Документація

• 1: Глосарій
• 2: Документація Kubernetes
• 2.1: Доступні версії документації
• 3: Встановлення Minikube
• 4: Початок роботи
• 4.1: Зміни в релізах нових версій
• 4.2: Навчальне оточення
• 4.3: Прод оточення
• 4.3.1: Встановлення Kubernetes за допомогою інструментів розгортання
• 4.3.1.1: Запуск кластерів з kubeadm
• 4.4: Найкращі практики
• 5: Концепції
• 5.1: Огляд
• 5.1.1: Що таке Kubernetes?
• 5.2: Робочі навантаження
• 5.2.1: Контролери
• 5.3: Сервіси, балансування навантаження та мережа
• 5.4: Сховища інформації
• 5.5: Конфігурація
• 5.6: Розширення можливостей Kubernetes
• 5.6.1: Шаблон Operator
• 6: Навчальні матеріали
• 6.1: Привіт Minikube
• 6.2: Дізнатися про основи Kubernetes
• 6.2.1: Створення кластера
• 6.2.1.1: Використання Minikube для створення кластера
• 6.2.1.2: Інтерактивний урок - Створення кластера
• 6.2.2: Розгортання застосунку
• 6.2.2.1: Використання kubectl для створення Deployment'а
• 6.2.2.2: Інтерактивний урок - Розгортання застосунку
• 6.2.3: Вивчення застосунку
• 6.2.3.1: Ознайомлення з Pod'ами і вузлами (nodes)
• 6.2.3.2: Інтерактивний урок - Вивчення застосунку
• 6.2.4: Відкриття доступу до застосунку за межами кластера
• 6.2.4.1: Використання Cервісу для відкриття доступу до застосунку за межами кластера
• 6.2.4.2: Інтерактивний урок - Відкриття доступу до застосунку
• 6.2.5: Масштабування застосунку
• 6.2.5.1: Запуск вашого застосунку на декількох Pod'ах
• 6.2.5.2: Інтерактивний урок - Масштабування застосунку
• 6.2.6: Оновлення застосунку
• 6.2.6.1: Виконання послідовного оновлення (rolling update)
• 6.2.6.2: Інтерактивний урок - Оновлення застосунку
• 7: Рекомендації з перекладу українською мовою

1 - Глосарій

2 - Документація Kubernetes

2.1 - Доступні версії документації

Цей вебсайт містить документацію для поточної версії Kubernetes та чотирьох попередніх версій Kubernetes.

Доступність документації для версії Kubernetes не повʼязана з тим, чи підтримується ця версія. Дізнайтеся більше про період підтримки, щоб дізнатися, які версії Kubernetes офіційно підтримуються і як довго.

3 - Встановлення Minikube

Ця сторінка описує, як встановити Minikube - інструмент, який дозволяє запустити Kubernetes кластер з однієї ноди у віртуальній машині на вашому персональному комп'ютері.

Перш ніж ви розпочнете

• Linux
• macOS
• Windows

grep -E --color 'vmx|svm' /proc/cpuinfo

sysctl -a | grep -E --color 'machdep.cpu.features|VMX'

systeminfo

Hyper-V Requirements:     VM Monitor Mode Extensions: Yes
                          Virtualization Enabled In Firmware: Yes
                          Second Level Address Translation: Yes
                          Data Execution Prevention Available: Yes

Hyper-V Requirements:     A hypervisor has been detected. Features required for Hyper-V will not be displayed.

Встановлення Minikube

• Linux
• macOS
• Windows

curl -Lo minikube https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64 \
  && chmod +x minikube

sudo mkdir -p /usr/local/bin/
sudo install minikube /usr/local/bin/

brew install minikube

brew install minikube

curl -Lo minikube https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-darwin-amd64 \
  && chmod +x minikube

sudo mv minikube /usr/local/bin

choco install minikube

Що далі

• Запуск Kubernetes локально за допомогою Minikube

Підтвердження встановлення

Щоб підтвердити успішну установку як гіпервізора, так і Minikube, ви можете запустити таку команду, щоб запустити локальний кластер Kubernetes:

minikube start --driver=<driver_name>

Після того як minikube start закінчився, запустіть команду нижче, щоб перевірити стан кластера:

minikube status

Якщо ваш кластер працює, вивід із "minikube status" має бути аналогічним:

host: Running
kubelet: Running
apiserver: Running
kubeconfig: Configured

Після того, як ви підтвердили, чи Minikube працює з обраним вами гіпервізором, ви можете продовжувати використовувати Minikube або ви можете зупинити кластер. Щоб зупинити кластер, запустіть:

minikube stop

Очистити локальний стан

Якщо ви раніше встановили Minikube та запустили:

minikube start

але minikube start повертає помилку:

machine does not exist

тоді вам треба очистити локальний стан minikube:

minikube delete

4 - Початок роботи

У цьому розділі розглянуто різні варіанти налаштування і запуску Kubernetes.

Різні рішення Kubernetes відповідають різним вимогам: легкість в експлуатації, безпека, система контролю, наявні ресурси та досвід, необхідний для управління кластером.

Ви можете розгорнути Kubernetes кластер на робочому комп'ютері, у хмарі чи в локальному дата-центрі, або обрати керований Kubernetes кластер. Також можна створити індивідуальні рішення на базі різних провайдерів хмарних сервісів або на звичайних серверах.

Простіше кажучи, ви можете створити Kubernetes кластер у навчальному і в прод оточеннях.

Навчальне оточення

Для вивчення Kubernetes використовуйте рішення на базі Docker: інструменти, підтримувані спільнотою Kubernetes, або інші інструменти з сімейства проектів для налаштування Kubernetes кластера на локальному комп'ютері.

Прод оточення

Обираючи рішення для проду, визначіться, якими з функціональних складових (або абстракцій) Kubernetes кластера ви хочете керувати самі, а управління якими - доручити провайдеру.

