En un mundo donde se hace necesario disponer de aplicaciones escalables y que puedan responder a las exigencias de disponibilidad más demandantes, es donde surgen plataformas de orquestamiento de contenedores como Kubernetes. En esta entrada veremos la plataforma Kubernetes, su arquitectura y los recursos principales que la conforman.
Kubernetes se puede definir como un sistema de código abierto para la automatización del despliegue, el escalado y la gestión de aplicaciones contenerizadas. Fue desarrollado por Google y es ampliamente utilizado en la industria para implementar y administrar aplicaciones en la nube privada, pública o híbrida entre estos dos tipos. Kubernetes se ha convertido en la alternativa de facto cuando se requiere coordinar una gran cantidad de contenedores.
Kubernetes (K8s) se presenta como la respuesta natural al escalamiento de soluciones como Docker, containerd o contenedores en general.
Su adopción ha sido masiva en todas las industrias, con una tendencia a soluciones provistas en la nube.
Kubernetes no llega para reemplazar a los contenedores, sino más bien a complementarlos, lo que es muy beneficioso para responder a las demandas crecientes que tienen las aplicaciones nativas de la nube.
5 Beneficios Principales de Kubernetes
Kubernetes ofrece muchos beneficios para el despliegue de aplicaciones en entornos empresariales, más allá del escalamiento de la contenerización, así presentamos los siguientes 5 beneficios principales de esta tecnología:
– Escalabilidad Automática: Kubernetes permite escalar automáticamente las aplicaciones según la demanda, aumentando o disminuyendo el número de contenedores en función del tráfico o la carga de trabajo.
– Alta Disponibilidad: Gracias a su arquitectura distribuida y sus mecanismos de autorecuperación, Kubernetes asegura que las aplicaciones estén siempre disponibles, incluso en caso de fallos en los nodos o contenedores.
– Portabilidad y Flexibilidad: Las aplicaciones desplegadas en Kubernetes pueden ejecutarse en cualquier entorno que soporte Kubernetes, ya sea en la nube pública, privada o en entornos híbridos, sin necesidad de cambios significativos.
– Eficiencia en el Uso de Recursos: Kubernetes optimiza la utilización de los recursos del clúster, asignando contenedores a los nodos de manera eficiente y permitiendo un mejor aprovechamiento del hardware.
– Despliegues y Rollbacks Simplificados: Con Kubernetes, es posible realizar actualizaciones y rollbacks de aplicaciones de manera controlada y sin tiempo de inactividad (por ejemplo despliegue blue/green), lo que facilita la implementación de estrategias de integración y entrega continuas (CI/CD).
Arquitectura de Kubernetes
La arquitectura de Kubernetes se divide en dos partes:
Control Plane
El Control Plane es el corazón del sistema y se encarga de la gestión del cluster, así es, estamos hablando de un conjunto de servidores, conocidos como servidores master, trabajando de manera colaborativa. Los componentes principales del Control Plane son:
– API server: Servicios Web del tipo REST que dan acceso a consultas y peticiones sobre el sistema. La interfaz por línea de comandos o la consola Web lo utilizan para realizar las diferentes tareas administrativas y de monitoreo.
– etcd: Es una base de datos distribuida donde se aloja la configuración y el estado del sistema. Se accede a ella mediante el API server.
– scheduler: Es el componente encargado de asignar la nueva carga de trabajo a los nodos del cluster. Éste necesita información actualizada sobre la disponibilidad de los nodos y de los recursos que puedan ofrecer. controller: Es el que monitorea el estado de los recursos del cluster y toma acciones para asegurarse que se regrese al estado esperado.
Cluster
El Cluster como tal, formado por nodos esclavos (servidores de máquinas virtuales o físicas) y que ejecutan las aplicaciones contenerizadas.
Nodo
Cada nodo ejecuta un agente llamado kubelet, el cuál se comunica con el Control Plane para reportar el estado y conocer sobre nuevos requerimientos. También se encarga de solicitar el inicio o detención de los contenedores en cada uno de los nodos.
Los nodos también ejecutan el kube-proxy de Kubernetes, que se encarga de la comunicación por la red.
Finalmente, tienen al Container runtime, que corresponde al espacio de ejecución de los contenedores, brindando acceso a los recursos de Hardware que puedan requerir, como son: memoria, CPU, red, etc.
