Kubernetes: मुक्त स्रोत वि. विक्रेता-विशिष्ट

हॅलो, माझे नाव दिमित्री क्रॅस्नोव्ह आहे. पाच वर्षांहून अधिक काळ मी Kubernetes क्लस्टर्सचे व्यवस्थापन करत आहे आणि जटिल मायक्रोसर्व्हिस आर्किटेक्चर्स तयार करत आहे. या वर्षाच्या सुरुवातीला, आम्ही कंटेनरमवर आधारित कुबर्नेट्स क्लस्टर्सच्या व्यवस्थापनासाठी सेवा सुरू केली. ही संधी साधून, मी तुम्हाला Kubernetes काय आहे आणि विक्रेत्यासोबतचे एकत्रीकरण मुक्त स्रोतापेक्षा कसे वेगळे आहे ते सांगेन.

सुरुवातीला, काय आहे कुबेरनेट्स. मोठ्या संख्येने होस्टवर कंटेनर व्यवस्थापित करण्यासाठी ही एक प्रणाली आहे. ग्रीकमधून, तसे, त्याचे भाषांतर “पायलट” किंवा “हेल्म्समन” असे केले जाते. मूलतः Google ने विकसित केले आणि नंतर क्लाउड नेटिव्ह कॉम्प्युटिंग फाउंडेशन, एक आंतरराष्ट्रीय ना-नफा संस्था, जी जगातील आघाडीचे विकासक, अंतिम वापरकर्ते आणि कंटेनर तंत्रज्ञान प्रदाते यांना एकत्र आणते, तंत्रज्ञान योगदान म्हणून दान केले.

मोठ्या संख्येने कंटेनर व्यवस्थापित करा

आता हे कंटेनर कोणत्या प्रकारचे आहेत ते शोधूया. हे त्याच्या संपूर्ण वातावरणासह एक ऍप्लिकेशन आहे - मुख्यतः लायब्ररी ज्यावर प्रोग्राम अवलंबून आहे. हे सर्व संग्रहणांमध्ये पॅक केलेले आहे आणि प्रतिमेच्या स्वरूपात सादर केले आहे जे ऑपरेटिंग सिस्टम, चाचणी आणि बरेच काही विचारात न घेता चालवले जाऊ शकते. परंतु एक समस्या आहे - मोठ्या संख्येने होस्टवर कंटेनर व्यवस्थापित करणे खूप कठीण आहे. म्हणूनच कुबर्नेट्सची निर्मिती झाली.

कंटेनर इमेज एका ॲप्लिकेशनला आणि त्याच्या अवलंबित्व घटकांना दर्शवते. ॲप्लिकेशन, त्याचे अवलंबित्व घटक आणि ओएस फाइल सिस्टम इमेज हे इमेजच्या वेगवेगळ्या भागांमध्ये स्थित असतात, ज्यांना लेयर्स म्हणतात. वेगवेगळ्या कंटेनर्ससाठी लेयर्सचा पुन्हा वापर केला जाऊ शकतो. उदाहरणार्थ, एका कंपनीतील सर्व ॲप्लिकेशन्ससाठी बेस लेयरचा वापर केला जाऊ शकतो. Ubuntuकंटेनर चालवताना, होस्टवर एकाच बेस लेयरच्या अनेक प्रती साठवण्याची गरज नसते. यामुळे इमेज स्टोरेज आणि डिलिव्हरी ऑप्टिमाइझ होते.