У Kubernetes кластері можливі наступні абстракції: застосунки, площина даних, площина управління, інфраструктура кластера та операції з кластером.

На діаграмі нижче показані можливі абстракції Kubernetes кластера із зазначенням, які з них потребують самостійного управління, а які можуть бути керовані провайдером.

Рішення для прод оточення

Таблиця рішень для прод оточення містить перелік провайдерів і технологій, які вони пропонують.

4.1 - Зміни в релізах нових версій

4.2 - Навчальне оточення

4.3 - Прод оточення

4.3.1 - Встановлення Kubernetes за допомогою інструментів розгортання

4.3.1.1 - Запуск кластерів з kubeadm

4.4 - Найкращі практики

5 - Концепції

В розділі "Концепції" описані складові системи Kubernetes і абстракції, за допомогою яких Kubernetes реалізовує ваш кластер. Цей розділ допоможе вам краще зрозуміти, як працює Kubernetes.

Загальна інформація

Для роботи з Kubernetes ви використовуєте об'єкти API Kubernetes для того, щоб описати бажаний стан вашого кластера: які застосунки або інші робочі навантаження ви плануєте запускати, які образи контейнерів вони використовують, кількість реплік, скільки ресурсів мережі та диску ви хочете виділити тощо. Ви задаєте бажаний стан, створюючи об'єкти в Kubernetes API, зазвичай через інтерфейс командного рядка kubectl. Ви також можете взаємодіяти із кластером, задавати або змінювати його бажаний стан безпосередньо через Kubernetes API.

Після того, як ви задали бажаний стан, площина управління Kubernetes приводить поточний стан кластера до бажаного за допомогою Pod Lifecycle Event Generator (PLEG). Для цього Kubernetes автоматично виконує ряд задач: запускає або перезапускає контейнери, масштабує кількість реплік у певному застосунку тощо. Площина управління Kubernetes складається із набору процесів, що виконуються у вашому кластері:

• Kubernetes master становить собою набір із трьох процесів, запущених на одному вузлі вашого кластера, що визначений як керівний (master). До цих процесів належать: kube-apiserver, kube-controller-manager і kube-scheduler.
• На кожному не-мастер вузлі вашого кластера виконуються два процеси:
  • kubelet, що обмінюється даними з Kubernetes master.
  • kube-proxy, мережевий проксі, що відображає мережеві сервіси Kubernetes на кожному вузлі.

Об'єкти Kubernetes

Kubernetes оперує певною кількістю абстракцій, що відображають стан вашої системи: розгорнуті у контейнерах застосунки та робочі навантаження, пов'язані з ними ресурси мережі та диску, інша інформація щодо функціонування вашого кластера. Ці абстракції представлені як об'єкти Kubernetes API. Для більш детальної інформації ознайомтесь з Об'єктами Kubernetes.

До базових об'єктів Kubernetes належать:

• Pod
• Service
• Volume
• Namespace

В Kubernetes є також абстракції вищого рівня, які надбудовуються над базовими об'єктами за допомогою контролерів і забезпечують додаткову функціональність і зручність. До них належать:

• Deployment
• DaemonSet
• StatefulSet
• ReplicaSet
• Job

Площина управління Kubernetes (Kubernetes Control Plane)

Різні частини площини управління Kubernetes, такі як Kubernetes Master і kubelet, регулюють, як Kubernetes спілкується з вашим кластером. Площина управління веде облік усіх об'єктів Kubernetes в системі та безперервно, в циклі перевіряє стан цих об'єктів. У будь-який момент часу контрольні цикли, запущені площиною управління, реагуватимуть на зміни у кластері і намагатимуться привести поточний стан об'єктів до бажаного, що заданий у конфігурації.

Наприклад, коли за допомогою API Kubernetes ви створюєте Deployment, ви задаєте новий бажаний стан для системи. Площина управління Kubernetes фіксує створення цього об'єкта і виконує ваші інструкції шляхом запуску потрібних застосунків та їх розподілу між вузлами кластера. В такий спосіб досягається відповідність поточного стану бажаному.

Kubernetes Master

Kubernetes Master відповідає за підтримку бажаного стану вашого кластера. Щоразу, як ви взаємодієте з Kubernetes, наприклад при використанні інтерфейсу командного рядка kubectl, ви обмінюєтесь даними із Kubernetes master вашого кластера.

Слово "master" стосується набору процесів, які управляють станом кластера. Переважно всі ці процеси виконуються на одному вузлі кластера, який також називається master. Master-вузол можна реплікувати для забезпечення високої доступності кластера.

Вузли Kubernetes

Вузлами кластера називають машини (ВМ, фізичні сервери тощо), на яких запущені ваші застосунки та хмарні робочі навантаження. Кожен вузол керується Kubernetes master; ви лише зрідка взаємодіятимете безпосередньо із вузлами.

Що далі

Якщо ви хочете створити нову сторінку у розділі Концепції, у статті Використання шаблонів сторінок ви знайдете інформацію щодо типу і шаблона сторінки.

5.1 - Огляд

5.1.1 - Що таке Kubernetes?

Ця сторінка являє собою узагальнений огляд Kubernetes.

Kubernetes - це платформа з відкритим вихідним кодом для управління контейнеризованими робочими навантаженнями та супутніми службами. Її основні характеристики - кросплатформенність, розширюваність, успішне використання декларативної конфігурації та автоматизації. Вона має гігантську, швидкопрогресуючу екосистему.

Назва Kubernetes походить з грецької та означає керманич або пілот. Google відкрив доступ до вихідного коду проекту Kubernetes у 2014 році. Kubernetes побудовано на базі п'ятнадцятирічного досвіду, що Google отримав, оперуючи масштабними робочими навантаженнями у купі з найкращими у своєму класі ідеями та практиками, які може запропонувати спільнота.