Componentes Complementarios
Por otro lado, también podríamos considerar otros servicios que no son, de por sí, parte de Kubernetes pero que lo complementan para brindar soluciones integrales. Estas podrían ser:
– Image Registry: Repositorio de las imágenes de contenedor utilizados para crear los contenedores de las aplicaciones y servicios como por ejemplo una base de datos.
– Load Balancer: Servicio que redirige las peticiones de los clientes para que la carga pueda ser distribuida y también para aislar a los nodos que puedan tener problemas, soportando alta disponibilidad.
Recursos Principales
A continuación detallaremos los recursos que se consideran la base de Kubernetes y que a través de ellos se obtienen los beneficios más importantes de este tipo de soluciones.
Pod
La unidad más pequeña del despliegue en Kubernetes es el Pod y puede contener uno o más contenedores. Entre los contenedores que forman parte de un Pod comparten el mismo espacio de nombres y recursos como la dirección IP o volúmenes de disco, lo que significa que pueden comunicarse entre sí de forma fácil y rápida.
Service
Otro recurso importante de Kubernetes incluye al Service, que es una abstracción de uno o más Pods (están al frente de los Pods y proveen un balanceo de carga), proporcionan una dirección IP más estable que un Pod y además se publica un nombre DNS para facilitar la ubicación del mismo dentro de la red. Los Service se utilizan para que los Pods se comuniquen entre sí, siendo un intermediario, de forma segura y estable.
Deployment
Finalmente tenemos al Deployment, que es el elemento encargado de gestionar y actualizar un conjunto de pods similares. Un Deployment define la plantilla para los Pods y se encarga de crear y mantener la cantidad de los mismos que sean necesarios para cumplir con la especificación deseada. Los deployments también facilitan el despliegue gradual y el rollback de las aplicaciones.
Conclusiones
– Kubernetes como Solución Integral para la Gestión de Contenedores: Kubernetes se ha establecido como una plataforma esencial para la automatización y orquestación de aplicaciones contenerizadas. Su capacidad para escalar aplicaciones de manera automática, gestionar eficientemente los recursos y garantizar alta disponibilidad lo convierte en una solución robusta y adaptable para entornos de nube pública, privada e híbrida.
– Arquitectura de Kubernetes:
Control Plane y Clúster Distribuido: La arquitectura de Kubernetes está diseñada para proporcionar un control centralizado mediante el Control Plane, que gestiona el estado del clúster, y una ejecución distribuida en nodos, que asegura la operación continua de las aplicaciones. Esta separación de funciones permite una gestión eficiente y una recuperación automática ante fallos, mejorando la resiliencia de las aplicaciones.
– Beneficios tangibles de Kubernetes para DevOps: Kubernetes ofrece ventajas significativas en términos de escalabilidad automática, alta disponibilidad, portabilidad y eficiencia en el uso de recursos, lo que lo convierte en una herramienta fundamental para equipos de desarrollo y operaciones que buscan optimizar sus procesos de CI/CD.
Hasta aquí llegamos con esta entrega, para una próxima oportunidad estaremos abordando contenido práctico, donde crearemos recursos como los que hemos analizado previamente.
Esperamos que nos sigas acompañando en esta serie de artículos sobre Kubernetes y te invitamos a dejar tus comentarios o preguntas en la sección inferior. Nos encantaría conocer sobre qué otros temas te gustaría que compartamos. ¡Nos leemos pronto!
Escalabilidad sin Límites: Consultoría de Kubernetes para su Empresa
Nuestro enfoque en Kubernetes está diseñado para impulsar la escalabilidad de su infraestructura de TI, a través de la implementación estratégica de contenedores y la orquestación eficiente de aplicaciones y servicios, su infraestructura estará lista para escalar sin límites.
Kubernetes: Arquitectura y Recursos Principales
En un mundo donde se hace necesario disponer de aplicaciones escalables y que puedan responder a las exigencias de disponibilidad más demandantes, es donde surgen plataformas de orquestamiento de contenedores como Kubernetes. En esta entrada veremos la plataforma Kubernetes, su arquitectura y los recursos principales que la conforman.
Contenidos
¿Qué es Kubernetes?
Kubernetes se puede definir como un sistema de código abierto para la automatización del despliegue, el escalado y la gestión de aplicaciones contenerizadas.
Fue desarrollado por Google y es ampliamente utilizado en la industria para implementar y administrar aplicaciones en la nube privada, pública o híbrida entre estos dos tipos.
