کوبرنتیز (kubernetes) یک سیستم اپن‌سورس مدیریت کانتینرها است. این تعریف و مفهوم کوبرنتیز که به اختصار k8s نامیده می‌شود را بسیار دیده‌ایم. در این مقاله از سپیدار اما مقداری بیشتر بر روی تعریف و کاربرد سرویس کوبرنتیز در رایانش ابری تمرکز خواهیم کرد. اینکه اجزای کوبرنتیز چیست و چه کاربردی دارد.
با ما تا پایان این مقاله همراه باشید.
کوبرنتیز چیست؟
کوبرنتیز به زبان ساده، یک ابزار برای مدیریت گسترش‌پذیری و بازیابی کانتینرها است و قابلیت اصلی آن ارکستراسیون یا رهبری کانتینرها به صورت اپن سورس یا منبع باز است.
ویژگی جالب کوبرنتیز، خودکار کردن وظایف مختلف در نتیجه راحت شدن اجرای برنامه‌های ابری است. به عبارتی اگر داکرها وظیفه ساخت اپلیکیشن‌ها در کانتینرها را بر عهده دارند، کوبرن تیز یک پلتفرم برای رهبری و هدایت کانتینرها به صورت خودکار است.
منبع الهام کوبرنتیز، سامانه مدیریت کلاستر داخلی گوگل با نام brog است که برای مدیریت و استقرار پروژه‌های مختلف گوگل بود و می‌توان آن را پدر و عقبه کوبرنتیز دانست. حتی گوگل سرویس‌های ابری خود و موتور جستجوی خود را مدیون این سرویس متن باز است.
توزیع بار کاری، شبکه کانتینر، تخصیص فضای ذخیره‌سازی و اسکیل‌بندی خودکار چه در سطح فضای عمومی و چه در پلتفرم‌های ابری عمومی توسط پلتفرم کوبرنتیز کنترل خواهد شد. در واقع کوبرنتیز نقش سیستم عامل برای تکنولوژی ابری را دارد. پلتفرمی که نرم‌افزار حسابداری سپیدار ابری نیز بر پایه آن استوار است.
معنی کوبرنتیز چیست و چرا آن را با k8s نشان می دهند؟
به لوگوی کوبرنتیز نگاه کنید، شبیه به سکان کشتی است، مگر نه؟ خود کلمه نیز از κυβερνήτης که یک واژه یونانی به معنای ناخدای کشتی است، گرفته شده است. دلیل کوتاه شدن آن به k8s نیز وجود 8 حرف میان دو حرف آغازی و پایانی آن است.
ویژگی های کوبرنتیز
همانطور که گفته شد، کوبرنتیز برای مدیریت خودکار کلاسترهای کوبرنتیز، بهینه‌سازی از منابع و مقیاس‌بندی خودکار برنامه‌های کانتینری طراحی شده است. برای همین چند ویژگی باید داشته باشد:
مقیاس بندی خودکار:
برنامه‌های کانتینری و منابع آن‌ها متنوع هستند در عین حال نوع و درصد تقاضا نسبت به هر کدام نیز مدام در حال تغییر است. کوبرنتیز با ویژگی مقیاس‌بندی خودکار، استفاده از این برنامه‌ها را فعال کرده و امکان تنظیمات یکپارچه را فراهم کرده است.
مدیریت چرخه حیات:
از دیگر ویژگی‌های جذاب کوبرنتیز، خودکارسازی فرایند استقرار و به‌روزرسانی‌ها است. از جمله این اقدامات می‌توان به قابلیت بازگشت به نسخه‌های قبل، توقف و از سرگیری استقرار و اطمینان از به‌روزرسانی نرم‌افزار اشاره کرد.
مدل اعلامی:
ویژگی مدل اعلامی به کاربران این امکان را داده است که برای سیستم خود یک وضعیت مشخص کنند تا کوبرنتیز آن حالت را حفظ کند و امکان بازیابی خودکار بعد از خرابی فراهم شود.
انعطاف‌پذیری:
کوبرنتیز قابلیت خود ترمیمی دارد. بدین صورت که کانتینرهای شکست‌خورده را مجددا به صورت خودکار راه‌ندازی می‌کند، کانتینرها را برای تحمل خطا تکرار کرده و کانتینرهای جدید را به صورت خودکار اضافه می‌کند.