Озираючись на першопричини

Повернімось назад у часі та дізнаємось, завдяки чому Kubernetes став таким корисним.

Ера традиційного розгортання: На початку організації запускали застосунки на фізичних серверах. Оскільки в такий спосіб не було можливості задати обмеження використання ресурсів, це спричиняло проблеми виділення та розподілення ресурсів на фізичних серверах. Наприклад: якщо багато застосунків було запущено на фізичному сервері, могли траплятись випадки, коли один застосунок забирав собі найбільше ресурсів, внаслідок чого інші програми просто не справлялись з обов'язками. Рішенням може бути запуск кожного застосунку на окремому фізичному сервері. Але такий підхід погано масштабується, оскільки ресурси не повністю використовуються; на додачу, це дорого, оскільки організаціям потрібно опікуватись багатьма фізичними серверами.

Ера віртуалізованого розгортання: Як рішення - була представлена віртуалізація. Вона дозволяє запускати численні віртуальні машини (Virtual Machines або VMs) на одному фізичному ЦПУ сервера. Віртуалізація дозволила застосункам бути ізольованими у межах віртуальних машин та забезпечувала безпеку, оскільки інформація застосунку на одній VM не була доступна застосунку на іншій VM.

Віртуалізація забезпечує краще використання ресурсів на фізичному сервері та кращу масштабованість, оскільки дозволяє легко додавати та оновлювати застосунки, зменшує витрати на фізичне обладнання тощо. З віртуалізацією ви можете представити ресурси у вигляді одноразових віртуальних машин.

Кожна VM є повноцінною машиною з усіма компонентами, включно з власною операційною системою, що запущені поверх віртуалізованого апаратного забезпечення.

Ера розгортання контейнерів: Контейнери схожі на VM, але мають спрощений варіант ізоляції і використовують спільну операційну систему для усіх застосунків. Саме тому контейнери вважаються "легкими", в порівнянні з віртуалками. Подібно до VM, контейнер має власну файлову систему, ЦПУ, пам'ять, простір процесів тощо. Оскільки контейнери вивільнені від підпорядкованої інфраструктури, їх можна легко переміщати між хмарними провайдерами чи дистрибутивами операційних систем.

Контейнери стали популярними, бо надавали додаткові переваги, такі як:

• Створення та розгортання застосунків за методологією Agile: спрощене та більш ефективне створення образів контейнерів у порівнянні до використання образів віртуальних машин.
• Безперервна розробка, інтеграція та розгортання: забезпечення надійних та безперервних збирань образів контейнерів, їх швидке розгортання та легкі відкатування (за рахунок незмінності образів).
• Розподіл відповідальності команд розробки та експлуатації: створення образів контейнерів застосунків під час збирання/релізу на противагу часу розгортання, і як наслідок, вивільнення застосунків із інфраструктури.
• Спостереження не лише за інформацією та метриками на рівні операційної системи, але й за станом застосунку та іншими сигналами.
• Однорідність середовища для розробки, тестування та робочого навантаження: запускається так само як на робочому комп'ютері, так і у хмарного провайдера.
• ОС та хмарна кросплатформність: запускається на Ubuntu, RHEL, CoreOS, у власному дата-центрі, у Google Kubernetes Engine і взагалі будь-де.
• Керування орієнтоване на застосунки: підвищення рівня абстракції від запуску операційної системи у віртуальному апаратному забезпеченні до запуску застосунку в операційній системі, використовуючи логічні ресурси.
• Нещільно зв'язані, розподілені, еластичні, вивільнені мікросервіси: застосунки розбиваються на менші, незалежні частини для динамічного розгортання та управління, на відміну від монолітної архітектури, що працює на одній великій виділеній машині.
• Ізоляція ресурсів: передбачувана продуктивність застосунку.
• Використання ресурсів: висока ефективність та щільність.

Чому вам потрібен Kubernetes і що він може робити

Контейнери - це прекрасний спосіб упакувати та запустити ваші застосунки. У прод оточенні вам потрібно керувати контейнерами, в яких працюють застосунки, і стежити, щоб не було простою. Наприклад, якщо один контейнер припиняє роботу, інший має бути запущений йому на заміну. Чи не легше було б, якби цим керувала сама система?

Ось де Kubernetes приходить на допомогу! Kubernetes надає вам каркас для еластичного запуску розподілених систем. Він опікується масштабуванням та аварійним відновленням вашого застосунку, пропонує шаблони розгортань тощо. Наприклад, Kubernetes дозволяє легко створювати розгортання за стратегією canary у вашій системі.

Kubernetes надає вам:

• Виявлення сервісів та балансування навантаження Kubernetes може надавати доступ до контейнера, використовуючи DNS-ім'я або його власну IP-адресу. Якщо контейнер зазнає завеликого мережевого навантаження, Kubernetes здатний збалансувати та розподілити його таким чином, щоб якість обслуговування залишалась стабільною.
• Оркестрація сховища інформації Kubernetes дозволяє вам автоматично монтувати системи збереження інформації на ваш вибір: локальні сховища, рішення від хмарних провайдерів тощо.
• Автоматичне розгортання та відкатування За допомогою Kubernetes ви можете описати бажаний стан контейнерів, що розгортаються, і він регульовано простежить за виконанням цього стану. Наприклад, ви можете автоматизувати в Kubernetes процеси створення нових контейнерів для розгортання, видалення існуючих контейнерів і передачу їхніх ресурсів на новостворені контейнери.
• Автоматичне розміщення задач Ви надаєте Kubernetes кластер для запуску контейнерізованих задач і вказуєте, скільки ресурсів ЦПУ та пам'яті (RAM) необхідно для роботи кожного контейнера. Kubernetes розподіляє контейнери по вузлах кластера для максимально ефективного використання ресурсів.
• Самозцілення Kubernetes перезапускає контейнери, що відмовили; заміняє контейнери; зупиняє роботу контейнерів, що не відповідають на задану користувачем перевірку стану, і не повідомляє про них клієнтам, допоки ці контейнери не будуть у стані робочої готовності.
• Управління секретами та конфігурацією Kubernetes дозволяє вам зберігати та керувати чутливою інформацією, такою як паролі, OAuth токени та SSH ключі. Ви можете розгортати та оновлювати секрети та конфігурацію без перезбирання образів ваших контейнерів, не розкриваючи секрети в конфігурацію стека.

