kreeka keeles "kuberner", "tüürimees" või "kapten") asutati Joe Beda, Brendan Burns ja Craig McLuckie poolt, kellele lisandusid kiiresti Google'i insenerid, sealhulgas Brian Grant ja Tim Hockin. Google teatas Kubernetese väljatulekust 2014. aasta keskel. Selle väljatöötamist ja disaini on tugevalt mõjutatud Google'i Borgi süsteem, ja paljud selle projekti kallal töötajad töötasid enne projektis Borg.

Kubernetes v1.0 anti välja 21. juuli 2015. Koos Kubernetes v1.0 väljatulekuga sai Google'i partneriks Linux Foundation, et moodustada Cloud Native Computing Foundation (CNCF).

## Disain
Kubernetes defineeris ehitusplokid ("primitiivid"), mis üheskoos tagavad mehhanismi, mis võtab kasutusele, tagab rakenduse jätkusuutlikuse ja skaleeruvuse. Kubernetese komponendid on lõdvalt seotud ja see on kergelt skaleeritav erinevate töökoormustega.

### ''Podid''
Põhiline üksus Kuberneteses on *pod*. See lisab kõrgema taseme abstraktsiooni, rõhmitades konteineritel põhinevate rakenduste komponente. Pod koosneb ühest või mitmest konteinerist, mis toimivad peremees-masinas koos ja jagavad ressursse. Igal podil on unikaalne IP-aadress klastris, mis võimaldab rakendusel kasutada konflikti vabalt porte. *Pode *saab juhtida käsitsi läbi Kubernetese API või lasta Kubernetese juhtsüsteemil *pode *hallata.

### Labelid ja selectorid
Labelid ja selectorid on peamine rühmitamismehhanism Kuberneteses. See määrab, milliseid toiminguid tuleks millistel komponentidel käitada.

Näiteks leidub süsteem, kus rakenduse podidel on labelid nimega `tier` (väärtustega `front-end`, `back-end`) ja nimega `release_track` (väärtustega `canary`, `production`). Sellise süsteemi toimingud, mida tehakse `back-end` ja `canary` instantsidel saavad kasutada label selectoreid nagu:`tier=back-end AND release_track=canary`

### Kontrollerid
Kontroller üritab tagada, et klastrid töötavad nii nagu nad peavad. Seda saavutatakse hallates *podide *gruppe. Üks selline kontroller on näiteks replikatsiooni kontroller, mis tagab vajalikkude podide replikeerimise. See haldab omakorda veel asendavate *podide *loomist, kui olemasolev maha kukub. Milliseid *pode *kontroller haldab on määratud* podide label selectoritest, *mis on osa kontrolleri definitsioonist.

### Teenused
Kubernetese teenus on *podide *kogum, mis töötavad koos. *Podide *kogumi, mis moodustavad rakenduse määravad ära* label selectorid*. Kubernetes pakub ka võrgukoormuse jaotajat, mis toimib round-robin algortimil ja jagab ühtlaselt koormuse sobivate labelitega podide vahel. Vaikimisi on teenused avalikud ainult klastrite siseselt (näiteks kui front-end tahab back-endiga suhelda), kuid on ka võimalus teha teenus kättesaadavaks ka väljastpoolt, et teha avalikuks näiteks rakenduse front-end.

## Arhitektuur

### Kubernetese juhtpaneel (master)
Kubernetese Master on peamine klastrit kontrolliv üksus, mis haldab klastrite töökoormust ja juhib suhtlust üle kogu süsteemi. Kubernetese juhtpaneel sisaldab erinevaid komponente, millel on igal ühel oma protsess ja need võivad joosta nii ühel master instantsil, kui ka mitmel, mis pakub tuge ka kõrge kättesaadavusega klastritele. Kubernetese juhtlpaneeli erinevad komponendid on järgmised:

#### etcd
**etcd** on püsiv, kergekaaluline, hajus, võti-väärtus andmehoidla välja töötatud CoreOS poolt, mis usaldusväärselt salvestab klastri seadistusandmed, mis esindavad klastri üldist seisundit igal antud ajahetkel.

#### API server
API server on oluline komponent, mis pakub liidese Kubernetese API-le kasutades JSON formaati üle HTTP. API server töötleb ja valideerib REST päringuid ja uuendab API objektide seisundit etcd-s.

#### Planeerija
Planeerija on väljalülitatav komponent, mis valib ressursside põhjal millistel instantsidel *pod *peaks jooksma. Planeerija jälgib ressursside kasutust instantsidel, et tagada töökoormuse ühtlast jaotust. Sellel eesmärgil on planeerijal vaja teada ressursivajadusi ja ressursside kättesaadavust. Lühidalt on planeerija roll määrata ressursse vastavalt vajadusele.

#### Kontrollerite haldaja
Kontrollerite haldaja on protsess mis käitab Kubernetese tuumkontrolloreid, näiteks DaemonSet kontroller ja Replikatsiooni kontroller.

## Viited