जेव्हा आपल्याला कंटेनरमधून एखादे ॲप्लिकेशन चालवायचे असते, तेव्हा एक ओव्हरले फाइल सिस्टम तयार करण्यासाठी आवश्यक स्तर एकावर एक रचले जातात. सर्वात वर एक राइटेबल (writable) स्तर ठेवला जातो, जो कंटेनर बंद केल्यावर काढून टाकला जातो. यामुळे हे सुनिश्चित होते की, जेव्हा कंटेनर चालू असतो, तेव्हा ॲप्लिकेशनला नेहमी तेच वातावरण मिळते ज्यात बदल करता येत नाही. यामुळे वेगवेगळ्या होस्ट ओएसवर (host OSes) वातावरणाची पुनरावृत्ती सुनिश्चित होते. Ubuntu किंवा CentOSवातावरण नेहमी सारखेच राहील. शिवाय, कर्नल-एकात्मिक वापरून कंटेनर होस्टपासून वेगळा केला जातो. Linux यंत्रणा. कंटेनरयुक्त ॲप्लिकेशन्सना होस्ट किंवा शेजारील कंटेनर्समधील फाइल्स किंवा प्रक्रिया दिसत नाहीत. होस्ट ओएसपासून ॲप्लिकेशन्सचे हे विलगीकरण सुरक्षेचा एक अतिरिक्त स्तर प्रदान करते.

होस्टवर कंटेनर व्यवस्थापित करण्यासाठी अनेक साधने उपलब्ध आहेत. त्यापैकी सर्वात लोकप्रिय डॉकर आहे. हे आपल्याला कंटेनरचे संपूर्ण जीवन चक्र प्रदान करण्यास अनुमती देते. तथापि, ते केवळ एका होस्टवर कार्य करते. तुम्हाला एकाधिक होस्ट्सवर कंटेनर व्यवस्थापित करण्याची आवश्यकता असल्यास, डॉकर अभियंत्यांसाठी जीवन नरक बनवू शकते. म्हणूनच कुबर्नेट्सची निर्मिती झाली.

कुबर्नेट्सची मागणी तंतोतंत एकच घटक म्हणून एकाधिक होस्टवर कंटेनरचे गट व्यवस्थापित करण्याच्या क्षमतेमुळे आहे. सिस्टमची लोकप्रियता DevOps किंवा डेव्हलपमेंट ऑपरेशन्स तयार करण्याची संधी प्रदान करते, ज्यामध्ये कुबर्नेट्सचा वापर याच DevOps च्या प्रक्रिया चालवण्यासाठी केला जातो.

आकृती 1. कुबर्नेट्स कसे कार्य करते याचे योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व

पूर्ण ऑटोमेशन

DevOps हे मुळात विकास प्रक्रियेचे ऑटोमेशन आहे. साधारणपणे बोलायचे झाल्यास, विकसक कोड लिहितात जो रेपॉजिटरीमध्ये अपलोड केला जातो. मग हा कोड आपोआप सर्व लायब्ररींसह कंटेनरमध्ये ताबडतोब गोळा केला जाऊ शकतो, चाचणी केली जाऊ शकते आणि पुढील टप्प्यावर - स्टेजिंग आणि नंतर लगेच उत्पादनासाठी "रोलआउट" केली जाऊ शकते.

Kubernetes सह एकत्रितपणे, DevOps तुम्हाला ही प्रक्रिया स्वयंचलित करण्याची अनुमती देते जेणेकरून ती स्वतः विकासकांच्या सहभागाशिवाय घडते. यामुळे, बिल्ड लक्षणीय वेगवान आहे, कारण विकसकाला त्याच्या संगणकावर हे करण्याची आवश्यकता नाही - तो फक्त कोडचा तुकडा लिहितो, कोड रेपॉजिटरीमध्ये ढकलतो, त्यानंतर पाइपलाइन लॉन्च केली जाते, ज्यामध्ये प्रक्रिया समाविष्ट असू शकते. इमारत, चाचणी आणि रोल आउट. आणि हे प्रत्येक कमिटमध्ये घडते, म्हणून चाचणी सतत होत असते.

त्याच वेळी, कंटेनर वापरणे आपल्याला याची खात्री करण्यास अनुमती देते की या प्रोग्रामचे संपूर्ण वातावरण ज्या फॉर्ममध्ये त्याची चाचणी केली गेली होती त्याच स्वरूपात उत्पादनात सोडले जाईल. म्हणजेच, "चाचणीमध्ये काही आवृत्त्या होत्या, इतर उत्पादनात होत्या, परंतु जेव्हा आम्ही त्या स्थापित केल्या तेव्हा सर्व काही पडले" अशा कोणत्याही समस्या उद्भवणार नाहीत. आणि आजपासून मायक्रोसर्व्हिस आर्किटेक्चरकडे आमचा कल आहे, जेव्हा एका मोठ्या ऍप्लिकेशनऐवजी शेकडो लहान ऍप्लिकेशन्स आहेत, त्यांना मॅन्युअली प्रशासित करण्यासाठी, मोठ्या कर्मचाऱ्यांची आवश्यकता असेल. म्हणूनच आम्ही कुबर्नेट्स वापरतो.