Чим не є Kubernetes

Kubernetes не є комплексною системою PaaS (Платформа як послуга) у традиційному розумінні. Оскільки Kubernetes оперує швидше на рівні контейнерів, аніж на рівні апаратного забезпечення, деяка загальнозастосована функціональність і справді є спільною з PaaS, як-от розгортання, масштабування, розподіл навантаження, логування і моніторинг. Водночас Kubernetes не є монолітним, а вищезазначені особливості підключаються і є опціональними. Kubernetes надає будівельні блоки для створення платформ для розробників, але залишає за користувачем право вибору у важливих питаннях.

Kubernetes:

• Не обмежує типи застосунків, що підтримуються. Kubernetes намагається підтримувати найрізноманітніші типи навантажень, включно із застосунками зі станом (stateful) та без стану (stateless), навантаження по обробці даних тощо. Якщо ваш застосунок можна контейнеризувати, він чудово запуститься під Kubernetes.
• Не розгортає застосунки з вихідного коду та не збирає ваші застосунки. Процеси безперервної інтеграції, доставки та розгортання (CI/CD) визначаються на рівні організації, та в залежності від технічних вимог.
• Не надає сервіси на рівні застосунків як вбудовані: програмне забезпечення проміжного рівня (наприклад, шина передачі повідомлень), фреймворки обробки даних (наприклад, Spark), бази даних (наприклад, MySQL), кеш, некластерні системи збереження інформації (наприклад, Ceph). Ці компоненти можуть бути запущені у Kubernetes та/або бути доступними для застосунків за допомогою спеціальних механізмів, наприклад Open Service Broker.
• Не нав'язує використання інструментів для логування, моніторингу та сповіщень, натомість надає певні інтеграційні рішення як прототипи, та механізми зі збирання та експорту метрик.
• Не надає та не змушує використовувати якусь конфігураційну мову/систему (як наприклад Jsonnet), натомість надає можливість використовувати API, що може бути використаний довільними формами декларативних специфікацій.
• Не надає і не запроваджує жодних систем машинної конфігурації, підтримки, управління або самозцілення.
• На додачу, Kubernetes - не просто система оркестрації. Власне кажучи, вона усуває потребу оркестрації як такої. Технічне визначення оркестрації - це запуск визначених процесів: спочатку A, за ним B, потім C. На противагу, Kubernetes складається з певної множини незалежних, складних процесів контролерів, що безперервно опрацьовують стан у напрямку, що заданий бажаною конфігурацією. Неважливо, як ви дістанетесь з пункту A до пункту C. Централізоване управління також не є вимогою. Все це виливається в систему, яку легко використовувати, яка є потужною, надійною, стійкою та здатною до легкого розширення.

Що далі

• Перегляньте компоненти Kubernetes
• Готові розпочати роботу?

5.2 - Робочі навантаження

5.2.1 - Контролери

5.3 - Сервіси, балансування навантаження та мережа

5.4 - Сховища інформації

5.5 - Конфігурація

5.6 - Розширення можливостей Kubernetes

5.6.1 - Шаблон Operator

Оператори — це розширення програмного забезпечення для Kubernetes, які використовують власні ресурси для управління застосунками та їх компонентами. Оператори дотримуються принципів Kubernetes, зокрема control loop.

Мотивація

Шаблон operator спрямований на досягнення ключової мети людини-оператора, яка керує сервісом або набором сервісів. Люди-оператори, які відповідають за конкретні застосунки та сервіси, мають глибокі знання про те, як система повинна себе вести, як її розгорнути та як реагувати у разі проблем.

Люди, які запускають робочі навантаження в Kubernetes, часто хочуть використовувати автоматизацію для виконання повторюваних завдань. Шаблон operator показує, як ви можете написати код для автоматизації завдання, яке виходить за межі того, що надає сам Kubernetes.

Оператори в Kubernetes

Kubernetes створений для автоматизації. З коробки ви отримуєте багато вбудованої автоматизації від ядра Kubernetes. Ви можете використовувати Kubernetes для автоматизації розгортання та запуску робочих навантажень, та ви можете автоматизувати те, як це робить Kubernetes.

Концепція шаблону operator Kubernetes дозволяє розширити поведінку кластера без зміни коду самого Kubernetes, звʼязавши контролери з одним або кількома власними ресурсами. Оператори є клієнтами API Kubernetes, які діють як контролери для власного ресурсу.

Приклад оператора

Деякі завдання, які можна автоматизувати за допомогою оператора, включають:

• розгортання застосунку за запитом
• створення та відновлення резервних копій стану цього застосунку
• керування оновленнями коду застосунку разом з повʼязаними змінами, такими як схеми баз даних або додаткові налаштування
• публікація Serviceʼів для застосунків, які не підтримують Kubernetes API, для їх виявлення
• емуляція відмови в усьому або частині кластера для перевірки його стійкості
• обрання лідера для розподіленого застосунку без внутрішнього процесу такого вибору.

