اگر به کلود علاقمند هستید، الان کوبرنتیز، که یکی از مولفه‌های اساسی هر کلود پرووایدری هست، خیلی تقاضای جذب دارد، این کتاب که ۲۰۲۲ چاپ شده است، بسیار کامل می باشد.
فایل PDF کتاب را از اینجا دریافت کنید
اخیرا در حوزه برنامه نویسی، استفاده از کوبرنتیز افزایش پیدا کرده است به همین دلیل یادگیری کوبرنتیز برای توسعه‌دهندگان، مهندسان نرم‌افزار و البته مهندسان دواپس (DevOps) اهمیت بسیار زیادی پیدا کرده است.
کوبرنتیز از کجا می آید؟
در طول زمان سازمان‌های مختلف تصمیم گرفتند تا از کدنویسی یکپارچه چشم پوشی کنند و برنامه‌های بزرگ را در قالب اجزای کوچک‌تر دربیاورند. این بخشهای کوچک و مستقل میکرو سرویس نامیده می‌شوند و می‌توانند جداگانه طراحی شوند. همین موضوع به‌روزرسانی و مقیاس‌بندی آنها را آسان می‌کند. با افزایش اجزای قابل استقرار و مراکز داده، مدیریت، پیکربندی و اجرای موفقیت آمیز این بخش‌ها در چندین محیط با استفاده از اسکریپت ها و ابزارهای خودکار، فرآیند برنامه نویسی و پیاده سازی بسیار پیچیده‌تر شد. در نتیجه مفهوم کانتینر (container) و بعد از آن، مواردی مانند کوبرنتیز در برنامه نویسی معرفی شدند. ابتدا بهتر است با مفهوم کانتینر آشنا شوید سپس به سراغ کوبرنتیز می رویم.
کانتینر (container) چیست؟
اگر تجربه کدنویسی در یک تیم و به صورت گروهی را داشته باشید، احتمالا برایتان پیش آمده که فردی برنامه‌ای را برایتان ارسال کند و شما در اجرای آن، دچار خطاهای مختلف ورژنی شوید. در اینجا اگر محیطی مانند ماشین مجازی وجود داشته باشد کار بسیار راحت می‌شود تا به صورت ایزوله و بدون دردسر برنامه را اجرا کنید. کانتینرها نیز کمابیش مشابه ماشین‌های مجازی هستند و همین نیاز را برآورده می‌کنند. یک کانتینر در مقایسه با ماشین مجازی بسیار سبک‌تر است و نیازی نیست تا به‌ازای هر کانتینر یک سیستم عامل داشته باشید. یکی از نقاط قوت کانتینرها این است که رویکردی مشابه میکروسرویس‌ها دارند؛ یعنی می‌توان اپلیکیشن را به بخشهای مختلف تقسیم کرد (مانند دیتابیس، فرانت‌اند اپلیکشن و…). این کار موجب مدیریت آسانتر برنامه‌ها شده و اختلال را کاهش می‌دهد. در حل حاضر کانتینرها در ایجاد برنامه‌های کاربردی فراگیر شده‌اند. میل به برنامه‌های مقیاس‌پذیر و با کارایی بالا، بسیاری را به سمت فناوری‌هایی مانند کوبرنتیز سوق داده است.
کوبرنتیز یا کوبرنتیس (Kubernetes) چیست؟
اول از همه باید بگوییم که داکر و کوبرنتیز دو تکنولوژی متفاوت برای دیپلوی و اجرای اپلیکیشن های مبتنی بر کانتینر هستند. کوبرنتیز یک پلتفرم متن باز است که به برنامه‌های کاربردی کانتینری اختصاص داده شده است. این نام دارای ریشه یونانی و به معنای سکان دار یا خلبان است. خوب است که این را در پس ذهن خود نگه دارید، زیرا فهم جزئیات و نحوه عملکرد کوبرنتیز برای افراد مبتدی اصلا آسان نیست. در اصل، کوبرنتیز به توسعه و استقرار برنامه‌ها به شیوه‌ای ساده کمک می‌کند. در این روش تا حد امکان برنامه‌های نرم‌افزاری غیر ضروری حذف می‌شوند.