साधक, साधक, साधक

जर आपण प्लॅटफॉर्म म्हणून कुबर्नेट्सच्या फायद्यांबद्दल बोललो, तर मायक्रोसर्व्हिस आर्किटेक्चर व्यवस्थापित करण्याच्या दृष्टिकोनातून त्याचे महत्त्वपूर्ण फायदे आहेत.

• एकाधिक प्रतिकृती व्यवस्थापित करणे. सर्वात महत्वाची गोष्ट म्हणजे एकाधिक होस्टवर कंटेनर व्यवस्थापित करणे. अधिक महत्त्वाचे म्हणजे, कंटेनरमधील एकाधिक अनुप्रयोग प्रतिकृती एकच घटक म्हणून व्यवस्थापित करा. याबद्दल धन्यवाद, अभियंत्यांना प्रत्येक स्वतंत्र कंटेनरबद्दल काळजी करण्याची गरज नाही. कंटेनरपैकी एक क्रॅश झाल्यास, Kubernetes हे पाहतील आणि ते पुन्हा सुरू करतील.
• क्लस्टर नेटवर्क. Kubernetes कडे स्वतःचे ॲड्रेस स्पेस असलेले तथाकथित क्लस्टर नेटवर्क देखील आहे. याबद्दल धन्यवाद, प्रत्येक पॉडचा स्वतःचा पत्ता आहे. सबपॉड हे क्लस्टरचे किमान स्ट्रक्चरल युनिट समजले जाते ज्यामध्ये कंटेनर थेट लॉन्च केले जातात. याव्यतिरिक्त, कुबर्नेट्समध्ये कार्यक्षमता आहे जी लोड बॅलन्सर आणि सर्व्हिस डिस्कवरी एकत्र करते. हे तुम्हाला मॅन्युअल आयपी ॲड्रेस मॅनेजमेंटपासून मुक्त होण्यास आणि हे कार्य कुबर्नेट्सला सोपविण्यास अनुमती देते. आणि स्वयंचलित आरोग्य तपासणी समस्या शोधण्यात आणि रहदारीला कार्यरत पॉडवर पुनर्निर्देशित करण्यात मदत करेल.
• कॉन्फिगरेशन व्यवस्थापन. मोठ्या संख्येने अनुप्रयोग व्यवस्थापित करताना, अनुप्रयोग कॉन्फिगरेशन व्यवस्थापित करणे कठीण होते. या उद्देशासाठी कुबर्नेट्सकडे विशेष कॉन्फिगमॅप संसाधने आहेत. ते तुम्हाला मध्यवर्ती कॉन्फिगरेशन संचयित करण्याची आणि अनुप्रयोग चालवताना त्यांना पॉड्समध्ये उघड करण्याची परवानगी देतात. ही यंत्रणा आम्हाला किमान दहा किंवा शंभर अनुप्रयोग प्रतिकृतींमध्ये कॉन्फिगरेशनच्या सुसंगततेची हमी देते.
• पर्सिस्टंट व्हॉल्यूम्स. कंटेनर मूळतः अपरिवर्तनीय असतात आणि जेव्हा कंटेनर थांबविला जातो, तेव्हा फाइल सिस्टमवर लिहिलेला सर्व डेटा नष्ट केला जाईल. परंतु काही अनुप्रयोग थेट डिस्कवर डेटा संग्रहित करतात. या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, कुबर्नेट्समध्ये डिस्क स्टोरेज व्यवस्थापन कार्यक्षमता आहे - पर्सिस्टंट व्हॉल्यूम्स. ही यंत्रणा डेटासाठी बाह्य संचयन वापरते आणि सतत संचयन, ब्लॉक किंवा फाइल कंटेनरमध्ये स्थानांतरित करू शकते. हे सोल्यूशन तुम्हाला कामगारांपासून स्वतंत्रपणे डेटा संग्रहित करण्यास अनुमती देते, जे तेच कामगार तुटल्यास त्यांची बचत करते.
• लोड बॅलन्सर. जरी कुबरनेटीसमध्ये आपण डिप्लॉयमेंट, स्टेटफुलसेट इत्यादींसारख्या अमूर्त घटकांचे व्यवस्थापन करत असलो तरी, अंतिमतः कंटेनर्स नियमित सर्व्हरवरच चालतात. व्हर्च्युअल मशीन्स किंवा बेअर मेटल सर्व्हर्स. ते परिपूर्ण नसतात आणि कधीही निकामी होऊ शकतात. कुबरनेट्स हे ओळखेल आणि अंतर्गत ट्रॅफिक इतर रेप्लिकांकडे वळवेल. पण बाह्य ट्रॅफिकचे काय? केवळ एका वर्करकडे ट्रॅफिक वळवल्यास, तो निकामी झाल्यास सेवा अनुपलब्ध होईल. ही समस्या सोडवण्यासाठी, कुबरनेट्स लोड बॅलेंसरसारख्या सेवा पुरवते. क्लस्टरमधील सर्व वर्कर्ससाठी एक बाह्य क्लाउड लोड बॅलेंसर आपोआप कॉन्फिगर करण्यासाठी त्यांची रचना केलेली आहे. हा बाह्य लोड बॅलेंसर बाह्य ट्रॅफिक वर्कर्सकडे पाठवतो आणि त्यांच्या स्थितीवर लक्ष ठेवतो. जर एक किंवा अधिक वर्कर्स अनुपलब्ध झाले, तर ट्रॅफिक इतरांकडे वळवले जाते. यामुळे तुम्ही कुबरनेट्सचा वापर करून अत्यंत उपलब्ध सेवा तयार करू शकता.