Яким може бути оператор у більш детальному вигляді? Ось приклад:

1. Власний ресурс з назвою SampleDB, який можна налаштувати в кластері.
2. Deployment, який запускає Pod, що містить частину контролера оператора.
3. Образ контейнера з кодом оператора.
4. Код контролера, який надсилає запити до панелі управління, щоб дізнатися, яким чином налаштовано ресурси SampleDB.
5. Ядром оператора є код, який говорить API серверу, які дії потрібно виконати, щоб поточний стан ресурсу SampleDB відповідав бажаному стану ресурсів.
   • Якщо ви додаєте новий ресурс SampleDB, оператор створює PersistentVolumeClaim для забезпечення місця для надійного зберігання даних, StatefulSet — для запуску SampleDB, та завдання (Job) для ініціалізації бази даних.
   • Якщо ви видаляєте ресурс SampleDB, оператор зробить зліпок з усіх даних, потім переконається, що ресурси StatefulSet та Volume також видалені.
6. Оператор також керує процесом створення резервних копій бази даних. Для кожного ресурсу SampleDB оператор визначає, коли потрібно створити Pod, який підʼєднається до бази даних, та зробить резервну копію. Ці Podʼи можуть використовувати ConfigMap чи Secret, що містять облікові дані для підʼєднання до бази даних.
7. Оскільки оператор призначений для надання високого рівня автоматизації для керування ресурсами, тож для цього може використовуватись додатковий код. Наприклад, код, що визначає, чи база даних працює на старій версії, та якщо так, то створює Job для оновлення бази даних.

Розгортання операторів

Найпоширеніший спосіб розгортання операторів — це додавання CustomResourceDefinition (CRD) та контролера для них до вашого кластера. Контролери мають зазвичай запускатись за межами панелі управління кластера, так само як ви запускаєте будь-який інший контейнеризований застосунок. Наприклад, ви можете запустити ваш контролер як Deployment.

Використання операторів

Після того, як ви розгорнете оператора, ви будете використовувати його, додаючи, змінюючи або видаляючи тип ресурсу, який використовує оператор. Наслідуючи наведений вище приклад, ви б налаштували розгортання для самого оператора, а потім:

kubectl get SampleDB                   # пошук налаштованої бази даних

kubectl edit SampleDB/example-database # ручна заміна деяких параметрів

…і все! Оператор візьме на себе роботу застосування змін, а такою як і підтримання сервісу у відповідному стані.

Створення власних операторів

Якщо в екосистемі немає оператора, який реалізує потрібну вам поведінку, ви можете створити власний.

Ви також можете створити оператор (тобто, Контролер) використовуючи мову або рушій виконання, який працює як клієнт API Kubernetes.

Нижче наведено кілька бібліотек та інструментів, які ви можете використовувати для написання власного хмарного оператора.

• Charmed Operator Framework
• Java Operator SDK
• Kopf (Kubernetes Operator Pythonic Framework)
• kube-rs (Rust)
• kubebuilder
• KubeOps (.NET operator SDK)
• Mast
• Metacontroller along with WebHooks that you implement yourself
• Operator Framework
• shell-operator

Що далі

• Ознайомтесь з CNCF Operator White Paper.
• Дізнайтесь більше про Custom Resources
• Пошукайте готові оператори в OperatorHub, що можуть відповідати вашому випадку
• Опублікуйте свій оператор для використання іншими
• Подивіться оригінальну статтю від CoreOS, що розповідає про шаблон оператора (тут посилання на архівну версію статті)
• Ознайомтесь зі статтею від Google Cloud про найкращі практики створення операторів

6 - Навчальні матеріали

У цьому розділі документації Kubernetes зібрані навчальні матеріали. Кожний матеріал показує, як досягти окремої мети, що більша за одне завдання. Зазвичай навчальний матеріал має декілька розділів, кожен з яких містить певну послідовність дій. До ознайомлення з навчальними матеріалами вам, можливо, знадобиться додати у закладки сторінку з Глосарієм для подальшого консультування.

Основи

• Основи Kubernetes - детальний навчальний матеріал з інтерактивними уроками, що допоможе вам зрозуміти Kubernetes і спробувати його базову функціональність.
• Масштабовані мікросервіси з Kubernetes (Udacity)
• Вступ до Kubernetes (edX)
• Привіт Minikube

Конфігурація

• Приклад: Конфігурування Java мікросервісу
• Конфігурування Redis використовуючи ConfigMap

Застосунки без стану (Stateless Applications)

• Відкриття зовнішньої IP-адреси для доступу до програми в кластері
• Приклад: Розгортання застосунку PHP Guestbook з Redis

Застосунки зі станом (Stateful Applications)

• Основи StatefulSet
• Приклад: WordPress та MySQL із постійними томами
• Приклад: Розгортання Cassandra зі Stateful Sets
• Запуск ZooKeeper, координатора розподіленої системи

Кластери

• AppArmor
• Seccomp

Сервіси

• Використання Source IP

Що далі

Якщо ви хочете написати навчальний матеріал, у статті Використання шаблонів сторінок ви знайдете інформацію про тип навчальної сторінки і шаблон.

6.1 - Привіт Minikube

З цього навчального матеріалу ви дізнаєтесь, як запустити у Kubernetes простий Hello World застосунок на Node.js за допомогою Minikube і Katacoda. Katacoda надає безплатне Kubernetes середовище, що доступне у вашому браузері.

Цілі

• Розгорнути Hello World застосунок у Minikube.

• Запустити застосунок.

• Переглянути логи застосунку.

Перш ніж ви розпочнете

У цьому навчальному матеріалі ми використовуємо образ контейнера, зібраний із наступних файлів:

minikube/server.js

var http = require('http');

var handleRequest = function(request, response) {
  console.log('Received request for URL: ' + request.url);
  response.writeHead(200);
  response.end('Hello World!');
};
var www = http.createServer(handleRequest);
www.listen(8080);

minikube/Dockerfile

FROM node:6.14.2
EXPOSE 8080
COPY server.js .
CMD [ "node", "server.js" ]

Більше інформації про команду docker build ви знайдете у документації Docker.