کوبرنتیز که اغلب به عنوان K8s هم شناخته می شود، محیطی را فراهم می کند که اپلیکیشن های کانتینری بر روی سیستم های میزبان مختلف دیپلوی، اجرا و مقیاس بندی شوند. کوبرنتیس (Kubernetes) با زیست‌بوم گسترده‌اش، فرایندهای خودکارسازی و پیکربندی اپلیکیشن‌ها را ساده می‌کند و زمان و منابع لازم برای اجرای عملیات‌ها را کاهش می‌دهد. نکته دیگر اینکه گستردگی خدمات و پشتیبانی و ابزارهای آن باعث شده است تا بین توسعه‌دهندگان به‌سرعت محبوبیت پیدا کند. به‌طور مؤثر توزیع بار کاری، شبکه کانتینر، تخصیص فضای ذخیره‌سازی و مقیاس بندی خودکار را کنترل می‌کند و این در حالی است که از حفظ وضعیت مطلوب برنامه‌ها برای افزایش انعطاف‌پذیری اطمینان حاصل خواهد کرد.
چه در فضای محلی و چه در پلتفرم‌های ابری عمومی، Kubernetes استقرار و مدیریت برنامه‌ها را ساده کرده و ابزاری قدرتمند برای توسعه و عملیات برنامه‌های مبتنی بر کانتینر ارائه می‌کند. گوگل یکی از نخستین مشارکت‌کنندگان در فناوری کانتینر لینوکس بود. این شرکت برای استقرار کانتینرها که تعدادشان به دومیلیارد در هفته می‌رسد، از پلتفرم Borg کمک می‌گیرد که پدر Kubernetes محسوب می‌شود.
ویژگی های کوبرنتیز
Kubernetes مجموعه‌ای غنی از ویژگی‌ها را ارائه می‌کند که برای هماهنگ کردن کانتینرها به‌طور کارآمد در چندین میزبان، مدیریت خودکار خوشه‌های Kubernetes و بهینه‌سازی استفاده از منابع طراحی شده‌اند. ویژگی‌های کلیدی کوبرنتیز به صورت موارد زیر هستند:
خودکار سازی فرآیندهای دستی مثل انتخاب سرور برای میزبانی کانتینر
امکان مدیریت و تعامل با چند کلاستر
هماهنگ کردن کانتینترها در چند میزبان
به حداکثر رساندن میزان استفاده از منابع به خاطر استفاده بهتر از زیرساخت
امکان بازگشت به نسخه های قبلی برنامه
ارائه خدمات اضافی مثل خدمات امنیتی، شبکه و ذخیره سازی
بررسی خودکار کارکرد درست گره ها و کانتینرها
امکان مقیاس بندی منابع به صورت عمودی و افقی
هماهنگ سازی فضای ذخیره سازی
قابلیت نصب و اضافه کردن فضای ذخیره سازی به صورت پویا
پشتیبانی از قابلیت متعادل سازی بار داخلی و خارجی برای رفع نیازهای مختلف
امکان بازگردانی مجدد در صورت اشکال در برنامه
امکان انتقال بارهای کاری به هر نوع زیرساخت
انتخاب بهترین مکان برای کانتینرها
چند نمونه از ویژگی های بالا را توضیح می دهیم:
مقیاس بندی خودکار: Kubernetes مقیاس بندی خودکار برنامه‌های کانتینری و منابع آنها را بر اساس استفاده فعال کرده و امکان تنظیمات یکپارچه را برای برآورده کردن تقاضاهای در حال تغییر فراهم می‌کند.
مدیریت چرخه حیات: با Kubernetes، استقرار و به‌روزرسانی‌ها را می‌توان خودکار کرد، از جمله توانایی بازگشت به نسخه‌های قبلی، توقف و ازسرگیری استقرار، اطمینان از به‌روزرسانی نرم‌افزار و بازگشت مجدد.
مدل اعلامی: Kubernetes بر اساس یک مدل اعلامی عمل می‌کند که در آن کاربران وضعیت مورد نظر سیستم را مشخص می‌کنند و Kubernetes به‌طور مداوم در پس‌زمینه کار می‌کند تا آن حالت را حفظ کند و از هرگونه خرابی به‌طور خودکار بازیابی شود.
