O que é Kubernetes?

O Kubernetes é uma plataforma de software livre para gerenciar cargas de trabalho e serviços conteinerizados em diversos hosts, oferecendo ferramentas de gerenciamento para implementar, automatizar, monitorar e ajustar a escala de apps conteinerizados com intervenção manual mínima ou inexistente.

O projeto de código aberto, Kubernetes, combina a execução de uma infraestrutura em contêiner com cargas de trabalho de produção, contribuições de código aberto e ferramentas de gerenciamento de contêineres Docker. A infraestrutura Kubernetes fornece uma plataforma de aplicativos isolada e segura para gerenciar contêineres que é portátil, extensível e autorrecuperável em caso de failover. Para obter mais informações, consulte O que é Kubernetes?.

Saiba mais sobre os principais conceitos do Kubernetes, conforme ilustrado na imagem a seguir.

Conta

Sua conta refere-se à sua conta do IBM Cloud.

Cluster, conjunto de trabalhadores e nó do trabalhador

Um cluster Kubernetes consiste em um mestre e em um ou mais hosts de cálculo que são chamados de nós do trabalhador. Os nós do trabalhador são organizados em conjuntos de trabalhadores do mesmo tipo ou perfil de CPU, memória, sistema operacional, discos conectados e outras propriedades. Os nós do trabalhador correspondem ao recurso Node do Kubernetes e são gerenciados por um mestre do Kubernetes que controla e monitora centralmente todos os recursos do Kubernetes no cluster. Portanto, ao implementar os recursos para um app em contêiner, o mestre do Kubernetes decide em qual nó do trabalhador implementar esses recursos, a contabilidade para os requisitos de implementação e a capacidade disponível no cluster. Os recursos do Kubernetes incluem serviços, implementações e pods.

Namespace:

Os namespaces do Kubernetes são uma maneira de dividir seus recursos de cluster em áreas separadas, nas quais é possível implementar apps e restringir o acesso, como ao compartilhar o cluster com diversas equipes. Por exemplo, os recursos do sistema que são configurados para você são mantidos em namespaces separados como kube-system ou ibm-system. Se você não designar um espaço de nomes ao criar um recurso de Kubernetes, o recurso será criado automaticamente no espaço de nomes default.

Serviço

Um serviço é um recurso do Kubernetes que agrupa um conjunto de pods e fornece conectividade de rede a esses pods, sem expor o endereço IP privado real de cada pod. É possível usar um serviço para tornar seu app disponível no cluster ou na Internet pública.

Implementação

Uma implementação é um recurso do Kubernetes no qual se pode especificar informações sobre outros recursos ou habilidades que são necessários para executar seu app, tais como serviços, armazenamento persistente ou anotações. Você documenta uma implementação em um arquivo YAML de configuração e, depois, aplica ao cluster. O principal do Kubernetes configura os recursos e implementa contêineres em pods nos nós do trabalhador com capacidade disponível.

Defina as estratégias de atualização para seu app, incluindo o número de pods que você deseja incluir durante uma atualização contínua e o número de pods que podem estar indisponíveis por vez. Quando você executar a uma atualização contínua, a implementação verificará se a atualização está funcionando e parará o lançamento quando falhas forem detectadas.

Uma implementação é apenas um tipo de controlador de carga de trabalho que pode ser usado para gerenciar pods. Para obter ajuda ao escolher entre suas opções, consulte Quais tipos de objetos do Kubernetes é possível criar para meu app?. Para obter mais informações sobre implementações, consulte a Documentação do Kubernetes.

Pod

Cada aplicativo conteinerizado implementado em um cluster é implantado, executado e gerenciado por um recurso do Kubernetes que é chamado de pod. Os pods representam pequenas unidades implementáveis em um cluster Kubernetes e são usados para agrupar os contêineres que devem ser tratados como uma unidade única. Geralmente, cada contêiner é implementado em seu próprio pod. No entanto, um app pode requerer que um contêiner e outros contêineres auxiliares sejam implementados em um pod para que esses contêineres possam ser direcionados usando o mesmo endereço IP privado.

App

Um app pode se referir a um app completo ou um componente de um app. Você pode implementar componentes de um app em pods separados ou nós do trabalhador separados. Para obter mais informações, consulte Planejando implementações de app e Desenvolvendo apps nativos do Kubernetes.

Para mergulhar mais profundamente no Kubernetes, consulte a Kubernetes documentação.

O que são contêineres?

Os contêineres fornecem uma maneira padrão de empacotar o código, as configurações e as dependências do seu aplicativo em uma única unidade que pode ser executada como um processo isolado por recurso em um servidor de cálculo. Para executar seu aplicativo em IBM Cloud, primeiro você deve colocá-lo em contêineres criando uma imagem de contêiner que será armazenada em um registro de contêineres.

Revise os termos a seguir para se familiarizar mais com os conceitos.

Contêiner

Um contêiner é um aplicativo que é empacotado com todas as suas dependências para que possa ser movido entre ambientes e executado sem alterações. Ao contrário das máquinas virtuais, os contêineres não virtualizam um dispositivo, seu sistema operacional e o hardware subjacente. Somente o código de app, o tempo de execução, as ferramentas de sistema, as bibliotecas e as configurações são empacotadas dentro do contêiner. Os contêineres são executados como processos isolados em hosts de cálculo e compartilham o sistema operacional do host e seus recursos de hardware. Essa abordagem torna um contêiner mais leve, móvel e eficiente do que uma máquina virtual.