Створення Minikube кластера

1. Натисніть кнопку Запуск термінала

   
   Примітка:
   Якщо Minikube встановлений локально, виконайте команду minikube start.
   
   

2. Відкрийте Kubernetes дашборд у браузері:

   minikube dashboard
   

3. Тільки для Katacoda: у верхній частині вікна термінала натисніть знак плюс, а потім -- Select port to view on Host 1.

4. Тільки для Katacoda: введіть 30000, а потім натисніть Display Port.

Створення Deployment

Pod у Kubernetes -- це група з одного або декількох контейнерів, що об'єднані разом з метою адміністрування і роботи у мережі. У цьому навчальному матеріалі Pod має лише один контейнер. Kubernetes Deployment перевіряє стан Pod'а і перезапускає контейнер Pod'а, якщо контейнер перестає працювати. Створювати і масштабувати Pod'и рекомендується за допомогою Deployment'ів.

1. За допомогою команди kubectl create створіть Deployment, який керуватиме Pod'ом. Pod запускає контейнер на основі наданого Docker образу.

   kubectl create deployment hello-node --image=registry.k8s.io/echoserver:1.4
   

2. Перегляньте інформацію про запущений Deployment:

   kubectl get deployments
   

   У виводі ви побачите подібну інформацію:
   

   NAME         READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
   hello-node   1/1     1            1           1m
   

3. Перегляньте інформацію про запущені Pod'и:

   kubectl get pods
   

   У виводі ви побачите подібну інформацію:
   

   NAME                          READY     STATUS    RESTARTS   AGE
   hello-node-5f76cf6ccf-br9b5   1/1       Running   0          1m
   

4. Перегляньте події кластера:

   kubectl get events
   

5. Перегляньте конфігурацію kubectl:

   kubectl config view
   

   
   Примітка:
   Більше про команди kubectl ви можете дізнатися зі статті Загальна інформація про kubectl.
   
   

Створення Service

За умовчанням, Pod доступний лише за внутрішньою IP-адресою у межах Kubernetes кластера. Для того, щоб контейнер hello-node став доступний за межами віртуальної мережі Kubernetes, Pod необхідно відкрити як Kubernetes Service.

1. Відкрийте Pod для публічного доступу з інтернету за допомогою команди kubectl expose:

   kubectl expose deployment hello-node --type=LoadBalancer --port=8080
   

   Прапорець `--type=LoadBalancer` вказує, що ви хочете відкрити доступ до Service за межами кластера.
   

2. Перегляньте інформацію про Service, який ви щойно створили:

   kubectl get services
   

   У виводі ви побачите подібну інформацію:
   

   NAME         TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
   hello-node   LoadBalancer   10.108.144.78   <pending>     8080:30369/TCP   21s
   kubernetes   ClusterIP      10.96.0.1       <none>        443/TCP          23m
   

   Для хмарних провайдерів, що підтримують балансування навантаження, доступ до Service надається через зовнішню IP-адресу. Для Minikube, тип `LoadBalancer` робить Service доступним ззовні за допомогою команди `minikube service`.
   

3. Виконайте наступну команду:

   minikube service hello-node
   

4. Тільки для Katacoda: натисніть знак плюс, а потім -- Select port to view on Host 1.

5. Тільки для Katacoda: запишіть п'ятизначний номер порту, що відображається напроти 8080 у виводі сервісу. Номер цього порту генерується довільно і тому може бути іншим у вашому випадку. Введіть номер порту у призначене для цього текстове поле і натисніть Display Port. У нашому прикладі номер порту 30369.

   Це відкриє вікно браузера, в якому запущений ваш застосунок, і покаже повідомлення "Hello World".
   

Увімкнення розширень

Minikube має ряд вбудованих розширень, які можна увімкнути, вимкнути і відкрити у локальному Kubernetes оточенні.

1. Перегляньте перелік підтримуваних розширень:

   minikube addons list
   

   У виводі ви побачите подібну інформацію:
   

   addon-manager: enabled
   dashboard: enabled
   default-storageclass: enabled
   efk: disabled
   freshpod: disabled
   gvisor: disabled
   helm-tiller: disabled
   ingress: disabled
   ingress-dns: disabled
   logviewer: disabled
   metrics-server: disabled
   nvidia-driver-installer: disabled
   nvidia-gpu-device-plugin: disabled
   registry: disabled
   registry-creds: disabled
   storage-provisioner: enabled
   storage-provisioner-gluster: disabled
   

2. Увімкніть розширення, наприклад metrics-server:

   minikube addons enable metrics-server
   

   У виводі ви побачите подібну інформацію:
   

   metrics-server was successfully enabled
   

3. Перегляньте інформацію про Pod і Service, які ви щойно створили:

   kubectl get pod,svc -n kube-system
   

   У виводі ви побачите подібну інформацію:
   

   NAME                                        READY     STATUS    RESTARTS   AGE
   pod/coredns-5644d7b6d9-mh9ll                1/1       Running   0          34m
   pod/coredns-5644d7b6d9-pqd2t                1/1       Running   0          34m
   pod/metrics-server-67fb648c5                1/1       Running   0          26s
   pod/etcd-minikube                           1/1       Running   0          34m
   pod/influxdb-grafana-b29w8                  2/2       Running   0          26s
   pod/kube-addon-manager-minikube             1/1       Running   0          34m
   pod/kube-apiserver-minikube                 1/1       Running   0          34m
   pod/kube-controller-manager-minikube        1/1       Running   0          34m
   pod/kube-proxy-rnlps                        1/1       Running   0          34m
   pod/kube-scheduler-minikube                 1/1       Running   0          34m
   pod/storage-provisioner                     1/1       Running   0          34m
   
   NAME                           TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)             AGE
   service/metrics-server         ClusterIP   10.96.241.45    <none>        80/TCP              26s
   service/kube-dns               ClusterIP   10.96.0.10      <none>        53/UDP,53/TCP       34m
   service/monitoring-grafana     NodePort    10.99.24.54     <none>        80:30002/TCP        26s
   service/monitoring-influxdb    ClusterIP   10.111.169.94   <none>        8083/TCP,8086/TCP   26s
   

4. Вимкніть metrics-server:

   minikube addons disable metrics-server
   

   У виводі ви побачите подібну інформацію:
   

   metrics-server was successfully disabled
   

Вивільнення ресурсів

Тепер ви можете видалити ресурси, які створили у вашому кластері:

kubectl delete service hello-node
kubectl delete deployment hello-node

За бажанням, зупиніть віртуальну машину (ВМ) з Minikube:

minikube stop

За бажанням, видаліть ВМ з Minikube:

minikube delete

Що далі

• Дізнайтеся більше про об'єкти Deployment.