انعطاف‌پذیری و خودترمیم: Kubernetes قابلیت‌های داخلی را برای خودترمیم برنامه ارائه می‌دهد، از جمله قرار دادن خودکار کانتینر، راه‌اندازی مجدد خودکار کانتینر شکست‌خورده، تکرار خودکار کانتینر برای تحمل خطا و مقیاس خودکار منابع بر اساس نیازهای حجم کار.
ذخیره‌سازی دائمی: Kubernetes تدارک ذخیره‌سازی انعطاف‌پذیر و پویا را ارائه می‌دهد و به کانتینرها اجازه می‌دهد تا در زمان اجرا در صورت نیاز از منابع ذخیره‌سازی پایدار استفاده کنند.
تعادل بار: Kubernetes از انواع گزینه‌های متعادل‌کننده بار، داخلی و خارجی، برای توزیع ترافیک شبکه ورودی در بین برنامه‌های کانتینری پشتیبانی کرده و از استفاده کارآمد از منابع و در دسترس بودن بالا اطمینان حاصل می‌کند.
پشتیبانی از DevSecOps: با ترکیب Kubernetes با شیوه‌های DevSecOps، سازمان‌ها می‌توانند بهره‌وری توسعه‌دهنده را افزایش دهند و امنیت را بهبود بخشند. Kubernetes امنیت را در طول چرخه حیات کانتینر یکپارچه می‌کند، عملیات کانتینر را در چندین ابر ساده می‌کند و تیم‌ها را قادر می‌سازد تا نرم‌افزار ایمن و با کیفیت را کارآمدتر ارائه دهند.
این ویژگی‌ها، Kubernetes را به ابزاری قدرتمند برای مدیریت و مقیاس بندی برنامه‌های کانتینری تبدیل می‌کند که انعطاف‌پذیری، مقیاس‌پذیری و قابلیت‌های اتوماسیون را افزایش می‌دهد.
معماری کوبرنتیز kubernetes چگونه است؟
درک معماری کوبرنتیز شبیه پوست کندن پیاز است. همه دیپلویمنت های کوبرنتیز حداقل یک کلاستر دارند. هر کلاستر شامل گره است و این گره ها میزبان Pod ها یا همان مجموعه کانتینرهای درحال اجرا هستند. یک نمونه کوبرنتیز دارای یک صفحه کنترل است که مدیریت تمام این اجزا را انجام می دهد. امکان دارد برای کاربران این سوال پیش بیاد که کار کوبرنتیز چیست؟ Kubernetes برای اجرای برنامه‌های کانتینری ساخته شده است که برنامه‌ها را در قالب قابل‌حمل و به‌راحتی قابل‌اجرا بسته‌بندی می‌کند. معماری Kubernetes حول خوشه‌ها می‌چرخد که از اجزای متعددی تشکیل شده است که با هم کار می‌کنند.
اما خوشه یا کلاستر چیست؟ یک خوشه Kubernetes معمولاً شامل یک صفحه کنترل (Control Panel) و یک یا چند گره کارگر (worker node) است. صفحه کنترل وظایف مدیریتی ضروری را انجام داده و Kubernetes API را از طریق سرور API در معرض دید قرار می‌دهد. این کنترل پنل مسئول تصمیم‌گیری در مورد مدیریت خوشه و پاسخگویی به رویدادهای خوشه‌ای است. از سوی دیگر، گره‌های کارگر، سرورهای فیزیکی یا مجازی هستند که بارهای کاری برنامه واقعی در آنها اجرا می‌شود. این گره‌ها Kubernetes Pods را میزبانی و اجرا می‌کنند که کوچک‌ترین واحدهای اجرایی در Kubernetes هستند. هر Pod می‌تواند حاوی یک یا چند کانتینر باشد که با هم کار می‌کنند تا یک برنامه کاربردی را پشتیبانی کنند.