मायक्रोसर्व्हिस आर्किटेक्चर्स चालवताना कुबर्नेट्स सर्वोत्तम कार्य करते. शास्त्रीय आर्किटेक्चरमध्ये प्रणाली लागू करणे शक्य आहे, परंतु ते निरर्थक आहे. जर एखादे ॲप्लिकेशन अनेक प्रतिकृतींवर चालू शकत नसेल, तर त्यातून काय फरक पडतो - कुबरनेटमध्ये किंवा नाही?

मुक्त स्रोत Kubernetes

ओपन सोर्स कुबर्नेट्स ही एक चांगली गोष्ट आहे: मी ते स्थापित केले आणि ते कार्य करते. तुम्ही ते तुमच्या स्वतःच्या हार्डवेअर सर्व्हरवर, तुमच्या स्वतःच्या इन्फ्रास्ट्रक्चरवर, मास्टर्स आणि कामगार स्थापित करू शकता ज्यावर सर्व ॲप्लिकेशन्स चालतील. आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे हे सर्व विनामूल्य आहे. तथापि, बारकावे आहेत.

• पहिली म्हणजे प्रशासक आणि अभियंते यांच्या ज्ञानाची आणि अनुभवाची मागणी आहे जे हे सर्व तैनात आणि समर्थन करतील. क्लायंटला क्लस्टरमध्ये कारवाईचे पूर्ण स्वातंत्र्य मिळत असल्याने, क्लस्टरच्या कामगिरीसाठी तो स्वत: जबाबदार असतो. आणि येथे सर्वकाही खंडित करणे खूप सोपे आहे.
• दुसरे म्हणजे एकत्रीकरणाचा अभाव. तुम्ही लोकप्रिय व्हर्च्युअलायझेशन प्लॅटफॉर्मशिवाय Kubernetes चालवल्यास, तुम्हाला प्रोग्रामचे सर्व फायदे मिळणार नाहीत. जसे की पर्सिस्टंट व्हॉल्यूम्स आणि लोड बॅलन्सर सेवा वापरणे.

