Kubernetes: cos’è?
Kubernetes, noto anche come K8s, è una piattaforma open source progettata per automatizzare il deployment, la scalabilità e la gestione dei container. In origine sviluppato da Google, oggi Kubernetes è mantenuto dalla Cloud Native Computing Foundation e sviluppato da una vasta community open source. Rappresenta lo standard de facto per l’orchestrazione dei container.
La piattaforma permette di eseguire e gestire applicazioni containerizzate su diverse infrastrutture, sia in ambienti on premise che su cloud pubblici o ibridi. Kubernetes fornisce funzionalità avanzate per la gestione del traffico tra i container, l’autoscaling e la gestione dello stato desiderato delle applicazioni.
Come funziona un cluster Kubernetes?
Un cluster Kubernetes è composto da due elementi principali: il piano di controllo (Control Plane) e i nodi (Nodes).
Il Control Plane monitora costantemente lo stato del cluster e, in caso di variazioni rispetto allo stato desiderato, interviene automaticamente per ripristinare l’equilibrio.
I nodi sono le macchine (fisiche o virtuali) che eseguono concretamente i container. Ogni singolo nodo ospita uno o più pod, che rappresentano l’unità base di esecuzione in Kubernetes e contengono uno o più container. I nodi comunicano costantemente con il piano di controllo tramite un agente chiamato kubelet, che garantisce che le attività assegnate siano eseguite correttamente.
Uno degli aspetti più importanti di Kubernetes è la capacità di adattarsi in modo dinamico al carico di lavoro. Grazie a meccanismi di autoscaling, Kubernetes può aumentare o ridurre il numero di pod o di nodi in base alle risorse necessarie. Questo permette di gestire picchi di traffico senza intervento manuale e di ottimizzare i costi in ambienti cloud.
Casi d’uso principali di Kubernetes
Le funzionalità offerte da Kubernetes lo rendono adatto a una vasta gamma di casi d’uso, tra cui:
- Distribuzione di app su larga scala: Kubernetes garantisce l’autoscaling, adattando automaticamente le risorse in base alla domanda e mantenendo l’efficienza operativa.
- Calcolo ad alte prestazioni (HPC): gestisce workload complessi in settori come scienze, finanza e ingegneria, ottimizzando la distribuzione e il calcolo in ambienti ibridi o multicloud.
- AI e machine learning: semplificano l’automazione dei cicli di vita di AI e ML. Garantisce scalabilità e gestione delle risorse. Questo è importante per l’addestramento dei modelli.
- Gestione dei microservizi: facilita la gestione di architetture modulari e assicura l’alta disponibilità grazie all’automatizzazione dei rollout e al recupero automatico dei componenti guasti.
- Distribuzioni ibride e multicloud: permette di migrare applicazioni tra ambienti on-premise, cloud pubblici o infrastrutture ibride, garantendo portabilità e coerenza.
- DevOps aziendale: supporta pipeline CI/CD automatizzate, semplificando la gestione di aggiornamenti e ottimizzando l’uso delle risorse per un rilascio più rapido e affidabile.
I principali vantaggi di Kubernetes
La promessa di valore di Kubernetes si esplica in funzionalità che coinvolgono ogni aspetto della gestione dei container e dell’applicazione in toto. La piattaforma consente attività quali:
- Orchestrazione dello storage: è possibile automatizzare un sistema di archiviazione a scelta tra quelli ad oggi disponibili, dallo storage locale al cloud pubblico e così via.
- Scoperta dei servizi e load balancing: K8s è in grado di rilevare ed esporre un container utilizzando il suo indirizzo IP o un DNS. Il sistema rileva variazioni del carico dei container stessi: ciò significa che all’aumentare di questi ultimi la piattaforma ne bilancia il carico mediante la distribuzione del traffico su più container (e non su uno soltanto) preservando così la stabilità del servizio.
- Ottimizzazione dei workload: Kubernetes si lascia istruire sulle risorse da allocare per ogni container al fine di massimizzare l’efficienza.
- Self-Healing: i container che si bloccano o che non rispondono correttamente agli health checks vengono automaticamente sostituiti.
- Rollout e rollback automatizzati: K8s cambia lo stato dei container a seconda delle istruzioni che gli vengono date. Se i container necessitano di raggiungere condizioni specifiche utilizzando risorse particolari, la piattaforma provvede ad apprendere le istruzioni e ad adattare il servizio di conseguenza.
- Gestione delle informazioni sensibili: password, token e chiavi SSH possono essere gestite in sicurezza nel totale rispetto dei requisiti di privacy del sistema.
Perché scegliere Kubernetes per le tue applicazioni cloud native?
La vasta gamma di funzionalità e la flessibilità nella gestione dei container rendono Kubernetes una piattaforma apprezzata dagli sviluppatori. Essendo open source e compatibile con i principali cloud provider, garantisce un sistema di orchestrazione efficiente, scalabile e sicuro.
Molte aziende che sviluppano applicazioni moderne utilizzano Kubernetes per la sua capacità di semplificare la gestione di sistemi complessi e garantire un’elevata disponibilità. Che si tratti di eseguire carichi di lavoro critici o di implementare nuove applicazioni containerizzate, Kubernetes fornisce gli strumenti necessari per ottimizzare ogni fase del processo.
La caratteristica dell’open source e la portabilità attraverso i principali cloud provider – che tra l’altro offrono anche soluzioni completamente gestite – sono fattori che contribuiscono alla realizzazione di un sistema di orchestrazione di container e carichi di lavoro efficiente, scalabile e con livelli di sicurezza altissimi.
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