Kubernetes چیست و چرا به کوبرنتیس نیاز داریم؟

در دنیای فناوری اطلاعات امروزی، استفاده از کانتینرها به عنوان یک روش موثر برای بسته‌بندی و اجرای برنامه‌ها افزایش یافته است. با این حال، مدیریت و پیکربندی این برنامه‌ها در محیط‌های متعدد و پیچیده می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. Kubernetes در اینجا به کمک شما می‌آید. کوبرنتیس یک پلتفرم مدیریت کانتینرها است که توسط گوگل توسعه داده شده این ابزار با استفاده از قابلیت‌های خودکارسازی و انتقال بار، به توسعه‌دهندگان و مدیران سیستم‌ها کمک می‌کند تا به سادگی و با کارایی بالا برنامه‌های کانتینریزه خود را مدیریت کنند. در این مقاله از بلاگ آراد آراپانت می‌خواهیم این پلتفرم را مورد بررسی قرار دهیم. پس با آراد آرپانت تا انتهای مطلب همراه باشید.

توضیح ساده‌ای از کوبرنتیس

فرض کنید شما یک بازی تلفن همراه دارید که در آن باید برخی از وظایف را انجام دهید، مانند برداشتن تمام اشیای قرمز روی صفحه یا پریدن بر روی صندلی‌های سبز. حالا فرض کنید بازی شما به اندازه‌ای بزرگ شده که نیاز به کمک دوستان دارید تا این وظایف را انجام دهید. اما این تنها یک یا دو دوست نیستند، بلکه یک تیم بزرگ از افراد است.

Kubernetes مانند یک دستگاه مدیریت بازی است که وظیفه دارد تمام اعضای تیم (یعنی برنامه‌های کانتینری) را به صورت منظم و هماهنگ مدیریت کند تا بازی به خوبی انجام شود. این به این معناست که این برنامه به تیم امکان می‌دهد برنامه‌هایشان را بدون مشکل اجرا کنند و از طریق یک ارتباط خوب هماهنگ شوند.

این پلتفرم در واقع یک سیستم است که می‌تواند برنامه‌های کانتینری را روی چندین کامپیوتر مختلف (مانند تلفن همراه‌های دوستان شما) اجرا کند. این سیستم به طور خودکار نظارت می‌کند که هر برنامه به صورت صحیح و درست اجرا شود و در صورت نیاز به دوستانش برای انجام کارها کمک می‌کند.

علاوه بر این، کوبرنتیس به شما اجازه می‌دهد تا تعداد برنامه‌های کانتینری خود را بزرگ یا کوچک کنید، به این معنا که می‌توانید تعداد دوستان خود را در تیم افزایش دهید یا کم کنید. همچنین، اگر یکی از دوستان شما مشکل داشته باشد یا نیاز به استراحت دارد، Kubernetes به صورت خودکار یک دوست دیگر را برای جایگزینی فراخوانی می‌کند تا بازی ادامه پیدا کند.

در کل، این پلتفرم یک سیستم مدیریت است که کمک می‌کند تا برنامه‌های کانتینری به خوبی و به صورت منظم اجرا شوند و تمام اعضای تیم با هم هماهنگ شوند تا وظایف را به خوبی انجام دهند.

بیشتر بخوانید: DevOps یا Agile؟ کدامیک بهتر است؟

نحوه کارکرد کوبرنتیس

این پلتفرم به عنوان یک سامانه مدیریت کانتینر برای مدیریت و اجرای برنامه‌ها و خدمات در محیط‌های توزیع‌شده و بسترهای ابری استفاده می‌شود و نحوه کارکرد آن بر اساس مفهوم‌ها و اصول زیر است:

کانتینریزاسیون (Containerization)

این پلتفرم از تکنولوژی کانتینرها مانند Docker برای اجرای برنامه‌ها استفاده می‌کند. کانتینرها محیطی مستقل را برای اجرای برنامه‌ها فراهم می‌کنند و مجموعه‌ای از منابع (مانند کدها، وابستگی‌ها و تنظیمات) را در خود دربرمی‌گیرند. Kubernetes از این کانتینرها به عنوان واحدهای قابل مدیریت استفاده می‌کند.