صفحه کنترل برای برنامه‌ریزی و مدیریت Pods با گره‌های کارگر تعامل دارد. بر اساس در دسترس بودن منابع و نیازمندی‌ها، Pods را به گره‌های خاص اختصاص می‌دهد. صفحه کنترل همچنین سلامت و وضعیت گره‌ها را کنترل می‌کند و اقدامات لازم را در پاسخ به خرابی‌ها یا تغییرات در خوشه انجام می‌دهد. ارتباط در یک خوشه Kubernetes از طریق استفاده از اجزای مختلف اتفاق می‌افتد. اجزای صفحه کنترل، مانند سرور API، مدیر کنترلر و زمان‌بندی، با یکدیگر تعامل دارند تا از وضعیت مطلوب خوشه اطمینان حاصل کنند. آنها از طریق kubelet، یک عامل Kubernetes که روی هر گره اجرا می‌شود، با گره‌های کارگر که Pods را اجرا می‌کنند، ارتباط برقرار می‌کنند.
علاوه بر این، Kubernetes یک مدل شبکه انعطاف‌پذیر ارائه می‌دهد که به Pods در حال اجرا بر روی گره‌های مختلف اجازه می‌دهد تا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. آدرس‌های IP منحصربه‌فردی را به هر Pod اختصاص می‌دهد و مسیریابی شبکه و تعادل بار را مدیریت می‌کند تا اتصال یکپارچه را فعال کند. به‌طور کلی، معماری Kubernetes از یک صفحه کنترل و گره‌های کارگر برای مدیریت و هماهنگی برنامه‌های کاربردی کانتینری استفاده می‌کند. این یک پلت فرم مقیاس‌پذیر و انعطاف‌پذیر برای استقرار و مقیاس بندی برنامه‌ها فراهم می‌کند، در حالی که وضعیت مطلوب خوشه را حفظ کرده و ارتباط بین اجزا را تسهیل می‌کند.
مزایای کوبرنتیز kubernetes چیست؟
چندین مزیت قابل توجه را ارائه می‌دهد که به محبوبیت آن کمک کرده است که می‌توان از مهم‌ترین این مزایای کوبرنتیز چیست به موارد زیر اشاره کرد:
قابل‌حمل بودن: کانتینرها یک محیط اجرا سازگار و قابل‌حمل برای برنامه‌ها فراهم می‌کنند. Kubernetes با پشتیبانی از برنامه‌های کانتینری در محیط‌های مختلف، از محیط‌های مجازی گرفته تا محیط‌های فیزیکی، بر این اساس استوار است. کانتینر در ابرهای عمومی اصلی پشتیبانی می‌شود و به شما امکان می‌دهد برنامه‌های کانتینری را در Kubernetes در محیط‌های مختلف اجرا کنید.
ادغام و توسعه‌پذیری: Kubernetes به‌گونه‌ای طراحی شده که بسیار توسعه‌پذیر است و به خوبی با راه‌حل‌های موجود ادغام می‌شود. طیف گسترده‌ای از API ها و رابط‌ها را ارائه می‌کند که یکپارچه‌سازی یکپارچه با خدمات ثبت‌نام، نظارت و هشدار را ممکن می‌سازد. جامعه Kubernetes به‌طور فعال راه‌حل‌های منبع باز را توسعه می‌دهد و به آنها کمک می‌کند که مکمل Kubernetes هستند و یک اکوسیستم پر جنب‌وجوش و به سرعت در حال رشد ایجاد می‌کنند.
مقیاس پذیری و کارایی بالا: کوبرنتیز برنامه شما را برای افزایش یا کاهش لود اطلاعات انعطاف پذیرتر و سازگارتر می‌کند. بنابراین، در حالی که ترافیک زیاد شده و کاربران به دنبال ورود به برنامه شما هستند، می‌توانید سرعت را افزایش دهید.
کنترل مبتنی بر API: کوبرنتیز حول یک API قدرتمند و جامع REST ساخته شده است. این معماری API محور اجازه می‌دهد تا هر جنبه‌ای از محیط Kubernetes به صورت برنامه‌ریزی شده کنترل شود و قابلیت‌های انعطاف‌پذیری و اتوماسیون را فراهم می‌کند. اپراتورها و توسعه‌دهندگان را قادر می‌سازد تا با استفاده از زبان‌ها و ابزارهای برنامه‌نویسی مختلف منابع Kubernetes را مدیریت و با آنها تعامل داشته باشند.