تعادل بار
کوبرنتیز به منظور توزیع ترافیک شبکه ورودی و ایجاد یک حالت بالانس سریع وبدون کندی برای کاربران از انواع گزینه‌های متعادل‌کننده ترافیک بین برنامه‌های کانتینری پشتیبانی می‌کند.
پشتیبانی از DevSecOps
Devsecops مخفف سه کلمه توسعه، امنیت و اطلاعات است. رویکردی که به طور مداوم امنیت زیرساخت را در فرآیندهای مختلف ادغام می‌کند، در نتیجه مسائل امنیتی و مشکلات با هزینه کمتر و در زمان سریع‌تر برطرف می‌شوند. کوبرنتیز با پشتیبانی از این رویکرد، امنیت را به طور یکپارچه پایه‌ریزی می‌کند.
نحوه عملکرد کوبرنتیز
عملکرد کوبرنتیز را می‌توان تحت تاثیر عملکرد جمعی کلاسترهای کوبرنتیز دانست. هر کلاستر کوبرنتیز دو بخش دارد:
سطح کنترل یا kubernetes master: کنترل نهایی امنیت و بازسازی کانتینرها از این بخش انجام می‌شود. به علاوه که مدیریت اجرا و عدم اجرای اپلیکیشن‌ها و نگهداری حالت دلخواه کلاستر نیز با بخش سطح کنترل است.
ماشین‌های محاسباتی گره یا kubernetes nodes: در هر گره تعدادی کانتینر در بخش‌های مختلف فرانت اند، بک اند و غیره تحت عنوان pod وجود دارد که توسط گره اجرا می‌شوند.
مزایای کوبرنتیز برای کسب و کارها
در اینکه کوبرنتیز توانسته خود را یک پلتفرم خوب و قابل اعتماد در مدیریت کانتینرها پرزنت کند، شکی وجود ندارد. این پلتفرم مزایا و ویژگی‌های خاصی دارد که سبب شده، صاحبان کسب و کار پتانسیل‌های کامل خود را بشناسند و رشد بهتری داشته باشند. از جمله بارزترین مزیت‌های کوبرنتیس می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
1. برای بهره‌وری بهتر کسب و کار مفید است.
2. کوبرنتیز دارای قابلیت چند ابری (multi-cloud) است.
3. نسبت به جایگزین‌های آن ارزان‌تر است.
4. برنامه‌ها و نرم‌افزارهای شما را با ثبات بهتری اجرا می‌کند.
5. عرضه نسخه جدید نرم‌افزارها، آسان‌تر شده است.
6. کوبرنتیز، منبع باز و رایگان است.
7. قابل حمل و انعطاف‌پذیر است.
8. قابلیت‌های استفاده از ابزارهای مدیریت بومی ابری به صورت رایگان در کوبرنتیز وجود دارد.
9. دسترسی به منابع آنلاین وجود دارد.
10. کوبرنتیز یک جامعه بزرگ دارد.
11. کوبرنتیز در طول سال‌ها توسط توسعه‌دهندگان به طور مداوم اصلاح شده است. برای همین یک راه‌حل تست شده‌ی بالغ، با ثبات و امن است.
12. کوبرنتیز یک اتوماسیون بی‌نظیر دارد. به طوریکه تنها با چند دستور‌العمل، به طور خودکار هزاران کانتینر را آماده و راه‌اندازی می‌کند.
13. قابلیت خودبهبودی یا self-healing دارد. یعنی اطمینان حاصل می‌کند که کانتینرهای ایجاد شده، همیشه در حالت مورد نظر حفظ شوند و در صورت بروز مشکل به طور خودکار کانتینر جدید را جایگزین قبلی خواهد کرد.
14. قابلیت مقیاس‌بندی افقی دارد و این باعث می‌شود که بر اساس تقاضا بتوانید افزودن یا حذف کانتینرها را مقیاس‌بندی کنید.
15. کوبرنتیز، آپ‌تایم‌های بهتری ارائه می‌دهد. هر چیزی امکان دارد خراب شود، یک سرور امکان دارد خاموش شود و یا کانتینر از کار بیفتد، اما کوبرنتیز با جایگزین کردن خودکار آن‌ها با نودهای سالم این مسئله را حل می‌کند.