کنترل و مدیریت کانتینرها

این پلتفرم وظیفه مدیریت کانتینرها در خدمات پشتیبانی شبکه را برعهده دارد. این شامل اجرا، توقف، بروزرسانی و حذف کانتینرها است. Kubernetes تعیین می‌کند که کانتینرها باید در کدام میزبان‌ها اجرا شوند و مطمئن می‌شود که تعداد کانتینرها در حالت مطلوبی قرار دارد.

توازی و توازن بار

این پلتفرم قابلیت توازی (Replication) را فراهم می‌کند، یعنی برنامه‌ها را در تعدادی از کانتینرها تکثیر کند. این کار به افزایش قابلیت اطمینان و در دسترسی بودن برنامه‌ها کمک می‌کند. علاوه بر این، کوبرنتیز از توازن بار (Load Balancing) بین این نمونه‌های کانتینری استفاده می‌کند تا ترافیک به صورت یکنواخت توزیع شود.

بروزرسانی و استقرار

کوبرنتیس امکان بروزرسانی و استقرار برنامه‌ها را به صورت زمانبندی شده و خودکار فراهم می‌کند. با استفاده از مفهوم "نسخه‌بندی" (Versioning)، می‌توانید برنامه‌های جدید را بروزرسانی کنید و این پلتفرم به طور متوالی و تدریجی بروزرسانی را انجام دهد تا تاثیری بر روی در دسترسی بودن برنامه‌ها نداشته باشد.

مدیریت منابع

کوبرنتیز به شما امکان می‌دهد منابع سیستمی را به صورت مجازی تخصیص دهید و مدیریت کنید. این شامل مقرریت (Constraint) بر روی منابع، تقاضاهای منابع (Resource Requests) و محدودیت‌های توزیع منابع است.

انطباق پذیری

این پلتفرم امکان انتقال برنامه‌ها و خدمات بین محیط‌های مختلف (مانند محیط‌های توزیع‌شده و ابری) را فراهم می‌کند. این به شما امکان می‌دهد برنامه‌ها را براساس نیازها و محیط‌های مختلف مدیریت و اجرا کنید.

Kubernetes با استفاده از این مفاهیم و اصول، برنامه‌ها را به صورت مقیاس‌پذیر، قابل اطمینان و قابلیت انتقال فراهم می‌کند که به تیم‌های توسعه و عملیاتی امکان می‌دهد بهبود مدیریت برنامه‌ها، بهره‌وری بالا و در دسترس بودن بهتر را تجربه کنند.

بیشتر بخوانید: شرح وظایف نیروی it و شبکه چیست؟

درباره کاربرد‌های کوبرنتیز بیشتر بدانید

استفاده از این پلتفرم در یک پروژه، به تیم‌ها و سازمان‌ها کمک می‌کند تا برنامه‌ها و خدمات خود را به صورت مقیاس‌پذیر، قابل انتقال و با در دسترسی بالا مدیریت کنند. این برنامه‌ها و خدمات معمولاً در بسترهای ابری، محیط‌های توزیع‌شده و سرویس‌های وب بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرند. در زیر چند مثال از کاربردهای این پلتفرم را بررسی می‌کنیم:

مدیریت و اجرای برنامه‌های میکروسرویس

کوبرنتیز به تیم‌های توسعه و عملیاتی اجازه می‌دهد تا برنامه‌های میکروسرویس خود را در یک محیط توزیع‌شده مدیریت کنند. با استفاده از این پلتفرم، هر سرویس میکروسرویس می‌تواند به صورت مستقل در یک کانتینر قرار گیرد و با استفاده از ویژگی‌هایی مانند توازی، توازن بار و انتظام‌دادن، مقیاس‌پذیری و در دسترسی بالا را بهبود دهد.

استقرار برنامه‌های وب مقیاس‌پذیر

این پلتفرم به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد برنامه‌های وب خود را در بسترهای ابری و محیط‌های توزیع‌شده استقرار دهند. با استفاده از این پلتفرم، می‌توان برنامه‌های وب را به صورت متناوب بروزرسانی کرده، مقیاس‌پذیری افزایش یا کاهش داده و به صورت خودکار بازیابی از خطاها را انجام داد.

توسعه و تست محیط‌های توزیع‌شده

این پلتفرم برای توسعه و تست برنامه‌ها در محیط‌های توزیع‌شده و بسترهای ابری بسیار مفید است. با استفاده از کوبرنتیز، می‌توان محیط‌های توسعه و تست را به صورت مشابه با محیط تولیدی پیکربندی کرده و برنامه‌ها را با اطمینان بیشتری تست و ارزیابی کرد.

