Kubernetes - Introducción al mundo de la orquestación de contenedores
En el mundo digital actual, es más importante que nunca desarrollar y ejecutar aplicaciones eficientes y escalables. La introducción de tecnologías de contenedores como Docker ha cambiado fundamentalmente la forma en que se desarrolla y despliega el software. Kubernetes es una de estas tecnologías que explota plenamente el potencial de los contenedores y establece nuevos estándares en términos de orquestación y gestión de aplicaciones. En esta introducción, nos gustaría ofrecerle una visión general de Kubernetes, su funcionalidad y sus posibles usos.
¿Qué es Kubernetes?
Kubernetes, a menudo abreviado simplemente como "k8s", es un sistema de orquestación de contenedores de código abierto desarrollado originalmente por Google y cedido a la Cloud Native Computing Foundation (CNCF) en 2014. Kubernetes permite a los desarrolladores y operadores empaquetar aplicaciones en contenedores y gestionar estos contenedores de manera eficiente en una variedad de infraestructuras.
Las principales tareas de Kubernetes son:
- Automatizar el despliegue de contenedores
- Escalado y gestión de cargas de trabajo de contenedores
- Optimización del uso de recursos
- Recuperación y conmutación por error automáticas
- Descubrimiento de servicios y equilibrio de carga
¿Por qué Kubernetes?
¿Por qué Kubernetes?
Kubernetes se ha establecido como el estándar de facto para la orquestación de contenedores debido a su flexibilidad, escalabilidad y fiabilidad. Las ventajas más importantes de Kubernetes son:
Independencia de la plataforma: Kubernetes se puede ejecutar en diferentes proveedores de nube, en su propio centro de datos o incluso en un portátil de desarrollador.
Escalabilidad: Kubernetes admite el escalado automático de aplicaciones en función del consumo de recursos u otras métricas.
Autocuración: Kubernetes puede detectar y sustituir automáticamente los contenedores defectuosos para garantizar una alta disponibilidad de las aplicaciones.
Microservicios: Kubernetes es ideal para gestionar arquitecturas de microservicios ya que soporta el desacoplamiento de aplicaciones y su rápido desarrollo y despliegue.
Arquitectura Kubernetes
Arquitectura Kubernetes
Kubernetes organiza la infraestructura en unidades lógicas denominadas clústeres. Un clúster consta de uno o varios nodos, que representan las máquinas físicas o virtuales en las que se ejecutan los contenedores.
Los principales componentes de la arquitectura Kubernetes son:
Plano deControl: El plano de control de Kubernetes consiste en un conjunto de procesos que se encargan de gestionar todo el clúster. Entre ellos se encuentran el servidor API, la base de datos etcd, el gestor de controladores y el planificador.
Nodos: Cada nodo es una máquina física o virtual que proporciona el entorno de ejecución para los contenedores. Cada nodo ejecuta el servicio Kubelet y el tiempo de ejecución del contenedor (por ejemplo, Docker) para gestionar y ejecutar contenedores.
Pods: Kubernetes organiza los contenedores en pods. Un pod puede contener uno o más contenedores estrechamente conectados que comparten recursos y entorno de red. Los pods son la unidad más pequeña y sencilla de la arquitectura Kubernetes.
Servicios: Los servicios son una capa de abstracción sobre los pods que proporcionan un acceso de red robusto a las aplicaciones que se ejecutan en los pods. Proporcionan equilibrio de carga, descubrimiento de servicios y admiten diferentes modos de acceso como Cluster-IP, NodePort y LoadBalancer.
Kubernetes en uso
Kubernetes en uso
Kubernetes puede utilizarse en varios escenarios, entre ellos:
Desarrollo y pruebas : Kubernetes permite a los desarrolladores configurar entornos de desarrollo locales que se asemejan al entorno de producción, lo que facilita la resolución de problemas y las pruebas.
Integración continua/despliegue continuo (CI/CD): Kubernetes puede integrarse perfectamente en los pipelines CI/CD para permitir el despliegue automatizado, el escalado y la gestión de aplicaciones.
Infraestructuras híbridas y multi-nube: Kubernetes permite a las organizaciones gestionar sus aplicaciones a través de diferentes proveedores de nube e infraestructuras locales, aumentando la flexibilidad y resistencia de la infraestructura.
Computación de borde: Kubernetes también puede utilizarse en escenarios de computación de borde para entregar aplicaciones más cerca de los usuarios finales o dispositivos y reducir la latencia.
Ecosistema y extensiones de Kubernetes
Ecosistema y extensiones de Kubernetes
El ecosistema de Kubernetes incluye una gran variedad de herramientas, extensiones e integraciones que facilitan y hacen más avanzado el trabajo con Kubernetes. Algunos ejemplos son:
Helm: un gestor de paquetes para Kubernetes que simplifica el despliegue y la gestión de aplicaciones en Kubernetes.
Prometheus: una herramienta de monitorización y alertas diseñada específicamente para Kubernetes y aplicaciones nativas de la nube.
Istio: una malla de servicios que proporciona funciones avanzadas de red, seguridad y observabilidad para aplicaciones en Kubernetes.
Operadores de Kubernetes: extensiones que mejoran la automatización y gestión de aplicaciones en Kubernetes.
Kubernetes se ha establecido como el estándar de facto para la orquestación de contenedores debido a su flexibilidad, escalabilidad y fiabilidad. Las ventajas más importantes de Kubernetes son:
Independencia de la plataforma: Kubernetes se puede ejecutar en diferentes proveedores de nube, en su propio centro de datos o incluso en un portátil de desarrollador.
Escalabilidad: Kubernetes admite el escalado automático de aplicaciones en función del consumo de recursos u otras métricas.
Autocuración: Kubernetes puede detectar y sustituir automáticamente los contenedores defectuosos para garantizar una alta disponibilidad de las aplicaciones.
Microservicios: Kubernetes es ideal para gestionar arquitecturas de microservicios ya que soporta el desacoplamiento de aplicaciones y su rápido desarrollo y despliegue.
Kubernetes organiza la infraestructura en unidades lógicas denominadas clústeres. Un clúster consta de uno o varios nodos, que representan las máquinas físicas o virtuales en las que se ejecutan los contenedores.
Los principales componentes de la arquitectura Kubernetes son:
Plano deControl: El plano de control de Kubernetes consiste en un conjunto de procesos que se encargan de gestionar todo el clúster. Entre ellos se encuentran el servidor API, la base de datos etcd, el gestor de controladores y el planificador.
Nodos: Cada nodo es una máquina física o virtual que proporciona el entorno de ejecución para los contenedores. Cada nodo ejecuta el servicio Kubelet y el tiempo de ejecución del contenedor (por ejemplo, Docker) para gestionar y ejecutar contenedores.
Pods: Kubernetes organiza los contenedores en pods. Un pod puede contener uno o más contenedores estrechamente conectados que comparten recursos y entorno de red. Los pods son la unidad más pequeña y sencilla de la arquitectura Kubernetes.
Servicios: Los servicios son una capa de abstracción sobre los pods que proporcionan un acceso de red robusto a las aplicaciones que se ejecutan en los pods. Proporcionan equilibrio de carga, descubrimiento de servicios y admiten diferentes modos de acceso como Cluster-IP, NodePort y LoadBalancer.
Kubernetes puede utilizarse en varios escenarios, entre ellos:
Desarrollo y pruebas : Kubernetes permite a los desarrolladores configurar entornos de desarrollo locales que se asemejan al entorno de producción, lo que facilita la resolución de problemas y las pruebas.
Integración continua/despliegue continuo (CI/CD): Kubernetes puede integrarse perfectamente en los pipelines CI/CD para permitir el despliegue automatizado, el escalado y la gestión de aplicaciones.
Infraestructuras híbridas y multi-nube: Kubernetes permite a las organizaciones gestionar sus aplicaciones a través de diferentes proveedores de nube e infraestructuras locales, aumentando la flexibilidad y resistencia de la infraestructura.
Computación de borde: Kubernetes también puede utilizarse en escenarios de computación de borde para entregar aplicaciones más cerca de los usuarios finales o dispositivos y reducir la latencia.
El ecosistema de Kubernetes incluye una gran variedad de herramientas, extensiones e integraciones que facilitan y hacen más avanzado el trabajo con Kubernetes. Algunos ejemplos son:
Helm: un gestor de paquetes para Kubernetes que simplifica el despliegue y la gestión de aplicaciones en Kubernetes.
Prometheus: una herramienta de monitorización y alertas diseñada específicamente para Kubernetes y aplicaciones nativas de la nube.
Istio: una malla de servicios que proporciona funciones avanzadas de red, seguridad y observabilidad para aplicaciones en Kubernetes.
Operadores de Kubernetes: extensiones que mejoran la automatización y gestión de aplicaciones en Kubernetes.
Kubernetes se ha establecido como la plataforma líder para la orquestación de contenedores, ofreciendo una amplia gama de características y beneficios que han revolucionado la forma en que las aplicaciones se desarrollan, despliegan y escalan en la nube y más allá. Con su creciente ecosistema y el amplio apoyo de la industria, Kubernetes es un bloque de construcción clave para las infraestructuras de TI modernas y preparadas para el futuro. Esta introducción debería ofrecerle una primera visión general de Kubernetes y sus posibles usos. Para utilizar Kubernetes de forma óptima en su empresa, es aconsejable profundizar en el tema y, si es necesario, recurrir a expertos para la planificación, implementación y gestión de infraestructuras Kubernetes. Adquiriendo competencias y conocimientos sobre Kubernetes, su organización podrá beneficiarse de las numerosas ventajas que ofrece esta tecnología y obtener una ventaja competitiva en el panorama digital.