CI/CD ساده شده: Kubernetes به‌طور یکپارچه با شیوه‌های یکپارچه‌سازی/استقرار مستمر (CI/CD) ادغام می‌شود که فرآیند ساخت، آزمایش و استقرار برنامه‌ها در محیط‌های تولید را خودکار می‌کند. با گنجاندن Kubernetes در خطوط لوله CI/CD، سازمان‌ها می‌توانند گردش‌های کاری مقیاس‌پذیر و قابل انطباق ایجاد کنند که به صورت پویا با تغییرات بار کاری تنظیم می‌شوند و فرآیند کلی تحویل برنامه را ساده می‌کنند.
بازیابی و پشتیبان گیری: اگر سرور مرکزی یک زیرساخت دچار حادثه شود، کوبرنتیز امکان بازیابی اطلاعات از دست رفته را با کمک ETCD فراهم می‌کند. این مکانیسم داده‌های از دست رفته را در برنامه کانتینری شده پس از بازیابی به آخرین وضعیت بازیابی می‌کند.
بهره وری در سیستم‌های بزرگ: در تیم‌های بزرگ توسعه، عملیات استقرار و مدیریت برنامه‌ها با کوبرنتیز بسیار کم هزینه‌تر از انجام دستی با استفاده از اسکریپت‌ها است.
کاربردهای کوبرنتیز Kubernetes
دلیل اصلی این انتخاب سازمان ها، حذف نیاز به انجام کارهای خسته کننده ای مثل راه اندازی و توقف دستی کانتینرها یا اختصاص کانتینرها به سرورها است. در واقع، اگر با یک پروسه دیپلوی کانتینر در مقیاس بزرگ مواجه هستید، این ابزار برای مدیریت محیط موردنظر ضروری است. شاید مدیریت یک یا دو نمونه کانتینر به صورت دستی کار راحتی باشد، اما مدیریت یک محیط برنامه با کانتنینرهای بیشتر به صورت دستی تقریباً غیر ممکن است. با این که کوبرنتیز یک ابزار امنیتی نیست ولی این امکان را به شما می دهد که تکنیک های امنیتی خاصی مثل کنترل دسترسی بر اساس نقش و سیاست های امنیتی pod را به محیط برنامه های کانتینری اضافه کنید.
Kubernetes در پیاده‌سازی کامل زیرساخت مبتنی‌بر کانتینر در محیط توسعه به شما کمک می‌کند. ازآن‌‌جا‌‌که این پلتفرم برای خودکارسازی تسک‌های عملیاتی طراحی شده است، به شما اجازه می‌دهد تا بسیاری از کارهای دیگر را نیز روی کانتینرها انجام دهید. توسعه‌دهندگان با ابزارهای خاص الگوهای کوبرنتیس می‌توانند برنامه‌های ویژه زیرساخت ابری را به‌عنوان پلتفرم ران‌تایم تولید کنند.
دیگر کاربردهای کوبرنتیز عبارت‌اند از:
هماهنگ‌سازی کانتینرها در چندین سیستم میزبان
کنترل و خودکارسازی روند استقرار و به‌روزرسانی اپلیکیشن‌ها
ارتقای حافظه برای اجرای اپ‌های حالتمند (Stateful)
افزایش آنی مقیاس اپ‌های کانتینری و منابع آنها
اطمینان از اجرای صحیح و دقیق اپ‌های مستقر
بررسی و اصلاح خودکار اپ‌ها با قابلیت‌های ارتقا و مقیاس‌پذیری خودکار
رجیستری ازطریق پروژههایی مثل Docker Registry
شبکه‌سازی ازطریق پروژه‌های OpenvSwitch و مسیریابی لبه هوشمند
تله‌متری ازطریق Kibana و Hawkular و Elastic
امنیت ازطریق پروژههایی مثل LDAP ،SELinux ،RBAC و OAUTH با لایه‌‌های چندمستأجری (Multitenancy)
خودکارسازی با افزودن پلی‌بوک‌های Ansible برای نصب و مدیریت چرخه عمر کلاستر
مفاهیم پایه در کوبرنتیز
قبل از شروع کار با کوبرنتیز باید با چند مفهوم اساسی که در معماری سیستم آن استفاده می‌شود آشنا باشیم. این مفاهیم به شرح زیر می‌باشد:
گره (node): گره یا نود، یک ماشین مجازی یا فیزیکی است که شامل انواع خدمات مورد نیاز برای اجرای برنامه است. بخش کنترل گره‌ها را مدیریت می‌کند و یک خوشه معمولی کوبرنتیز نیز ممکن است دارای گره‌های متعدد باشد.
