คลัสเตอร์ Kubernetes คืออะไร

ในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับคลัสเตอร์ Kubernetes คุณต้องเข้าใจพื้นฐานของการจัดคอนเทนเนอร์ด้วย Kubernetes ก่อน

คอนเทนเนอร์เป็นแอปพลิเคชันเดียวหรือไมโครเซอร์วิสในแพ็กเกจที่มีการพึ่งพาตนเอง ซึ่งสามารถทำงานเป็นสภาพแวดล้อมที่พึ่งพาตนเองและเป็นแอปพลิเคชันในตัว แอปพลิเคชันสมัยใหม่ใช้สถาปัตยกรรมไมโครเซอร์วิสแบบกระจายซึ่งทุกแอปพลิเคชันมีส่วนประกอบซอฟต์แวร์แยกหลายร้อยหรือหลายพันส่วนที่ทำงานอย่างอิสระ ทุกส่วนประกอบ (หรือไมโครเซอร์วิส) ทำงานแบบอิสระเดี่ยวเพื่อเพิ่มโมดูลาร์ของโค้ด ด้วยการสร้างคอนเทนเนอร์อิสระสำหรับแต่ละบริการ แอปพลิเคชันจะสามารถปรับใช้และกระจายไปยังแมชชีนจำนวนมาก คุณสามารถปรับขนาดเวิร์กโหลดแบบไมโครเซอร์วิสและความสามารถในการคำนวณแต่ละรายการขึ้นหรือลงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของแอปพลิเคชัน

Kubernetes เป็นซอฟต์แวร์การควบคุมระบบคอนเทนเนอร์แบบโอเพนซอร์สที่ช่วยลดความยุ่งยากในการจัดการคอนเทนเนอร์ในทุกขนาด ซอฟต์แวร์นี้สามารถกำหนดเวลา เรียกใช้ เริ่มต้น และปิดคอนเทนเนอร์และฟังก์ชันการจัดการโดยอัตโนมัติ นักพัฒนาได้รับประโยชน์จากการสร้างคอนเทนเนอร์ในทุกขนาดโดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการบริหารจัดการ

ต่อไป เรามาดูแนวคิด Kubernetes หลักบางอย่างกัน

พ็อด

พอด เป็นหน่วย ปรับใช้ได้มาตรฐานภายใต้ Kubernetes พ็อดมีคอนเทนเนอร์อย่างน้อยหนึ่งรายการขึ้นไป และภายในพ็อด จะมีคอนเทนเนอร์ที่มีทรัพยากรระบบเดียวกัน เช่น การจัดเก็บและการเชื่อมต่อเครือข่าย แต่ละพ็อดจะได้รับที่อยู่ IP ที่ไม่ซ้ำกัน

คอนเทนเนอร์ภายในพ็อดจะไม่แยกออกจากกัน ลองนึกภาพว่าพ็อดมีลักษณะคล้ายกับ Virtual Machine (VM) โดยที่คอนเทนเนอร์คล้ายกับแอปพลิเคชันที่ทำงานบน VM สามารถจัดระเบียบพ็อดและกลุ่มพ็อดได้โดยแนบป้ายกำกับแอตทริบิวต์ เช่น การติดป้ายกำกับ 'dev' หรือ 'prod' สำหรับประเภทของสภาพแวดล้อม

โหนด

โ หนด คือเครื่องที่เรียกใช้พ็อด อาจเป็นเครื่องเซิร์ฟเวอร์จริงหรือเซิร์ฟเวอร์เสมือน เช่น อินสแตนซ์ Amazon EC2 ส่วนประกอบบนโหนดรวมถึง:

• Kubelet สำหรับการจัดการโหนดและคอนเทนเนอร์
• Kube-พร็อกซีสำหรับพร็อกซีเครือข่าย
• รันไทม์ของคอนเทนเนอร์

ต้องติดตั้งรันไทม์ของคอนเทนเนอร์ที่เข้ากันได้บนโหนดเพื่อเรียกใช้คอนเทนเนอร์ Kubernetes รองรับรันไทม์ของคอนเทนเนอร์หลายรายการ เช่น อินเทอร์เฟซรันไทม์ของคอนเทนเนอร์ Kubernetes และคอนเทนเนอร์

ชุดจำลองและการนำไปใช้จริง
พ็อดเป็นอาร์ทิแฟกต์แบบทำงานเป็นเอกเทศ และเมื่อโหนดลดลง ระบบจะไม่รีสตาร์ทโดยอัตโนมัติ หากพ็อดหนึ่งรายการหรือพ็อดหลายพ็อดถูกจัดกลุ่มเป็นชุดจำลองใน Kubernetes คุณจะสามารถกำหนดชุดจำลองที่จะทำงานข้ามโหนดได้เสมอ สิ่งนี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการปรับขนาดขึ้นและลง และรับประกันความต่อเนื่องของแอปและบริการ

