Todo lo que necesitas saber sobre Kubernetes

Desde hace algún tiempo es habitual escuchar el término “Kubernetes” en el ámbito IT pero no todo el mundo tiene claro de qué se trata y por qué está alcanzando tanta popularidad ¿Quieres saber qué es? ¿Qué beneficios puede ofrecer? Pues no te pierdas este post porque resolvemos todas tus dudas sobre esta plataforma ¡sigue leyendo!

 

¿Qué es Kubernetes?

El nombre Kubernetes  (también conocida como k8s o "kube") proviene del griego y significa timonel o piloto. Entrando más en detalle, se trata de una plataforma open source para la automatizar la implementación, el escalado y la administración de aplicaciones en contenedores.

   Kubernetes agrupa los contenedores que conforman una aplicación en unidades lógicas para una fácil administración.

Así, esta plataforma orquesta la infraestructura de cómputo, redes y almacenamiento para que las cargas de trabajo de los usuarios no tengan que hacerlo. Esto ofrece la simplicidad de las Plataformas como Servicio (PaaS) con la flexibilidad de la Infraestructura como Servicio (IaaS) y permite la portabilidad entre proveedores de infraestructura.

De esta forma, Kubernetes facilita la automatización en la implantación de las aplicación y la configuración del entorno en una modalidad declarativa (imperativa se centra en “como” y declarativa se centra en “qué”), que permite entregar y gestionar aplicaciones contenerizadas, aplicaciones “legacy”, aplicaciones creadas en la nube, así como aquellas que se hayan rediseñado con una estructura de microservicios; según sea necesario en multitud de entornos, los cuales incluyen los proveedores principales de nube privada y pública, como AWS, Google Cloud, IBM Cloud y Microsoft Azure.

Kubernetes fue originalmente diseñado por Google, quien se basó en la experiencia que tenía de desplegar aplicaciones en producción a gran escala durante más de 15 años y a las mejores ideas y prácticas de la comunidad. Google donó el proyecto a la organización Cloud Native Computing Foundation (CNCF), creada en 2015.

El diseño de un entorno de Kubernetes se basa en tres principios:

  • Seguridad: debe seguir las prácticas recomendadas de seguridad más recientes.
  • Facilidad de uso: debe poder operarse con algunos comandos sencillos.
  • Capacidad de expansión: no debe favorecer a un solo proveedor. Además, debe poder personalizarse desde un archivo de configuración.

 

¿Qué elementos lo componen?

Una implementación de Kubernetes en funcionamiento se denomina clúster. Los componentes lógicos básicos son dos: el entorno de gestión propiamente dicho o “Control Plane”, y el entorno de computación, donde se despliegan y ejecutan las aplicaciones o nodos.

Los elementos básicos de los clústeres de Kubernetes son:

  • Nodos: realizan las tareas que les asigna el plano de control, denominadas nativamente “Worker nodes”.
  • Pod: conjunto de uno o más contenedores que hay en un solo nodo. Es el objeto más pequeño y simple de Kubernetes. Representa una instancia única de una aplicación.
  • Servicio: permite la comunicación entre varios componentes dentro y fuera de la aplicación. Los servicios de Kubernetes ayudan a conectar aplicaciones con otras aplicaciones o usuarios.
  • API Kubernetes: Interfaz de programación que se usa para interactuar con el plano de control del cluster de Kubernetes. El servidor que recibe las llamadas por el interfaz determina si una solicitud es válida y se encarga de procesarla.
  • Motor de ejecución de contenedores: cada nodo tiene un software en funcionamiento que habilita funcionamiento de los contenedores.
  • Kubectl: interfaz de línea de comandos para gestionar un clúster de Kubernetes.
  • Kubelet: Agente que se ejecuta en cada nodo de un clúster y se comunica con el plano de control. Se asegura de que los contenedores estén corriendo en un pod.
  • Patrones de Kubernetes: patrón de diseño para las aplicaciones y los servicios basados en contenedores. Describe una solución repetible a un problema. Los patrones son una manera de reutilizar arquitecturas sin empezar desde cero.

Para aprovechar al máximo la plataforma se puede combinar con otros proyectos open source y ofrecer servicios coordinados, como por ejemplo con:

  • Docker Registry para el registro de contenedores.
  • OpenvSwitch para las conexiones en red y el enrutamiento inteligente en el extremo.
  • Elastic, Hawkular o Kibana para la telemetría.
  • SELinux o LDAP       para seguridad.

 

¿Qué no es Kubernetes?

Kubernetes opera a nivel del contenedor y no a nivel del hardware, por lo que no es una plataforma como servicio convencional (PaaS), aunque alguna de las características que ofrecen son comunes.

No hace deployment de código fuente ni compila tu aplicación. Los flujos de integración, entrega y deployment continuo (CI/CD) vienen determinados por la cultura y preferencia organizacional y sus requerimientos técnicos.

No provee servicios en capa de aplicación como middleware (por ejemplo, buses de mensaje), frameworks de procesamiento de datos (como Spark), bases de datos (como MySQL), caches o sistemas de almacenamiento (como Ceph).

No provee ni obliga a usar un sistema o lenguaje de configuración (como jsonnet) sino que proporciona una API declarativa que puede ser usada con cualquier formulario de especificación declarativa

Kubernetes no es un mero sistema de orquestación. De hecho, Kubernetes elimina la necesidad de orquestar. Orquestación se define como la ejecución de un flujo de trabajo definido: haz A, luego B y entonces C. Kubernetes está compuesto de un conjunto de procesos de control independientes y combinables entre si que llevan el estado actual hacia el estado deseado. No debería importar demasiado como llegar de A a C. No se requiere control centralizado y, como resultado, el sistema es más fácil de usar, más poderoso, robusto, resiliente y extensible

 

¿Qué beneficios ofrece Kubernetes?

Además de los beneficios de utilizar contenedores, que proporcionan:

  • Ágil creación y despliegue de aplicaciones.
  • Desarrollo, integración y despliegue continuo.
  • Separación de tareas entre Dev y Ops.
  • Observabilidad.
  • Consistencia entre los entornos de desarrollo, pruebas y producción.
  • Portabilidad entre nubes y distribuciones (funciona en Ubuntu, RHEL, CoreOS, tu datacenter físico, Google Kubernetes Engine…).
  • Administración centrada en la aplicación.
  • Microservicios distribuidos, elásticos, liberados y débilmente acoplados.
  • Aislamiento de recursos.
  • Utilización de recursos: Permite mayor eficiencia y densidad.

Un despliegue mediante Kubernetes ofrece:

  • Resiliencia tecnológica: ya que permite definir ciertas aplicaciones de servicios para que estén disponibles de manera constante y, por tanto, si hay algún error o actualización, siempre se tengan a disposición esos servicios.
  • Actualizaciones u operaciones de mantenimiento sin cortes de servicio, ya que con Kubernetes se puede desplegar un nuevo pod y no eliminar el anterior pod hasta no verificar que la actualización ha sido correcta.
  • Optimizar el uso de las máquinas que se utilizan ya que en un clúster de Kubernetes puedes incorporar varios servicios en una misma máquina y permitir que Kubernetes se encargue de la distribución de servicios, si fuera necesario.
  • Eliminación de tiempos muertos mediante la definición de la ejecución constante de las cargas de trabajo de forma que las aplicaciones estén siempre disponibles.


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