خوشه (cluster): یک خوشه از چندین گره تشکیل می‌شود. در کوبرنتیز اگر یکی از گره‌ها خراب شود، همچنان می‌توانید به گره‌های دیگر دسترسی داشته باشید.
پاد (Pod): کوچک‌ترین واحد قابل استقرار در کوبرنتیز ، Pod نامیده می‌شود. Pod یک نمونه از یک برنامه کوبرنتیز است که مسئولیت اجرای آن را نیز برعهده دارد. این برنامه حاوی یک مخزن و یا شامل چند مخزن وابسته به یکدیگر است و این منابع به اشتراک گذاشته می‌شود. Pod از تمامی مخازن زمان اجرا به خوبی پشتیبانی می‌کند. داکر (Docker) که یکی از محبوب‌ترین مخازن زمان اجرا است، نیز از Pod استفاده می‌کند.
سرویس (service): یک سرویس یک آدرس آیپی (IP) ثابت است که به هر پاد متصل می‌شود. نکته قابل توجه این است که چرخه عمر یک پاد و سرویس به هم متصل نیست و بنابراین ممکن است یک سرویس حتی پس از مرگ پاد نیز ادامه یابد.
Kubectl: این رابط خط فرمان برای انجام عملیاتهای کوبرنتیز در خوشه است.
Kubelet: یک فرآیند کوبرنتیز است که به خوشه‌ها اجازه می‌دهد با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این فرآیند هر گره در خوشه را کنترل کرده و اطمینان حاصل می‌کند که کانتینرها در یک پاد به درستی اجرا شوند.
ورود (ingress): ورود یک شی API است که امکان دسترسی خارجی به خدمات با خوشه را فراهم می‌کند. برای خواندن اطلاعات منابع ورودی، پردازش آن داده‌ها و دریافت ترافیک به خوشه کوبرنتیز شما به یک کنترل کننده ورودی نیاز دارید.
اسرار (secrets): این شی داده‌های حساس مانند رمزهای عبور و کلیدهای API را ذخیره می‌کند. اشیای اسرار شبیه کانفیگ مپ‌ها (ConfigMaps) هستند ، با این تفاوت که داده‌های محرمانه را در قالب متن ساده نگه می‌دارند. با توجه به این محرمانه بودن، اجزای مخفی باید با استفاده از ابزارهای واسط رمزگذاری شوند.
KubeCon چیست؟
اصطلاح و مفهوم مهم دیگری که در رابطه با اینکه کوبرنتیز چیست اهمیت دارد مفهوم KubeCon است. KubeCon یک کنفرانس سالانه بوده که به جامعه Kubernetes اختصاص داده شده است. این برنامه توسعه‌دهندگان، کاربران و علاقه‌مندان به Kubernetes و فناوری‌های بومی ابری را گرد هم می‌آورد. این رویداد از زمان آغاز به کار خود در سال ۲۰۱۵ رشد قابل‌توجهی داشته است و هرساله تعداد زیادی از شرکت‌کنندگان را به خود جذب می‌کند.
