Was ist Kubernetes?

Kubernetes ist eine leistungsstarke Open-Source-Plattform, die entwickelt wurde, um die Verwaltung von Containeranwendungen zu erleichtern. Um zu verstehen, was Kubernetes ist und wofür es verwendet wird, ist es hilfreich, zuerst zu erklären, was Container sind.

Container sind eine Art von Softwareverpackung, die es Entwicklern ermöglicht, Anwendungen und alle ihre Abhängigkeiten in einem einzigen, isolierten Paket zu bündeln. Diese Container sind leichtgewichtig, tragbar und konsistent, was bedeutet, dass sie über verschiedene Umgebungen hinweg konsistent ausgeführt werden können, unabhängig von den darunter liegenden Betriebssystemen oder Infrastrukturen.

Kubernetes kommt ins Spiel, um diese Containeranwendungen zu verwalten und zu orchestrieren. Stellen Sie sich Kubernetes als eine Art Betriebssystem für Ihre Container vor. Es verwaltet die Ressourcen und die Kommunikation zwischen den Containern, um sicherzustellen, dass Ihre Anwendungen reibungslos und effizient ausgeführt werden.

Hier sind einige Schlüsselkonzepte, die erklären, wofür Kubernetes verwendet wird:

1. Automatisierung von Bereitstellung und Skalierung: Kubernetes automatisiert den Prozess der Bereitstellung und Skalierung von Containern. Das bedeutet, dass Sie Ihre Anwendung einmal konfigurieren können, und Kubernetes übernimmt den Rest - von der Bereitstellung neuer Instanzen Ihrer Anwendung bis zur Skalierung, um mit erhöhtem Benutzertraffic umzugehen.

2. Hohe Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit: Kubernetes ermöglicht die Einrichtung von hochverfügbaren Architekturen für Ihre Anwendungen. Es kann automatisch Instanzen Ihrer Anwendung neu starten oder auf andere gesunde Instanzen umschalten, falls eine Instanz ausfällt oder nicht mehr reagiert.

3. Ressourcenverwaltung und Lastenausgleich: Kubernetes verwaltet die Ressourcen Ihrer Anwendungen und stellt sicher, dass sie effizient genutzt werden. Es kann Ressourcen wie CPU und Speicher dynamisch zuweisen, um sicherzustellen, dass Ihre Anwendungen die benötigten Ressourcen erhalten. Darüber hinaus kann Kubernetes den eingehenden Datenverkehr auf Ihre Anwendungen verteilen, um eine gleichmäßige Lastenverteilung zu gewährleisten.

4. Deklarative Konfiguration: Kubernetes verwendet eine deklarative Konfiguration, was bedeutet, dass Sie den gewünschten Zustand Ihrer Anwendungen angeben und Kubernetes diesen Zustand aufrechterhält. Wenn sich die tatsächlichen Zustände von Ihren deklarativen Konfigurationen unterscheiden, führt Kubernetes automatisch die erforderlichen Aktionen durch, um sie anzugleichen.

Insgesamt bietet Kubernetes eine robuste Plattform zur Verwaltung und Skalierung von Containeranwendungen. Es ist besonders nützlich für Unternehmen, die komplexe, verteilte Anwendungen betreiben, da es die Komplexität der Verwaltung dieser Anwendungen reduziert und gleichzeitig eine hohe Verfügbarkeit, Skalierbarkeit und Effizienz gewährleistet.

Kubernetes ist das Betriebssystem der Cloud

Die Bezeichnung “Das Operating System der Cloud” für Kubernetes ist eine Analogie, die verwendet wird, um die Rolle und Bedeutung von Kubernetes in der Cloud-Computing-Welt zu verdeutlichen. Um zu verstehen, warum Kubernetes diese Bezeichnung verdient, ist es wichtig, die Funktionen und Merkmale von Kubernetes sowie die Rolle eines traditionellen Betriebssystems zu betrachten.

1. Abstraktion von Hardware und Ressourcen:

   • Ähnlich wie ein traditionelles Betriebssystem die Hardware eines Computers abstrahiert und den Zugriff auf Ressourcen wie CPU, Speicher und Netzwerk verwaltet, abstrahiert Kubernetes die zugrunde liegende Infrastruktur der Cloud und verwaltet den Zugriff auf Ressourcen wie virtuelle Maschinen (VMs), Speicher und Netzwerke.

2. Verwaltung von Anwendungsabstraktionen:

   • Ein Betriebssystem verwaltet die Ausführung von Anwendungen und Prozessen auf einem Computer. Kubernetes verwaltet die Ausführung von Containeranwendungen auf einer verteilten Cloud-Infrastruktur. Es ermöglicht die Organisation und Verwaltung von Containern, die in einem Cluster über verschiedene Knoten verteilt sind.

3. Ressourcenverwaltung und -zuweisung:

   • Wie ein Betriebssystem Ressourcen wie CPU-Zeit und Speicher zwischen verschiedenen Anwendungen und Prozessen verwaltet, verwaltet Kubernetes Ressourcen wie CPU, Speicher und Netzwerkbandbreite zwischen verschiedenen Containern und Anwendungen in einem Cluster. Es optimiert die Ressourcennutzung und stellt sicher, dass jede Anwendung die benötigten Ressourcen erhält.

4. Abstraktion von Hardware- und Cloud-Anbieterdetails:

   • Ein Betriebssystem verbirgt die Details der Hardware des Computers vor den Anwendungen, die darauf ausgeführt werden. Kubernetes verbirgt die Details der zugrunde liegenden Cloud-Infrastruktur vor den Anwendungen, die darin ausgeführt werden. Dies ermöglicht es Entwicklern, Anwendungen zu erstellen, die unabhängig von der zugrunde liegenden Infrastruktur portabel sind und auf verschiedenen Cloud-Plattformen oder in lokalen Rechenzentren ausgeführt werden können.

5. Automatisierung und Skalierung:

   • Ein Betriebssystem bietet Automatisierungsfunktionen wie das automatische Starten von Diensten beim Systemstart und das automatische Skalieren von Ressourcen basierend auf der Auslastung. Kubernetes bietet ähnliche Automatisierungsfunktionen für Containeranwendungen, einschließlich automatischer Skalierung, Lastausgleich und Selbstheilungsfähigkeiten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Kubernetes das Betriebssystem der Cloud genannt wird, weil es viele der gleichen Funktionen und Merkmale wie ein traditionelles Betriebssystem bietet, jedoch auf einer höheren Ebene der Abstraktion und auf einer verteilten Cloud-Infrastruktur. Es bietet eine Plattform zur effizienten Verwaltung von Containeranwendungen in der Cloud, unabhängig von der zugrunde liegenden Infrastruktur oder dem Cloud-Anbieter.

Mehr über Kubernetes und seine Rolle im Cloud Native Ökosystem im Buch What is Portainer? von Fabian Peter.