Kubernetes: Kurs, Workshop, Übersicht Schulen und Angebote

Docker hat in der Entwicklung der Container-Technologie eine kleine Revolution geschafft, denn für die Arbeit in der Software-Entwicklung ergeben sich durch die Virtualisierung mit in sich geschlossenen Paketen als Container ganz neue Möglichkeiten. Kubernetes hingegen hat den durch diese neue Arbeitsweise entstandene Bedarf an effizienter Verwaltung von Containern gedeckt. Die Verwaltung passiert auf der Basis von Docker oder anderen Container-Plattformen, weshalb es den Begriff Kubernetes Docker so nicht gibt. Auch Docker bietet ebenfalls ein Orchestrierungswerkzeug namens Docker Schwarm, um Container zu verwalten, skalieren und bewegen – wenn schon müsste es also Kubernetes vs. Docker Schwarm heissen.

Für Unternehmen bringt Kubernetes Vorteile:

• Beschleunigt Entwicklungsgeschwindigkeit und -komfort durch homogene Entwicklungs-, Test- sowie Live-Umgebung
• Multi-Cloud-Fähigkeit und Portabilität, da Anwendungen unabhängig von der Umgebung funktionierten ohne Beeinträchtigung der Funktionalität
• bessere Stabilität und Verfügbarkeit dank höherem Grad an Automatisierung, grösserer Robustheit und weniger Aufwand bei Management sowie Fehlersuche
• Kostenoptimierung und Aufwandreduzierung durch optimale Packungsdichte sowie effiziente Auslastung und Nutzung von Ressourcen

Kubernetes – oder auch K8s genannt – ist ein Werkzeug zur Container-Verwaltung, das auch mit grossen Mengen an Containern umgehen kann. Das Container-Orchestrierungs-System setzt auf Automatisierung von Prozessen. Dadurch fällt es Entwicklern leichter, Anwendungen zu testen, zu warten und zu veröffentlichen. Nach der Kubernetes Installation via Kubernetes Download z.B. zur Anwendung Kubernetes Windows soll das Kubernetes Befehlszeilenprogramm kubectl verwendet werden. Es gibt einige Methoden zu Kubernetes Install kubectl:

• Installieren der kubectl Anwendung mithilfe der systemeigenen Paketverwaltung
• Installation mit snap auf Ubuntu
• Installation mit Homebrew auf macOS
• Installation mit Macports auf macO
• Installation mit PowerShell von PSGallery
• Installation auf Windows mit Chocolatey oder scoop
• Download als Teil des Google Cloud SDK herunter
• Installation der kubectl Anwendung mit curl

Danach muss kubectl noch konfiguriert werden.

Ein Kubernetes Cluster besteht aus einer Reihe von Node-Maschinen zum Ausführen containerisierter Anwendungen. Bei der Verwendung von Kubernetes, wird ein Kubernetes Cluster ausgeführt. Dieses Cluster beinhaltet zumindest eine Control Plane – zuständig für Zustand des Clusters sowie definiert das verwendete Container-Image und auszuführende Anwendung - und eine Rechenmaschine oder einen Knoten (Node). Das Kubernetes Cluster ermöglicht, Container auf verschiedenen Maschinen zu planen und auszuführen, losgelöst von einzelnen Maschinen, denn sie werden im gesamten Cluster abstrahiert. Ein Kubernetes Cluster hat einen gewünschten Zustand, der definiert:

• Ausführung von Anwendungen und anderen Workloads
• Verwendung von Kubernetes Image
• verfügbare Ressourcen
• weitere Konfigurationsdetails

Kubernetes bedeutet im griechischen Steuermann, weshalb das Kubernetes Logo ein Steuerrad ist. Gemäss Kubernetes Wiki gibt als Open-Source-System automatisch den Weg für die Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung von Containern vor. Dies beinhaltet auch die Steuerung der Infrastruktur, die für den Weg notwendig ist, basierend auf der Linux-Container-Technologie. Die Services können gemäss Kubernetes Erklärung in Containern automatisch intelligent auf den kompletten Kubernetes Cluster verteilt werden. Damit lassen sich die vorhandenen Ressourcen optimal ausnutzen. Dazu enthält jeder Container den kompletten Quellcode und alle Abhängigkeiten eines Service. Kubernetes sucht dabei Server mit vorhandenen Kapazitäten und belegen Rechnerleistungen nur so lange bis die Aufgabe erfüllt ist. So werden auch bei Ausfall eines Servers die laufenden Container automatisch auf andere Server im Rechencenter verschoben. In einem Kubernetes Kurs lernen die Teilnehmenden die Funktion von Kubernetes noch genauer kennen.

Es können unterschiedliche Open Source Ingress Controller für Cluster eingerichtet werden, die mit Container Engine für Kubernetes erstellt wurden. Die Kubernetes Ingress-Controller werden zusammen mit den entsprechenden Zugriffskontrollen in vorhandenen Clustern eingerichtet. Ein Kubernetes Ingress-Controller beinhaltet ein Ingress-Controller-Deployment, dass ein Image bereitstellt, das die Binärdatei für den Ingress-Controller und den Ingress-Controllerservice Nginx enthält. Lesen Sie ein spezifisches Kubernetes Tutorial, das erklärt, wie ein Kubernetes Ingress Controller in einem Cluster eingerichtet werden können. Hier kurz die wichtigsten Schritte:

• Zugriffsregeln für den Ingress-Controller erstellen
• Serviceaccount und Ingress-Controller erstellen
• Prüfen, ob der Ingress-Controller-Service als Load-Balancer-Service ausgeführt wird
• TLS-Secret erstellen

Das Kubernetes Dashboard ist eine webbasierte Benutzeroberfläche – als Alternative zum Kubernetes-Befehlszeilentools Kubectl. Es kann für die Bereitstellung von containerisierten Anwendungen in einem Kubernetes-Cluster oder zur Behebung von Fehlern in solchen Anwendungen. Die Kubernetes Architecture besteht aus Containern, Pod (Container Ansammlung, die für eine Anwendung zusammenarbeiten), Node (virtuelle oder physikalische Maschine auf der einer oder mehrere Pods laufen) sowie Cluster. Das Design eines Kubernetes-Clusters baisert auf drei Prinzipien: Sicherheit, Anwenderfreundlichkeit und Erweiterbarkeit. Die Kubernetes Architecture basiert ausserdem auf dem Prinzip Master (verwaltet und kontrolliert Nodes sowie sichert eine ständige Überwachung) und Slave (kontrollierte Teile des Systems).

Um mit Kubernetes für Microservices zu beginnen, braucht es eine REST API, die als Microservice in Containern auf Kubernetes bereitgestellt wird. Die notwendigen Dateien sind in einem Kubernetes GitHub-Repository verfügbar. Diese GitHub-Repository muss geklont und danach der Verzeichnispfad geändert werden. Es gibt zahlreiche einfache Anleitung für die Nutzung von Kubernetes GitHub.