چرا به کوبرنتیس نیاز داریم؟
کانتینرها روشی ایدئال برای باندل‌کردن و اجرای اپلیکیشن‌ها به‌شمار می‌آیند. در محیط توسعه، کانتینرها را باید به‌دقت مدیریت کنید و مطمئن شوید از دسترس خارج نشده‌اند. برای مثال، اگر کانتینری خاموش شود، کانتینر دیگری باید شروع شود. آیا سپردن این فرایند نظارتی دقیق و مکرر به یک سیستم بهتر نیست؟
این‌جاست که Kubernetes برای نجات شما وارد صحنه می‌شود. این ابزار محبوب فریم‌ورکی را برای اجرای انعطاف‌پذیر سیستم‌های توزیع‌شده دراختیارتان می‌گذارد. کوبرنتیس روی مقیاس‌پذیری و اجرای صحیح اپلیکیشن شما نظارت و الگویی را برای استقرار و توسعه فراهم می‌کند. از دیگر کاربردهای کوبرنتیس می‌توان به این‌ها اشاره کرد:
سرویس جست‌وجو و متعادل‌سازی بار: کوبرنتیس می‌تواند کانتینر را ازطریق نام DNS یا آدرس IP پیدا کند. اگر ترافیک ارسالی به یک کانتینر زیاد باشد، ترافیک به بخشهای دیگر توزیع و با متعادل‌سازی بار از ناپایداری اپلیکیشن جلوگیری می‌شود.
هماهنگ‌سازی حافظه: کوبرنتیس قابلیت نصب خودکار حافظه براساس اولویت‌های شما را دارد. این حافظه می‌تواند محلی، ابری و… باشد.
تعیین حالت دلخواه اپلیکیشن: حالت دلخواه خود را برای کانتینرهای مستقر توصیف کنید تا Kubernetes با نرخ مشخصی وضعیت موجود را به حالت دلخواهتان تغییر دهد. برای مثال، می‌توانید Kubernetes را برای ایجاد کانتینرهای جدید و حذف کانتینرهای موجود و اختصاص منابع به موارد جدید تنظیم کنید.
استفاده بهینه از سخت‌افزار: برای افزایش حداکثری منابع در‌دسترس برنامه‌ها باید مشخص کنید که هر کانتینر به چه میزان توان پردازش و RAM نیاز دارد.
خودترمیمی: کوبرنتیس کانتینرهای دچار خطا را ری‌استارت و جایگزین می‌کند و مواردی که براساس وضعیت دلخواه کاربر نیستند، خاتمه می‌دهد و آنها را تا زمانی‌که کاربردی نباشند، به کلاینت نمی‌فرستد. بدین‌ترتیب، فرایندی خودترمیمی ایجاد می‌شود.
مدیریت داده‌های حساس و پیکربندی اپ‌ها: Kubernetes امکان ذخیره‌سازی داده‌های حساس، ازجمله رمزهای عبور و توکن‌های OAuth و کلیدهای SSH را برایتان فراهم می‌کند. بدون نیاز به بازسازی فایل‌های ایمیج کانتینر و افشای این داده‌ها در پیکربندی استک، می‌توانید این اطلاعات را مستقر و به‌روزسانی کنید.
تفاوت کوبرنتیز Kubernetes و داکر Docker
اغلب کاربران در انتخاب بین این دو گیج می شوند و یا با همدیگر اشتباه می گیرند. این دو، فناوری های متفاوتی هستند ولی در عین حال به عنوان مکملی برای اجرای برنامه های کانتینری محسوب می شوند. Kubernetes و Docker هر دو فناوری‌های مهمی در فضای کانتینری هستند، اما اهداف متفاوتی را دنبال می‌کنند.
داکر (Docker) هم ابزاری متن‌باز برای مدیریت کانتینرهاست و طرفداران زیادی دارد. نسخه متن‌باز داکر که Community Edition نیز نامیده می‌شود، کاملاً رایگان است؛ اما در‌کنار آن نسخه‌ای پولی به نام Enterprise Edition هم ارائه شده است که امکانات اضافه‌ای برای مدیریت کانتینرها و پشتیبانی دارد. همچنین داکر این امکان را به شما می دهد هر آنچه که برای اجرای برنامه خود نیاز دارید را بسته بندی کنید و در هر زمان و مکانی که خواستید، ذخیره و اجرا کنید. وقتی این کار بسته بندی را انجام دادید، برای مدیریت آن نیاز به ابزاری دارید که این کار را هم کوبرنتیز برای شما انجام می دهد.
