Die Komponenten eines Kubernetes-Clusters
Es kann schwierig sein, mit der gesamten Terminologie in der Welt der Container Schritt zu halten. Bevor wir weitermachen, nehmen wir uns eine Minute Zeit, um die Frage „Was ist ein Kubernetes-Cluster?“ zu beantworten. Gehen Sie die Frage etwas detaillierter durch, indem Sie die wichtigsten Komponenten durchgehen.
- Kontrollebene: Die Kontrollebene ermöglicht die Abstraktion, die K8s so leistungsfähig macht. Dadurch wird sichergestellt, dass die von Ihnen für Ihren Cluster definierten Konfigurationen automatisch implementiert werden. Zusätzlich zum kube-controller-manager, der den Cluster ausführt, umfasst die Steuerungsebene Komponenten wie kube-apiserver, der die K8s-API verfügbar macht, und den kube-scheduler, der den Zustand Ihres Clusters überwacht und die Bereitstellung von Pods auf Knoten basierend darauf plant Ihre Konfiguration.
- Workloads: Die von Kubernetes ausgeführten Anwendungen werden Workloads genannt. Eine Arbeitslast kann aus einer einzelnen Komponente oder mehreren zusammenarbeitenden Einzelkomponenten bestehen. Innerhalb eines K8s-Clusters wird eine Arbeitslast über eine Gruppe von Pods ausgeführt.
- Pods: Kubernetes-Pods sind ein oder mehrere Container, die Speicher und Netzwerkressourcen gemeinsam nutzen. Pods innerhalb eines Kubernetes-Clusters enthalten außerdem eine Spezifikation, die definiert, wie die Container ausgeführt werden.
- Knoten: Dies sind die tatsächlichen Ressourcen wie CPU und RAM, auf denen Workloads ausgeführt werden. Die reale Quelle dieser „Hardware“-Ressourcen kann eine Virtuelle Maschine, ein physischer Server vor Ort oder eine Cloud-Infrastruktur sein, aber unabhängig von den zugrunde liegenden Quellknoten stellen sie die Ressourcen in einem K8s-Cluster dar.
Zusammen bilden diese Komponenten einen Kubernetes-Cluster.
Wie funktioniert ein Kubernetes-Cluster?
Nachdem wir nun die Komponenten eines Kubernetes-Clusters verstanden haben, können wir uns ansehen, wie sie funktionieren. Während die Besonderheiten von Kubernetes unter der Haube komplex sein können, sind die Grundlagen leicht zu konzeptualisieren.
- Eine Klartext-YAML-Datei deklariert den idealen Zustand einer Arbeitslast, einschließlich der Containerbilder, die in Pods verwendet werden sollen.
- Kubernetes ruft die Container-Images aus einer Container-Registrierung ab und stellt sie automatisch knotenübergreifend bereit. Dabei wird versucht, Ressourcen effizient zuzuweisen und die Zuordnung von Netzwerk- und Rechenressourcen zu Pods zu abstrahieren.
- Tritt eine Änderung ein (z Wenn einige Pods fehlerhaft werden, versucht die Steuerungsebene, automatisch den idealen Zustand der Arbeitslast wiederherzustellen, und diese Schleife wiederholt sich, wodurch die Komplexität der Container-Orchestrierung abstrahiert wird
Darüber hinaus kann ein Kubernetes-Cluster automatisch fortlaufende Updates bereitstellen und je nach Bedarf für die Skalierung konfiguriert werden.
Kubernetes-Cluster erstellen
Wenn Sie neu bei K8s sind, kann es schwierig sein, zu wissen, wo Sie anfangen sollen. Glücklicherweise gibt es je nach gewünschter Bereitstellungsumgebung mehrere Möglichkeiten, Kubernetes-Cluster zu erstellen. Azure bietet beispielsweise eine einfache, assistentenbasierte K8s-Clustererstellung und die AWS-Plattform bietet Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS), um die Komplexität der Bereitstellung zu abstrahieren.
Wenn Sie jedoch K8s erlernen und damit experimentieren möchten, ist minikube einer der besten Einstiegsmöglichkeiten. Nach der Installation von minikube und kubectl können Sie mit einem einfachen Minikube-Start vom Terminal Ihres Systems aus loslegen und Ihre K8s-Reise beginnen. Minikube eignet sich auch hervorragend für Entwickler und Ingenieure, die Tests auf ihren lokalen Maschinen durchführen möchten.
Vorteile der Erstellung von Kubernetes-Clustern
An diesem Punkt sollten die Vorteile von Kubernetes-Clustern deutlich werden. Auf hoher Ebene besteht der Vorteil darin, dass K8s-Cluster die Komplexität der Container-Orchestrierung und des Ressourcenmanagements abstrahieren. Zu den Vorteilen von Kubernetes-Clustern gehören insbesondere:
- Programmatische Orchestrierung von Workloads
- Effiziente Verteilung von Containern
- Selbstheilung zur Aufrechterhaltung des Idealzustands
- Automatische Skalierung und Updates
Zusammengenommen führen diese Vorteile zu einer zuverlässigeren und skalierbaren Produktionsanwendung.
So sichern Sie Kubernetes-Cluster
Natürlich darf bei Produktionsanwendungen die Sicherheit nie außer Acht gelassen werden. Bei Kubernetes beginnt das mit der Befolgung der Best Practices für die Containersicherheit und der Konfiguration der entsprechenden Pod-Sicherheitsrichtlinien und Pod-Sicherheitskontexte für Ihre Anwendungsfälle sowie der Verwendung von Kubernetes-Geheimnissen zum Speichern sensibler Informationen.
Darüber hinaus können Lösungen, die die Cluster-Sichtbarkeit verbessern und Schwachstellen-Scans in Cloud-nativen Kubernetes-Umgebungen in Echtzeit ermöglichen, einen großen Beitrag zum Schutz Ihrer Arbeitslasten leisten. Check Point CloudGuard wurde speziell entwickelt, um Sicherheit und Compliance über den gesamten Lebenszyklus für Container-basierte Workloads zu ermöglichen.
Zu den spezifischen Vorteilen von CloudGuard gehören:
- Dynamische Richtlinien, die sich mit Ihrer Kubernetes-Umgebung ändern.
- Inspektion des eingehenden und ausgehenden Datenverkehrs mit Unterstützung für SSL/TLS-Datenverkehr.
- Automatisches Scannen nach Schwachstellen und unsicheren Konfigurationen.
- Virtuelles Patching, wenn eine Schwachstelle in einem Container erkannt wird.
- Sicherung der Nord-Süd-Verkehrsströme (lokal ←→ Cloud) mit IPsec.
- Anti-Bot-Schutz zur Minderung der Bedrohung durch Krypto-Miner und andere Malware.
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