مدیریت و اجرای پایگاه داده‌ها

کوبرنتیس به تیم‌های عملیاتی امکان می‌دهد پایگاه داده‌های خود را در بسترهای توزیع‌شده مدیریت کنند. با استفاده از این پلتفرم، می‌توان پایگاه داده‌های اصلی و پشتیبان (بکاپ چیست؟) را به صورت قابل مقیاس‌پذیر در کانتینرها اجرا کرده و در دسترسی بالا نگهداشت.

این تنها چند مثال از کاربردهای این پلتفرم هستند و در واقعیت بسیار گسترده‌تر از این هستند. کوبرنتیس به تیم‌های توسعه و عملیاتی امکان می‌دهد برنامه‌ها و خدمات خود را به صورت هوشمندانه و با بهره‌وری بالا مدیریت کنند و از سرعت توسعه، انعطاف‌پذیری و قابلیت در دسترس بودن برخوردار شوند.

بیشتر بخوانید: هزینه خدمات دواپس برای یک شرکت کوچک و متوسط چقدر است؟

تفاوت های داکر و کوبرنتیز

Kubernetes و Docker هر دو ابزارهای محبوب در زمینه مدیریت برنامه‌های کانتینری هستند، اما هر یک نقش‌ها و وظایف متفاوتی دارند. در ادامه، تفاوت‌های اصلی بین کوبرنتیز و Docker را توضیح می‌دهم:

Docker

Docker یک پلتفرم کانتینریزاسیون است که به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد برنامه‌های خود را در یک بستر قابل حمل و قابل توسعه بسته‌بندی و اجرا کنند.

Docker مجازی‌سازی سطح سیستم عامل را استفاده می‌کند، به این معنا که هر کانتینر شامل سیستم عامل و بستر اجرایی خود است. این باعث می‌شود کانتینرها به طور سریع و سبک قابلیت اجرا را داشته باشند.

Docker به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد تا بسته‌بندی، توزیع و اجرای برنامه‌های کانتینری را به صورت مستقل از محیط اجرایی سیستم عامل انجام دهند.

Docker معمولاً برای محیط‌های توسعه، تست و تجزیه و تحلیل به کار می‌رود و می‌تواند به عنوان یک ابزار محلی در بسترهای مختلف استفاده شود.

کوبرنتیس

این پلتفرم یک سامانه مدیریت ارکان کانتینری است که برای مدیریت و ارتباط بین برنامه‌های کانتینری در یک بستر توزیع‌شده استفاده می‌شود.

کوبرنتیز قابلیت‌هایی مانند مدیریت مقیاس‌پذیری، توازن بار، توزیع خودکار، نظم‌دادن و دسترسی بالا را فراهم می‌کند.

کوبرنتیس مسئول مدیریت و کنترل منابع سخت‌افزاری، مدیریت اجرا و برنامه‌ها، مانیتورینگ و مدیریت خطا و راه‌اندازی مجدد است.

این پلتفرم به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد برنامه‌های کانتینری خود را به صورت مستقل از محیط اجرایی مشخص در یک بستر توزیع‌شده اجرا کنند.

کوبرنتیز برای استقرار برنامه‌های تولیدی در بسترهای ابری، محیط‌های توزیع‌شده و سرویس‌های وب مقیاس‌پذیر استفاده می‌شود.

به طور خلاصه، Docker به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد برنامه‌های کانتینری را بسته‌بندی و اجرا کنند، در حالی که کوبرنتیس به مدیران سیستم و تیم‌های عملیاتی امکان می‌دهد برنامه‌های کانتینری را به صورت مقیاس‌پذیر و مدیریت شده در یک بستر توزیع‌شده اجرا کنند.

سخن آخر

در مجموع می‌توان گفت، کوبرنتیس به شما کمک می‌کند برنامه‌ها و خدمات خود را به صورت مقیاس‌پذیر، قابل انتقال و با دسترسی بالا مدیریت کنید. این باعث می‌شود تا بهره‌وری بهتر، انعطاف‌پذیری و قابلیت اطمینان بیشتری در محیط‌های توزیع‌شده و ابری داشته باشید.

شما می‌توانید برای دیافت خدمات پشتیبانی شبکه‌های کامپیوتر، خدمات امنیت شبکه و خدمات دواپس، با کارشناسان و مشاوران آراد آرپانت در ارتباط باشید.