کوبرنتیز مسئول حمل و تحویل جعبه ها یا بسته ها به مکان هایی است که می توان از آنها استفاده کرد. این ابزار با داکر یا بدون آن قابل استفاده است. در کل، Docker جایگزینی برای کوبرنتیز نیست. استفاده از آن در کنار داکر برای کانتینری کردن برنامه ها و اجرای آنها است. تفاوت بین این دو در نقشی است که هر کدام در کانتینر کردن و اجرای برنامه ها دارند.
Docker کار بسته بندی و توزیع را انجام می دهد و Kubernetes هم از داکر برای دیپلوی، مدیریت و مقیاس بندی برنامه های کانتینری استفاده می کند. البته، Docker Swarm هم جایگزینی برای کوبرنتیز است که هر کدام نقاط قوت متفاوتی دارند ولی در کل، Kubernetes که در بسیاری از توزیع ها در دسترس است به تیم های DevOps کمک می کنند که به جای چالش های مربوط به زیرساخت، روی محصول خود تمرکز کنند. مقیاس پذیری بسیار بالا، قابلیت پیکربندی و فناوری های نظارت، مدیریت و حفظ امنیت از برتری های کوبرنتیز است ولی برای شخصی که با محیط داکر آشنا است، کار کردن با Kubernetes کمی سخت تر است و می تواند با مراحل نصب و منحنی یادگیری پیچیده تری مواجه شود.
قابلیت‌های این دو ابزار تا حدودی متفاوت است؛ اما درمجموع، داکر از‌نظر امکانات یک رده پایین‌تر از Kubernetes قرار دارد. بسیاری Kubernetes را به‌دلیل ویژگی ماژولار و انعطاف‌پذیرتری بیشتر و سازگاری بیشتر با نیازهای سرویس‌دهنده‌های وب ترجیح می‌دهند.
داکر از نظر امنیت در سطح بهتری قرار دارد و کوبرنتیس از اکوسیستم متنوع‌تری برای مدیریت کانتینرها برخوردار است. برای مثال، کوبرنتیس می‌تواند از داکر برای افزایش قابلیت‌های مدیریتی و به‌عنوان ران‌تایم کانتینر استفاده کند. وقتی Kubernetes یک پاد را برای گره زمان‌بندی می‌کند، سرویس Kubelet در آن گره فرمان راه‌اندازی کانتینرهای خاصی را به داکر می‌دهد. سپس، Kubelet به‌صورت پیوسته وضعیت آن کانتینرها را از داکر دریافت و در سطح کنترل جمع‌آوری می‌کند. داکر کانتینرها را به درون نود هدایت می‌کند و آنها را شروع و خاتمه می‌دهد. بدین‌ترتیب، استفاده از کوبرنتیز با داکر بخشی از وظایف ادمین را به سیستم محول می‌کند.
سؤالات متداول
۱. کوبرنتیز چیست؟
کوبرنتیس را گوگل معرفی کرده و پلتفرمی متن‌باز و پرتابل برای استقرار و مدیریت و مقیاس‌بندی آسان برنامه‌های کانتینری است.
۲. کوبرنتیز بهتر است یا داکر؟
داکر کاربری آسان‌تری از کوبرنتیس دارد و برای سازمان‌های کوچک مناسب‌تر است. در‌مقابل، Kubernetes قابلیت‌های بیشتری از داکر دارد.
۳. منظور از ارکستراسیون کانتینری چیست؟
منظور از ارکستراسیون، خودکار سازی بسیاری از وظایف موردنیاز برای اجرای بارهای کاری و سرویس های کانتینرهای استت از جمله، عملیات ضروری برای چرخه عمر کانتینر کوبرنتیز مثل تهیه، دیپلوی، مقیاس بندی، شبکه سازی و متعادل سازی بار
۴. کاربردهای کوبرنتیز چیست؟
کاربردهای کوبرنتیس عبارت‌اند از: استفاده بهینه از سخت‌افزار، توسعه سریع نرم‌افزار، بهینه‌سازی و اصلاح آسان محصول، افزایش آنی منابع، تست و توسعه پروژه و مستقل‌بودن از زیرساخت.