• Дізнайтеся більше про розгортання застосунків.

• Дізнайтеся більше про об'єкти Service.

6.2 - Дізнатися про основи Kubernetes

Основи Kubernetes

Цей навчальний матеріал ознайомить вас з основами системи оркестрації Kubernetes кластера. Кожен модуль містить загальну інформацію щодо основної функціональності і концепцій Kubernetes, а також інтерактивний онлайн-урок. Завдяки цим інтерактивним урокам ви зможете самостійно керувати простим кластером і розгорнутими в ньому контейнеризованими застосунками.

З інтерактивних уроків ви дізнаєтесь:

• як розгорнути контейнеризований застосунок у кластері.
• як масштабувати Deployment.
• як розгорнути нову версію контейнеризованого застосунку.
• як відлагодити контейнеризований застосунок.

Навчальні матеріали використовують Katacoda для запуску у вашому браузері віртуального термінала, в якому запущено Minikube - невеликий локально розгорнутий Kubernetes, що може працювати будь-де. Вам не потрібно встановлювати або налаштовувати жодне програмне забезпечення: кожен інтерактивний урок запускається просто у вашому браузері.

Чим Kubernetes може бути корисний для вас?

Від сучасних вебсервісів користувачі очікують доступності 24/7, а розробники - можливості розгортати нові версії цих застосунків по кілька разів на день. Контейнеризація, що допомагає упакувати програмне забезпечення, якнайкраще сприяє цим цілям. Вона дозволяє випускати і оновлювати застосунки легко, швидко та без простою. Із Kubernetes ви можете бути певні, що ваші контейнеризовані застосунки запущені там і тоді, де ви цього хочете, а також забезпечені усіма необхідними для роботи ресурсами та інструментами. Kubernetes - це висококласна платформа з відкритим вихідним кодом, в основі якої - накопичений досвід оркестрації контейнерів від Google, поєднаний із найкращими ідеями і практиками від спільноти.

Навчальні модулі "Основи Kubernetes"

1. Створення Kubernetes кластера

2. Розгортання застосунку

3. Вивчення застосунку

4. Відкриття доступу до застосунку за межами кластера

5. Масштабування застосунку

6. Оновлення застосунку

6.2.1 - Створення кластера

6.2.1.1 - Використання Minikube для створення кластера

6.2.1.2 - Інтерактивний урок - Створення кластера

6.2.2 - Розгортання застосунку

6.2.2.1 - Використання kubectl для створення Deployment'а

6.2.2.2 - Інтерактивний урок - Розгортання застосунку

6.2.3 - Вивчення застосунку

6.2.3.1 - Ознайомлення з Pod'ами і вузлами (nodes)

6.2.3.2 - Інтерактивний урок - Вивчення застосунку

6.2.4 - Відкриття доступу до застосунку за межами кластера

6.2.4.1 - Використання Cервісу для відкриття доступу до застосунку за межами кластера

6.2.4.2 - Інтерактивний урок - Відкриття доступу до застосунку

6.2.5 - Масштабування застосунку

6.2.5.1 - Запуск вашого застосунку на декількох Pod'ах

Цілі

• Масштабувати застосунок за допомогою kubectl.

Масштабування застосунку

У попередніх модулях ми створили Deployment і відкрили його для зовнішнього трафіка за допомогою Service. Deployment створив лише один Pod для запуску нашого застосунку. Коли трафік збільшиться, нам доведеться масштабувати застосунок, аби задовольнити вимоги користувачів.

Масштабування досягається шляхом зміни кількості реплік у Deployment'і.

Зміст:

• Масштабування Deployment'а

Кількість Pod'ів можна вказати одразу при створенні Deployment'а за допомогою параметра --replicas, під час запуску команди kubectl run

Загальна інформація про масштабування

Previous Next

Масштабування Deployment'а забезпечує створення нових Pod'ів і їх розподілення по вузлах з доступними ресурсами. Масштабування збільшить кількість Pod'ів відповідно до нового бажаного стану. Kubernetes також підтримує автоматичне масштабування, однак це виходить за межі даного матеріалу. Масштабування до нуля також можливе - це призведе до видалення всіх Pod'ів у визначеному Deployment'і.

Запустивши застосунок на декількох Pod'ах, необхідно розподілити між ними трафік. Services мають інтегрований балансувальник навантаження, що розподіляє мережевий трафік між усіма Pod'ами відкритого Deployment'а. Services безперервно моніторять запущені Pod'и за допомогою кінцевих точок, для того щоб забезпечити надходження трафіка лише на доступні Pod'и.

Масштабування досягається шляхом зміни кількості реплік у Deployment'і.

Після запуску декількох примірників застосунку ви зможете виконувати послідовне оновлення без шкоди для доступності системи. Ми розповімо вам про це у наступному модулі. А зараз давайте повернемось до онлайн термінала і масштабуємо наш застосунок.