تفاوت داکر و کوبرنتیز چیست؟
ما پیش‌تر در مورد اینکه داکر چیست و چه کاربردی دارد برایتان گفته‌ایم. اصلی‌ترین تفاوت داکر و کوبرنتیز می‌تواند مدیریت بهتر و گسترده‌تر کوبرنتیز و امکان بازسازی و اجرای کانتینر جدید توسط آن باشد. داکر به تنهایی قابیلت مقیاس‌بندی و خطایابی کانتینرها را ندارد.
در حالت سنتی یک فرد متخصص باید به صورت مداوم در حال رصد و گزارش‌گیری از وضعیت کدها، کتابخانه‌ها، پیکربندی و… باشد تا کانتینر آسیب دیده را تشخیص دهد. در کوبرنتیز این مشکل مرتفع گردیده است و عملیات تشخیص و جایگذاری کانتینر آسیب دیده به طور خودکار در کوبرتنیز اتفاق می‌افتد.
بماند که داکر نسخه باثبات و قابل اعتماد خود را ندارد و بخش زیادی از قابلیت‌های آن در حال توسعه و تست هستند. نقطه مقابل این مسئله در کوبرنتیز به این صورت است که به پشتوانه بیش از 15 سال قدمت، به یک نسخه پایدار و قابل اعتماد رسیده است که مدام در حال توسعه و بهبود خطا است.
جمع بندی
همانطور که با هم خواندیم، کوبرنییز یک سرویس و پلتفرم برای مدیریت بهتر و ظریف کانتینرها است. در انگلیسی برای نقش کوبرنتیز کلمه Orchestration را به کار برده‌اند که ما را یاد رهبری ارکسترها می‌اندازد. این نشان از عمق ریزبینی و مدیریت صحیح هر بخش از کلیت کانتینرها، کلاسترهای کوبرنتیز، گره‌ها و … توسط کوبرنتیز دارد. این روزها دوره آموزش کوبرنتیز و کتاب‌های کوبرنتیز طرفداران زیادی به خود جذب کرده است.
در نسخه سپیدار ابری نیز از پلتفرم کوبرنتیز که تا به امروز برجسته‌ترین ابزار برای مدیریت کانتینرها در جهت اجرای صحیح و ایمن نرم‌افزار است، استفاده می‌شود. همین مسئله قدرت ارکستراسیون کلاسترها را بالا می‌برد و ضریب امن بودن و مقیاس‌پذیری نرم افزار را بسیار بهبود خواهد بخشید.
به نظر شما چه آینده‌ای در انتظار سرویس کوبرنتیز است؟
سوالات متداول
کوبرنتیز چیست؟
کوبرنتیز یک پلتفرم منبع باز برای مدیریت خودکار کانتینرها است.
کلاستر کوبرنتیز چیست؟
به یک سیستم کوبرنتیز و اجزای آن (pod، node و …) یک کلاستر یا خوشه کوبر گفته می‌شود.
پاد یا pod چیست؟
پاد به معنای غلاف یا پوسته است و در واقع فضایی است که چند کانتینر برای اجرای برنامه کاربردی خاص در آن قرار دارند.
گره یا NODE به چه معنا است؟
هر کلاستر کوبرنتیز از مجموعه‌ای از سرورهای کارگر به نام نود تشکیل شده است. برنامه‌های کانتینری در واقع روی نودها اجرا می‌شوند.
کوبلت یا kubelet چیست؟
سرویسی است که روی گره‌ها یا نود اجرا می‌شود و کار آن این است که از تداوم عملکرد کانتینرها اطمینان کسب کند.
نقش kubectl در کوبرنتیز چیست؟
ابزاری است که برای پیکربندی کوبرنتیز از آن استفاده می‌شود.
کوبرنتیز برای کدام شرکت است؟
تا پیش از سال 2014 به طور خاص برای گوگل بود اما این روزها به صورت منبع باز درآمده و توسعه‌دهندگان مختلف به آن دسترسی دارند.
چه تعداد کانتیتر در کوبرنتیز قابل اجرا و استقرار است؟
بیش از 2 میلیارد در هفته