Wat is Kubernetes en waarom is het belangrijk?

‍

Moderne applicaties worden vaak verpakt als containers: lichtgewicht, draagbare eenheden die code bundelen met alles wat nodig is om deze uit te voeren. Een paar containers handmatig draaien is eenvoudig, maar honderden containers over vele machines beheren, ze gezond houden, schalen en herstellen van fouten is dat niet. Kubernetes is het systeem dat is gebouwd om dit alles te automatiseren.

Kubernetes neemt je containers en voert ze uit over een cluster van machines, bepaalt waar elke container terechtkomt, start containers opnieuw op als ze falen en schaalt ze op of af op basis van de vraag. Jij geeft de gewenste status op en het systeem werkt eraan om de werkelijkheid daarmee in overeenstemming te houden. Het is de standaardmanier geworden om applicaties, inclusief AI-workloads, op schaal uit te voeren. Deze gids legt uit wat het is en waarom het belangrijk is.

We behandelen de definitie, de werking, de voordelen en wanneer je het moet gebruiken.

Wat is Kubernetes?

Kubernetes is een open-source platform voor containerorkestratie dat het implementeren, schalen en beheren van gecontaineriseerde applicaties over een cluster van machines automatiseert. In plaats van individuele containers op afzonderlijke servers te beheren, geef je Kubernetes een beschrijving van de applicatie die je wilt draaien, waarna het systeem de containers inplant, bewaakt en in de door jou gevraagde status houdt.

Zie het als een luchtverkeersleidingssysteem voor containers. Je stuurt niet elk vliegtuig handmatig aan; het systeem bepaalt waar alles naartoe gaat, voorkomt botsingen, leidt verkeer om bij problemen en verwerkt meer verkeer naarmate het binnenkomt. Kubernetes doet dit voor de containers waaruit je applicaties bestaan.

Het kernidee is declaratieve, geautomatiseerde orkestratie. Je declareert de gewenste status, het aantal kopieën, de hoeveelheid resources en hoe ze verbonden zijn, en Kubernetes werkt continu om de werkelijke status daarmee in overeenstemming te brengen.

Hoe werkt Kubernetes?

Je declareert een gewenste status en Kubernetes plant en onderhoudt deze over het hele cluster.

• Beschrijf de app. Declareer de containers, aantallen en resources die je wilt.
• Inplannen. Kubernetes plaatst containers op machines in het cluster.
• Monitoren. Het bewaakt de gezondheid van alles wat het uitvoert.
• Zelfherstel. Het start containers die falen opnieuw op of plant ze opnieuw in.
• Schaal.Het voegt kopieën toe of verwijdert ze naarmate de vraag verandert.

Kubernetes groepeert containers in eenheden genaamd pods en voert deze uit over werkmachines, allemaal gecoördineerd door een control plane die de gewenste status bijhoudt. Wanneer de werkelijkheid afwijkt van die status, een container crasht, een machine uitvalt of het verkeer piekt, onderneemt Kubernetes actie om de situatie te herstellen door continu de werkelijke status met de gewenste status te verzoenen.

Wat biedt Kubernetes?

Kubernetes biedt verschillende kernfunctionaliteiten. Het regelt de planning, plaatst containers efficiënt op machines en zorgt voor zelfherstel door defecte containers opnieuw op te starten en te verplaatsen vanaf kapotte machines. Het biedt schaalbaarheid, waarbij het aantal actieve kopieën automatisch of op verzoek wordt aangepast aan de belasting.

Het regelt ook service discovery en load balancing, zodat containers elkaar kunnen vinden en verkeer kunnen verdelen, evenals rolling updates, waardoor nieuwe versies geleidelijk en zonder downtime kunnen worden uitgerold. Dit alles consistent leveren, ongeacht de infrastructuur, maakt Kubernetes de ruggengraat voor het op schaal draaien van applicaties, zij het ten koste van aanzienlijke operationele complexiteit.

Waarom is Kubernetes belangrijk?

• Automatisering. Het draait en beheert containers zonder handmatige tussenkomst.
• Betrouwbaarheid.Het herstelt zichzelf en houdt applicaties draaiende.
• Schaalbaarheid.Het schaalt applicaties mee met de vraag.
• Draagbaarheid.Het werkt op dezelfde manier in de cloud als on-premises.
• Standaard. Het is het de facto platform voor gecontaineriseerde workloads.

Wat zijn de uitdagingen?

• Complexiteit.Het is krachtig, maar heeft een steile leercurve.
• Operations. Het beheren van een cluster vereist echte expertise.
• Overhead.Voor zeer kleine applicaties kan het te zwaar zijn.
• Configuratie. Het correct instellen van de configuratie vereist zorgvuldigheid.

Wanneer moet je Kubernetes gebruiken?

Gebruik Kubernetes wanneer je gecontaineriseerde applicaties draait die moeten schalen, een hoge beschikbaarheid vereisen of over veel machines verspreid moeten worden; dit geldt voor de meeste serieuze productie-workloads. Het is vooral waardevol voor microservices en AI-workloads, waarbij het trainen en serveren van modellen profiteert van geautomatiseerde schaling en planning over GPU's en machines heen.

Voor een enkele kleine applicatie op één server kan Kubernetes meer complexiteit toevoegen dan het waard is, en volstaan eenvoudigere tools. Maar naarmate de schaal, betrouwbaarheid en het aantal services groeien, wordt Kubernetes de standaardbasis om ze te draaien.

Belangrijke punten over Kubernetes

• Kubernetes automatiseert het draaien van containers in een cluster.
• Je geeft de gewenste status op en het systeem onderhoudt deze.
• Het plant, schaalt en herstelt applicaties automatisch.
• Het biedt service discovery en rolling updates.
• Het draait consistent in de cloud en on-premises.
• Het is het standaardplatform voor schaalbare workloads, inclusief AI.

Conclusie

Kubernetes automatiseert de implementatie, schaling en het beheer van gecontaineriseerde applicaties in een cluster. Het plant containers in, houdt ze gezond en schaalt ze mee met de vraag, allemaal op basis van de door jou opgegeven gewenste status. Het is uitgegroeid tot het standaardplatform voor het betrouwbaar draaien van applicaties op schaal, inclusief AI-workloads, in ruil voor de nodige operationele complexiteit. Voor gecontaineriseerde systemen die moeten schalen en beschikbaar moeten blijven, vormt het de basis.

TrueFoundry draait op Kubernetes om AI-workloads op je eigen infrastructuur te implementeren en te schalen. Zo profiteer je van de kracht ervan voor het trainen en serveren van modellen, zonder de volledige last van het beheer. Wanneer het betrouwbaar draaien van AI op schaal essentieel is, vormt Kubernetes het fundament.