Kubernetes se ha convertido en la alternativa de facto cuando se requiere coordinar una gran cantidad de contenedores.
Kubernetes (K8s) se presenta como la respuesta natural al escalamiento de soluciones como Docker, containerd o contenedores en general.
(Si te interesa, en un artículo anterior compartimos los Primeros pasos en Docker).
Su adopción ha sido masiva en todas las industrias, con una tendencia a soluciones provistas en la nube.
Kubernetes no llega para reemplazar a los contenedores, sino más bien a complementarlos, lo que es muy beneficioso para responder a las demandas crecientes que tienen las aplicaciones nativas de la nube.
5 Beneficios Principales de Kubernetes
Kubernetes ofrece muchos beneficios para el despliegue de aplicaciones en entornos empresariales, más allá del escalamiento de la contenerización, así presentamos los siguientes 5 beneficios principales de esta tecnología:
Arquitectura de Kubernetes
La arquitectura de Kubernetes se divide en dos partes:
Control Plane
El Control Plane es el corazón del sistema y se encarga de la gestión del cluster, así es, estamos hablando de un conjunto de servidores, conocidos como servidores master, trabajando de manera colaborativa. Los componentes principales del Control Plane son:
controller: Es el que monitorea el estado de los recursos del cluster y toma acciones para asegurarse que se regrese al estado esperado.
Cluster
El Cluster como tal, formado por nodos esclavos (servidores de máquinas virtuales o físicas) y que ejecutan las aplicaciones contenerizadas.
Nodo
Cada nodo ejecuta un agente llamado kubelet, el cuál se comunica con el Control Plane para reportar el estado y conocer sobre nuevos requerimientos. También se encarga de solicitar el inicio o detención de los contenedores en cada uno de los nodos.
Los nodos también ejecutan el kube-proxy de Kubernetes, que se encarga de la comunicación por la red.
Finalmente, tienen al Container runtime, que corresponde al espacio de ejecución de los contenedores, brindando acceso a los recursos de Hardware que puedan requerir, como son: memoria, CPU, red, etc.
Componentes Complementarios
Por otro lado, también podríamos considerar otros servicios que no son, de por sí, parte de Kubernetes pero que lo complementan para brindar soluciones integrales. Estas podrían ser:
Recursos Principales
A continuación detallaremos los recursos que se consideran la base de Kubernetes y que a través de ellos se obtienen los beneficios más importantes de este tipo de soluciones.
Pod
La unidad más pequeña del despliegue en Kubernetes es el Pod y puede contener uno o más contenedores. Entre los contenedores que forman parte de un Pod comparten el mismo espacio de nombres y recursos como la dirección IP o volúmenes de disco, lo que significa que pueden comunicarse entre sí de forma fácil y rápida.
Service
Otro recurso importante de Kubernetes incluye al Service, que es una abstracción de uno o más Pods (están al frente de los Pods y proveen un balanceo de carga), proporcionan una dirección IP más estable que un Pod y además se publica un nombre DNS para facilitar la ubicación del mismo dentro de la red. Los Service se utilizan para que los Pods se comuniquen entre sí, siendo un intermediario, de forma segura y estable.
Deployment
Finalmente tenemos al Deployment, que es el elemento encargado de gestionar y actualizar un conjunto de pods similares. Un Deployment define la plantilla para los Pods y se encarga de crear y mantener la cantidad de los mismos que sean necesarios para cumplir con la especificación deseada. Los deployments también facilitan el despliegue gradual y el rollback de las aplicaciones.
Conclusiones
Hasta aquí llegamos con esta entrega, para una próxima oportunidad estaremos abordando contenido práctico, donde crearemos recursos como los que hemos analizado previamente.
Esperamos que nos sigas acompañando en esta serie de artículos sobre Kubernetes y te invitamos a dejar tus comentarios o preguntas en la sección inferior. Nos encantaría conocer sobre qué otros temas te gustaría que compartamos. ¡Nos leemos pronto!
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Escalabilidad sin Límites: Consultoría de Kubernetes para su Empresa
Nuestro enfoque en Kubernetes está diseñado para impulsar la escalabilidad de su infraestructura de TI, a través de la implementación estratégica de contenedores y la orquestación eficiente de aplicaciones y servicios, su infraestructura estará lista para escalar sin límites.
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