การนำไปใช้จริง คือออบเจ็กต์การจัดการของ Kubernetes สำหรับการนำแอปพลิเคชันไปใช้จริง รวมถึงการอัปเดตหรือการย้อนกลับแอปโดยไม่ต้องใช้แบบออฟไลน์

บริการและการนำเข้าข้อมูล
ใช้บริการ Kubernetes เพื่อเปิดเผยพ็อดหรือกลุ่มพ็อดบนเครือข่ายผ่านตำแหน่งข้อมูล เพื่อการโต้ตอบที่ปฏิบัติตามกฎการสื่อสารเครือข่ายมาตรฐาน สำหรับการเข้าถึงการรับส่งข้อมูลอินเทอร์เน็ตสาธารณะ การนำเข้าข้อมูลของ Kubernetes จะถูกแนบเข้ากับบริการ ซึ่งจะเชื่อมโยงไปยังพ็อดหนึ่งรายการหรือหลายรายการ

นักพัฒนาจะต้องดาวน์โหลดและติดตั้ง Kubernetes บน Master Node และ Worker Node ก่อน จากนั้นจะสามารถนำคลัสเตอร์บนเครื่องจริงหรือเครื่องแบบเสมือนไปใช้จริงเป็นการภายใน ทั้งในศูนย์ข้อมูลหรือในระบบคลาวด์

การติดตั้ง

สำหรับการเริ่มต้นอย่างง่ายด้วยแมชชีนเสมือน Linux บน Master Node ที่คุณเลือก (Virtual Machine) อันดับแรก ให้ติตั้ง:

• Docker หรือซอฟต์แวร์คอนเทนเนอร์อื่น ๆ
• คีย์ที่เก็บข้อมูลและที่เก็บโค้ดของ Kubernetes
• แพ็กเกจ kubeadm สำหรับการเริ่มต้นระบบของคลัสเตอร์
• แพ็กเกจ kubelet สำหรับการประสานงานโหนด
• แพ็กเกจ kubectl สำหรับบรรทัดคำสั่งคลัสเตอร์

ดำเนินการตามขั้นตอนในแต่ละ Worker Node ที่กำหนดไว้อื่น ๆ

การเริ่มต้นคลัสเตอร์

ในการเริ่มต้นคลัสเตอร์ให้เรียกใช้คำสั่ง kubeadm init บนโหนด หลัก คุณต้องเพิ่มไฟล์ KUBE config และปรับใช้เครือข่ายพ็อด โดยปกติแล้วจะใช้ไฟล์ YAML ก่อนที่คลัสเตอร์จะพร้อมใช้งาน คำสั ่ง kubeadm init ส่ง ออกคำสั่ง join ซึ่งสามารถคัดลอกและวางลงในบรรทัดคำสั่งของโหนดพนักงานเครื่องเสมือนอื่น ๆ ได้ สิ่งนี้ช่วยให้ Worker Node แต่ละรายการสามารถเข้าร่วมคลัสเตอร์ได้ 

การทำงานกับ Kubernetes

ด้วยแดชบอร์ด Kubernetes UI ผู้ปรับใช้จะสามารถสร้างและปรับใช้แอปพลิเคชันบนคลัสเตอร์ได้ สำหรับ แดชบอร์ด UI Kubernetes ให้เรียกใช้คำสั่ง kubectl proxy บนเครื่อง หลัก UI จะพร้อมใช้งานได้ที่ http://localhost:8001/api/v1/namespaces/kubernetes-dashboard/services/https:kubernetes-dashboard:/proxy/

AWS ให้บริการระบบคลาวด์เพื่อกำหนดค่า เรียกใช้ และจัดการคลัสเตอร์ Kubernetes ของคุณ:

• Amazon Elastic Compute Cloud (EC2) ช่วยให้คุณจัด หาและเรียกใช้ Kubernetes ในประเภทอินสแตนซ์ที่คุณเลือก
• Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS) ช่วยให้คุณเริ่ม เรียกใช้ และปรับขนาด Kubernetes โดยไม่จำเป็นต้องจัดหาหรือจัดการอินสแตนซ์หลักด้วยระนาบควบคุมและ ฯลฯ EKS มาพร้อมกับเครื่องมือการจัดการคลัสเตอร์และการผสานรวมที่มีประโยชน์กับเครือข่ายและบริการรักษาความปลอดภัย AWS

เริ่มต้นใช้งานคลัสเตอร์ Kubernetes บน AWS โดยการ สร้างบัญชีฟรีวันนี้