Почати інтерактивний урок ›

6.2.5.2 - Інтерактивний урок - Масштабування застосунку

6.2.6 - Оновлення застосунку

6.2.6.1 - Виконання послідовного оновлення (rolling update)

Цілі

• Виконати послідовне оновлення, використовуючи kubectl.

Оновлення застосунку

Користувачі очікують від застосунків високої доступності у будь-який час, а розробники - оновлення цих застосунків декілька разів на день. У Kubernetes це стає можливим завдяки послідовному оновленню. Послідовні оновлення дозволяють оновити Deployment без простою, шляхом послідовної заміни одних Pod'ів іншими. Нові Pod'и розподіляються по вузлах з доступними ресурсами.

У попередньому модулі ми масштабували наш застосунок, запустивши його на декількох Pod'ах. Масштабування - необхідна умова для проведення оновлень без шкоди для доступності застосунку. За типовими налаштуваннями, максимальна кількість Pod'ів, недоступних під час оновлення, і максимальна кількість нових Pod'ів, які можуть бути створені, дорівнює одиниці. Обидві опції можна налаштувати в числовому або відсотковому (від кількості Pod'ів) еквіваленті. У Kubernetes оновлення версіонуються, тому кожне оновлення Deployment'а можна відкотити до попередньої (стабільної) версії.

Зміст:

• Оновлення застосунку

Послідовне оновлення дозволяє оновити Deployment без простою шляхом послідовної заміни одних Pod'ів іншими.

Загальна інформація про послідовне оновлення

Попередня Наступна

Як і у випадку з масштабуванням, якщо Deployment "відкритий у світ", то під час оновлення Service розподілятиме трафік лише на доступні Pod'и. Під доступним мається на увазі Pod, готовий до експлуатації користувачами застосунку.

Послідовне оновлення дозволяє вам:

• Просувати застосунок з одного оточення в інше (шляхом оновлення образу контейнера)
• Відкочуватися до попередніх версій
• Здійснювати безперервну інтеграцію та розгортання застосунків без простою

Якщо Deployment "відкритий у світ", то під час оновлення Service розподілятиме трафік лише на доступні Pod'и.

В інтерактивному уроці ми оновимо наш застосунок до нової версії, а потім відкотимося до попередньої.

Почати інтерактивний урок ›

6.2.6.2 - Інтерактивний урок - Оновлення застосунку

7 - Рекомендації з перекладу українською мовою

Дорогі друзі! Раді вітати вас у спільноті українських контриб'юторів проекту Kubernetes. Ця сторінка створена з метою полегшити вашу роботу при перекладі документації. Вона містить правила, якими ми керувалися під час перекладу, і базовий словник, який ми почали укладати. Перелічені у ньому терміни ви знайдете в українській версії документації Kubernetes. Будемо дуже вдячні, якщо ви допоможете нам доповнити цей словник і розширити правила перекладу.

Сподіваємось, наші рекомендації стануть вам у пригоді.

Загальний процес

1. Виберіть одне з найбільш витребуваних ішьюзів або будь-яке ішью і залиште в ньому коментар на кшталт "Працюю над цим". Ми надішлемо вам запрошення до організації та закріпимо цей ішьюз за вами.
2. Зробіть форк k/website.
3. Прочитайте цей документ.
4. Перекладіть
5. Створіть пул-реквест в k/website.

Якщо вам знадобиться допомога, зареєструйтеся в Slack Kubernetes, приєднайтеся до каналу #kubernetes-docs-uk і спитайте там.

Отримання допомоги

Якщо ви виявили проблеми з перекладеним вмістом, створіть проблему на k/website за допомогою /language uk.

kubernetes-i18n-ukrainian/website слід використовувати лише для спрощення процесу локалізації.

Існуючі проблеми/оновлення локалізації

Якщо ви виявили проблеми з перекладеним вмістом і не можете негайно їх виправити, створіть ішью у k/website з описом що не так, на якій сторінці (посилання) і додайте в опис ішью з нового рядка /language uk.

kubernetes-i18n-ukrainian/website слід використовувати лише для спрощення процесу локалізації.

Правила перекладу

• Скопіюйте оригінал і додайте його перед перекладом у якості коментаря. Це потрібно для спрощення відслідковування змін і процесу ревью. Приклади: для Markdown, для YAML.

• У випадку, якщо у перекладі термін набуває неоднозначності і розуміння тексту ускладнюється, надайте у дужках англійський варіант, наприклад: кінцеві точки (endpoints). Якщо при перекладі термін втрачає своє значення, краще не перекладати його, наприклад: характеристики affinity.

• Назви об'єктів Kubernetes залишаємо без перекладу і пишемо з великої літери: Service, Pod, Deployment, Volume, Namespace, за винятком терміна node (вузол). Назви об'єктів Kubernetes вважаємо за іменники ч.р. і відмінюємо за допомогою апострофа: Pod'ів, Deployment'ами. Для слів, що закінчуються на приголосний, у родовому відмінку однини використовуємо закінчення -а: Pod'а, Deployment'а. Слова, що закінчуються на голосний, не відмінюємо: доступ до Service, за допомогою Namespace. У множині використовуємо англійську форму: користуватися Services, спільні Volumes.

• Частовживані і усталені за межами Kubernetes слова перекладаємо українською і пишемо з малої літери (label -> мітка). У випадку, якщо термін для означення об'єкта Kubernetes вживається у своєму загальному значенні поза контекстом Kubernetes (service як службова програма, deployment як розгортання), перекладаємо його і пишемо з малої літери, наприклад: service discovery -> виявлення сервісу, continuous deployment -> безперервне розгортання.

• Складені слова вважаємо за власні назви і не перекладаємо (LabelSelector, kube-apiserver).

• Для перевірки закінчень слів у родовому відмінку однини (-а/-я, -у/-ю) використовуйте онлайн словник. Якщо слова немає у словнику, визначте його відміну і далі відмінюйте за правилами. Докладніше дивіться тут.

Словник