Imagem

Uma imagem de contêiner é um pacote que inclui os arquivos, as definições de configuração e as bibliotecas para executar um contêiner. Uma imagem é criada a partir de um arquivo de texto chamado Dockerfile. Os Dockerfiles definem como criar a imagem e quais artefatos devem ser incluídos nela. Os artefatos que são incluídos em um contêiner consistem no código do aplicativo, nas definições de configuração e em quaisquer dependências.

Registro

Um registro de imagem é um local para armazenar, recuperar e compartilhar imagens de contêiner. Os registros podem estar disponíveis publicamente para qualquer pessoa ou de forma privada para um pequeno grupo de usuários. Quando se trata de aplicativos corporativos, use um registro privado como o IBM Cloud para proteger suas imagens contra o uso por usuários não autorizados.

Que infraestrutura de host de computação o IBM Cloud Kubernetes Service oferece?

Com o IBM Cloud® Kubernetes Service, é possível criar um cluster usando a infraestrutura dos provedores a seguir. Todos os nós do trabalhador em um cluster devem ser do mesmo provedor.

Quais são os benefícios de usar o serviço?

Opção de provedor de plataforma de contêiner

Implemente clusters com o Red Hat OpenShift ou com o Kubernetes da comunidade instalado como o orquestrador da plataforma de contêiner.

Escolha a experiência de desenvolvedor adequada à sua empresa ou execute as cargas de trabalho nos clusters Red Hat OpenShift ou Kubernetes da comunidade.

Integrações do console da IBM Cloud integradas ao painel do Kubernetes ou ao console da web do Red Hat OpenShift.

Visão única e experiência de gerenciamento de todos os seus clusters Red Hat OpenShift ou Kubernetes da comunidade da IBM Cloud.

Clusters Kubernetes de locatário único com isolamento de infraestrutura de cálculo, de rede e de armazenamento

Crie sua própria infraestrutura customizada que atenda aos requisitos de sua organização.

Escolha entre os provedores de infraestrutura.

Provisione um mestre do Kubernetes dedicado e seguro, nós do trabalhador, redes virtuais e armazenamento usando os recursos fornecidos pela infraestrutura da IBM Cloud.

O mestre do Kubernetes totalmente gerenciado que é continuamente monitorado e atualizado pelo IBM para manter seu cluster disponível.

Opção para provisionar nós do trabalhador como servidores bare metal para cargas de trabalho de processamento intensivo de informações, como dados, GPU e IA.

Armazene dados persistentes, compartilhar dados entre pods do Kubernetes e restaure dados quando necessário com o serviço de volume integrado e seguro.

Benefício do suporte integral para todas as APIs nativas do Kubernetes.

Clusters Multizone para Aumentar a Alta Disponibilidade

Gerencie facilmente os nós do trabalhador com o mesmo tipo (CPU, memória, virtual ou físico) com conjuntos de trabalhadores.

Proteja contra a falha da zona distribuindo os nós uniformemente entre as multizonas selecionadas e usando implementações de pod antiafinidade para seus apps.

Diminua seus custos usando os clusters de diversas zonas em vez de duplicar os recursos em um cluster separado.

Beneficie-se do balanceamento automático de carga entre apps com o multizone load balancer (MZLB) que é configurado automaticamente para você em cada zona do cluster.

Mestres altamente disponíveis

Reduza o tempo de inatividade do cluster, por exemplo, durante as atualizações principais com os mestres altamente disponíveis que são provisionados automaticamente ao criar um cluster.

Distribua seus mestres entre zonas em um cluster de várias zonas para proteger seu cluster contra falhas zonais.

Conformidade de segurança de imagem com o Vulnerability Advisor

Configure seu próprio repositório em um registro de imagens privado Docker seguro, onde as imagens são armazenadas e compartilhadas por todos os usuários da organização.

Benefício de varredura automática de imagens em seu registro privado do IBM Cloud.

Revise as recomendações específicas para o sistema operacional usado na imagem para corrigir potenciais vulnerabilidades.

Monitoramento contínuo do funcionamento do cluster

Use o painel de cluster para ver e gerenciar rapidamente o funcionamento de seu cluster, os nós do trabalhador e as implementações de contêiner.

Localize métricas detalhadas de consumo usando o IBM Cloud® Monitoring e expanda rapidamente o seu cluster para atender cargas de trabalho.

Revise as informações de criação de log usando o IBM Cloud Logs para ver atividades detalhadas do cluster.

Exposição segura de apps ao público

Escolha entre um endereço IP público, uma rota fornecida pela IBM ou seu próprio domínio customizado para acessar serviços em seu cluster por meio da Internet.

Integração de serviço da IBM Cloud

Inclua recursos adicionais em seu app por meio da integração dos serviços da IBM Cloud, como as APIs do Watson, o blockchain, os serviços de dados ou a Internet das Coisas.

Comparação entre os clusters Red Hat OpenShift e Kubernetes

Os clusters Red Hat OpenShift on IBM Cloud e IBM Cloud Kubernetes Service são plataformas de contêineres prontas para produção e customizadas para cargas de trabalho corporativas. A tabela a seguir compara e contrasta algumas características comuns que podem ajudá-lo a escolher qual plataforma de contêiner é a melhor para o seu caso de uso.

Recursos relacionados

Revise como é possível aprender sobre os conceitos e a terminologia do Kubernetes.

• Saiba como o Kubernetes e o IBM Cloud Kubernetes Service funcionam juntos concluindo este curso.