आकृती 2. k8s आर्किटेक्चर

विक्रेत्याकडून Kubernetes

क्लाउड प्रदात्यासह एकत्रीकरण दोन पर्याय प्रदान करते:

• प्रथम, एखादी व्यक्ती फक्त "क्लस्टर तयार करा" बटणावर क्लिक करू शकते आणि आधीपासूनच कॉन्फिगर केलेले आणि वापरासाठी तयार क्लस्टर मिळवू शकते.
• दुसरे म्हणजे, विक्रेता स्वतः क्लस्टर स्थापित करतो आणि क्लाउडसह एकत्रीकरण सेट करतो.

ते येथे कसे घडते. क्लस्टर सुरू करणारा अभियंता त्याला किती कामगारांची आवश्यकता आहे आणि कोणत्या पॅरामीटर्ससह निर्दिष्ट करतो (उदाहरणार्थ, 5 कामगार, प्रत्येकी 10 CPU, 16 GB RAM आणि 100 GB डिस्क). त्यानंतर ते आधीच तयार केलेल्या क्लस्टरमध्ये प्रवेश मिळवते. या प्रकरणात, ज्या कामगारांवर भार लॉन्च केला जातो ते पूर्णपणे क्लायंटकडे हस्तांतरित केले जातात, परंतु संपूर्ण व्यवस्थापन विमान विक्रेत्याच्या जबाबदारीखाली राहते (जर व्यवस्थापित सेवा मॉडेलनुसार सेवा प्रदान केली गेली असेल).

तथापि, या योजनेचे काही तोटे आहेत. व्यवस्थापन विमान विक्रेत्याकडे राहते या वस्तुस्थितीमुळे, विक्रेता क्लायंटला पूर्ण प्रवेश देत नाही आणि यामुळे कुबर्नेट्ससह काम करण्यात लवचिकता कमी होते. काहीवेळा असे घडते की क्लायंट कुबरनेटमध्ये काही विशिष्ट कार्यक्षमता जोडू इच्छितो, उदाहरणार्थ, LDAP द्वारे प्रमाणीकरण, परंतु व्यवस्थापन विमान कॉन्फिगरेशन यास परवानगी देत ​​नाही.

आकृती 3. क्लाउड प्रदात्याकडून कुबर्नेट्स क्लस्टरचे उदाहरण

काय निवडायचे: मुक्त स्त्रोत किंवा विक्रेता

तर, कुबर्नेट्स ओपन सोर्स किंवा विक्रेता विशिष्ट आहे का? जर आपण ओपन सोर्स कुबर्नेट्स घेतो, तर वापरकर्त्याने त्याला हवे ते करतो. पण पायात गोळी मारण्याची दाट शक्यता असते. विक्रेत्यासह हे अधिक कठीण आहे, कारण प्रत्येक गोष्ट कंपनीसाठी विचारात घेतली जाते आणि कॉन्फिगर केली जाते. ओपन सोर्स कुबर्नेट्सचा सर्वात मोठा तोटा म्हणजे तज्ञांची आवश्यकता. विक्रेत्याच्या पर्यायाने, कंपनीची या डोकेदुखीतून सुटका झाली आहे, परंतु तिच्या तज्ञांना किंवा विक्रेत्याला पैसे द्यायचे हे ठरवावे लागेल.

बरं, साधक स्पष्ट आहेत, बाधक देखील ज्ञात आहेत. एक गोष्ट स्थिर आहे: कुबर्नेट्स अनेक कंटेनरचे स्वयंचलित व्यवस्थापन करून बर्याच समस्यांचे निराकरण करते. आणि कोणता निवडायचा, मुक्त स्रोत किंवा विक्रेता - प्रत्येकजण स्वतःचा निर्णय घेतो.

लेख #CloudMTS प्रदात्याच्या कंटेनरम सेवेचे प्रमुख आर्किटेक्ट दिमित्री क्रॅस्नोव्ह यांनी तयार केला आहे.

स्त्रोत: www.habr.com