کوبرنتیز چیست؟

Kubernetes یا به اختصار K8s یکی از محبوب‌ترین پلتفرم‌های متن‌باز برای مدیریت کانتینرها است. این پلتفرم به سازمان‌دهی، مدیریت و خودکارسازی برنامه‌های کانتینری کمک می‌کند. به این فرآیند در علوم کامپیوتر ارکستراسیون گفته می‌شود.

اگر با مفهوم کانتینر آشنا نیستید، پیش از ادامه آموزش به بخش کانتینر مراجعه کنید تا این مبحث را بهتر درک کنید.

در کل، Kubernetes برای ساده‌سازی فرآیندهای نرم‌افزاری طراحی شده است. این ابزار دارای دستورهای داخلی است که می‌تواند از پیاده‌سازی نرم‌افزار گرفته تا نظارت و اعمال تغییرات را به صورت خودکار انجام دهد.

کاربران می‌توانند از Kubernetes بدون نیاز به Docker نیز استفاده کنند. به طور خلاصه، به جای اینکه هر کانتینر فرآیند جداگانه‌ای برای استقرار طی کند، K8s کانتینرهای مشابه را در یک گروه قرار می‌دهد تا مدیریت شبکه ساده‌تر شود و کارایی منابع افزایش یابد.

برای درک بهتر کاربرد کوبرنتیز، ابتدا نگاهی به تاریخچه و نحوه پیدایش آن می‌اندازیم.

تاریخچه کوبرنتیز

واژه Kubernetes برای اولین بار در زبان یونانی استفاده شد و به معنای سکان‌دار یا خلبان است. به دلیل طولانی بودن کلمه، اغلب از اصطلاح K8s استفاده می‌کنند. عدد 8 نشان‌دهنده تعداد حروف میان K و s است.

گوگل ابتدا Kubernetes را توسعه داد تا بتواند میلیاردها کانتینر را در مقیاس هفتگی مدیریت کند. در سال 2014 نسخه متن‌باز آن منتشر شد تا تمام صنایع و سازمان‌ها بتوانند مطابق نیازهایشان از آن استفاده کنند.

گوگل هدف اصلی طراحی K8s را چنین بیان می‌کند:

«ساده‌سازی مدیریت و اجرای سیستم‌های پیچیده توزیع‌شده بدون نیاز به قطع ارتباط آن‌ها با مزایایی که کانتینرها فراهم می‌آورند.»

مقایسه کوبرنتیز با Docker

انتخاب بین Kubernetes و Docker اغلب اشتباه است، زیرا این دو فناوری مکمل یکدیگرند. Docker به شما امکان می‌دهد اپلیکیشن خود را در یک بسته واحد قرار دهید تا در زمان و مکان مورد نیاز اجرا شود. هنگامی که اپلیکیشن‌ها را دسته‌بندی کردید، به ابزاری برای مدیریت آن‌ها نیاز دارید و این همان کاری است که Kubernetes انجام می‌دهد.

ارکستراسیون کانتینری چیست؟

ارکستراسیون کانتینری به مدیریت کانتینرها در محیط‌های بزرگ و پویا اشاره دارد. این شامل خودکارسازی وظایف استقرار، اتصال، مقیاس‌بندی و اطمینان از در دسترس بودن بارهای کاری و خدمات کانتینری می‌شود. مدیریت دستی تعداد کمی کانتینر ممکن است ساده باشد، اما در محیط‌های تولید با تعداد زیاد کانتینر، چالش‌برانگیز است. پلتفرم‌های ارکستراسیون مانند Kubernetes این فرآیند را ساده و استاندارد می‌کنند.

توانایی‌های Kubernetes

Kubernetes وظیفه زمان‌بندی و خودکارسازی عملیات مربوط به چرخه عمر کانتینرها را بر عهده دارد. برخی از قابلیت‌های اصلی آن عبارتند از:

• استقرار (Deployment): امکان مستقر کردن تعداد مشخصی کانتینر روی یک هاست مشخص.
• رول‌آوت (Rollouts): مدیریت تغییرات در استقرار، شامل ایجاد، متوقف کردن، شروع یا بازگردانی تغییرات.
• کشف سرویس (Service Discovery): اشتراک‌گذاری خودکار کانتینرها با استفاده از DNS و IP برای دسترسی سایر کانتینرها یا کاربران.
• تامین فضای ذخیره‌سازی (Storage provisioning): ذخیره دائم داده‌ها روی فضای محلی یا ابری برای کانتینرها.
• توزیع متعادل بار (Load balancing): توزیع بار کاری در شبکه برای بهینه‌سازی عملکرد سیستم.
• مقیاس خودکار (Autoscaling): ایجاد خودکار خوشه‌های جدید برای توزیع مناسب بار هنگام افزایش ترافیک.
• خود-ترمیمی برای دسترسی بهتر (Self-healing): جایگزینی یا راه‌اندازی مجدد کانتینرهای از کار افتاده برای کاهش Downtime.

Kubernetes به عنوان یک استاندارد در ارکستراسیون کانتینرها در دنیای فناوری و تجارت شناخته می‌شود و به مدیران سیستم کمک می‌کند با حداقل دخالت دستی، سیستم‌های پیچیده کانتینری را به صورت مؤثر مدیریت کنند.

مقایسه Kubernetes و Docker Swarm

برای درک بهتر تفاوت و شباهت‌های Kubernetes و Docker Swarm، جدول زیر می‌تواند مفید باشد: