El término contenedores se ha vuelto popular en muchas empresas que han entendido la importancia de la transformación digital en sus trabajos. Los contenedores ayudan a los equipos de desarrollo a moverse con mayor agilidad, implementar software de manera eficaz y volverse cada vez más escalables.
Para dar una introducción a Kubernetes, el software de administración centrado en contenedores, podemos decir que se trata de un sistema de código abierto para implementar, escalar y administrar aplicaciones alojadas en contenedores en cualquier lugar.
¿Qué es Kubernetes?
Google Cloud es la base de Kubernetes, que originalmente se desarrolló en Google y se lanzó como código abierto en 2014. Si nos referimos al concepto de Kubernetes básico, este se refiere al siguiente paso en la virtualización de aplicaciones con Google Cloud Platform, y permite la automatización, mantenimiento, portabilidad y flexibilidad del software ejecutado en sus contenedores.
Kubernetes es el principal sistema de orquestación de contenedores, que gestiona clústeres de contenedores en diversas infraestructuras con funciones integradas de seguridad, almacenamiento y operaciones de red. Al automatizar el despliegue y el escalado, permite a los equipos de trabajo entregar código de forma continua y llegar al mercado más rápidamente.
Cada vez más organizaciones están tomando la decisión de migrar a Google Kubernetes Engine para ser más competitivas, debido a la velocidad, la seguridad y la flexibilidad que brinda.
¿Por qué necesito Kubernetes?
Entre los principales beneficios que brinda Google Kubernetes Engine, es posible destacar la resiliencia de infraestructura, la posibilidad de escalar sin cambio de arquitectura, la automatización y la reducción de tiempos, esfuerzo y errores humanos.
Time-to-market reducido. Kubernetes y los contenedores permiten un desarrollo homogéneo, entornos de prueba y despliegue en tiempo real, además ayudan a automatizar la implementación. Esto se traduce en enormes ventajas en términos de comodidad y rapidez a la hora de ofrecer nuevos despliegues.
Capacidad y portabilidad de multicloud. Kubernetes y los contenedores garantizan que las aplicaciones funcionen en gran medida de forma independiente respecto al entorno. De esta manera, las aplicaciones se pueden mover a diferentes plataformas en la nube sin que su funcionalidad se vea afectada.
Mejor estabilidad y disponibilidad. Kubernetes garantiza un mayor grado de automatización y, por lo tanto, una mayor solidez y menos esfuerzo en la gestión de incidencias y facilita la resolución de problemas. Kubernetes también ofrece funciones de autoreparación integradas.
Costes optimizados y esfuerzo reducido. Kubernetes permite una capacidad de empaquetado de diferentes aplicaciones basadas en contenedores óptima y, por lo tanto, garantiza una utilización y un consumo más eficientes de los recursos. Esto reduce los costes de infraestructura. Además, los componentes de la infraestructura se pueden reutilizar, de forma que los costes operativos se reducen significativamente.
¿Cómo funciona Kubernetes?
Para entender cómo funciona Kubernetes debemos conocer sus componentes principales y las funciones que desempeñan dentro del entorno de GKE (Google Kubernetes Engine). La cadena tiene varios eslabones, y todo comienza con los contenedores que se agrupan en pods, estos en nodos, los nodos en clústeres y luego en Kubernetes.
Contenedores
Los contenedores son paquetes de software que contienen todos los elementos necesarios para ejecutarse en cualquier entorno. De esta manera, los contenedores virtualizan el sistema operativo y se ejecutan en cualquier lugar, desde un centro de datos privado hasta la nube pública o incluso la laptop personal de un desarrollador.
Pods
Un Pod (como en una vaina de ballenas o vaina de guisantes) es un grupo de uno o más contenedores (como contenedores Docker), con almacenamiento/red compartidos, y unas especificaciones de cómo ejecutar los contenedores. Los contenidos de un Pod son siempre co ubicados, co programados y ejecutados en un contexto compartido.
Nodos
Un nodo es una máquina de trabajo en Kubernetes, previamente conocida como minion. Un nodo puede ser una máquina virtual o física, dependiendo del tipo de clúster. Cada nodo está gestionado por el componente máster y contiene los servicios necesarios para ejecutar pods.
El proceso comienza con el despliegue de las aplicaciones en la infraestructura, dedicada a una tarea o proceso en concreto, que una vez finalizados desaparecen liberando los recursos. Bajo esta arquitectura se pueden desplegar microservicios que tienen una sola finalidad y que transmiten los resultados a la siguiente capa de aplicación lo que genera una solución a prueba de fallos, escalable y flexible.
Es así como, usando este esquema de trabajo, es posible incrementar el número de usuarios simultáneos sin que se resienta la experiencia de los clientes y sin tener que realizar operaciones manuales para soportar la carga de trabajo.
¿Qué son los clústeres de Kubernetes?
Un clúster de Kubernetes es un conjunto de nodos (máquinas que ejecutan aplicaciones) que se ejecutan en la nube y le ayudan a gestionar varios contenedores. Una de las principales ventajas de utilizar el clúster Kubernetes es que le permite desplegar aplicaciones con alta disponibilidad, autoescalabilidad y fuertes garantías de consistencia. Puede gestionar varios clústeres desde una única interfaz o desde diferentes proveedores de la nube.
Cuando hablamos de Kubernetes multi cluster nos referimos a cuando la misma instancia de una aplicación (mismos datos y mismos usuarios) se encuentra desplegada en varios «clusters»/grupos de servidores para su correcto funcionamiento. Esto sirve para:
- Prevenir la pérdida de servicio
- Mejorar la capacidad de actualización de las aplicaciones
- Mejorar la Operación de la aplicación.
¿Qué hace de Kubernetes una plataforma?
Kubernetes es una herramienta súper completa y ofrece muchas funcionalidades, aún así siempre hay nuevas características que brindan un mayor beneficio. Por ejemplo, es posible optimizar los flujos de trabajo de las aplicaciones para acelerar el tiempo de desarrollo.
Una solución de orquestación propia puede ser suficiente al principio, pero con el tiempo es probable que requiera una automatización importante cuando necesita escalar. Por esto, Kubernetes fue diseñada como un orquestador de plataformas para poder construir un ecosistema de componentes y herramientas que hacen más fácil el desplegar, escalar y administrar aplicaciones.
¿Qué se puede hacer con Kubernetes?
Como hemos visto, Kubernetes nos permite implementar, administrar y escalar aplicaciones en contenedores, con la tecnología de Google Cloud Platform. Entre sus principales características destacan: la capacidad de conservar todas las aplicaciones en la nube, su arquitectura a prueba de fallos, escalable y flexible, y la mayor optimización de operaciones.
- Aplicaciones en la nube: Google Kubernetes Engine cuenta con una plataforma multicloud que permite a los desarrolladores enfocarse en generar valor en vez de centrarse en la optimización y mantenimiento de la infraestructura.
- Arquitectura escalable, flexible y a prueba de fallos: Kubernetes despliega las aplicaciones en infraestructuras dedicadas a tareas o procesos concretos que una vez finalizados desaparecen liberando los recursos.
- Mayor optimización de operaciones: Con el modelo de trabajo de Kubernetes, es posible incrementar el número de usuarios simultáneos sin que se resienta la experiencia de los clientes y sin tener que realizar operaciones manuales para soportar la carga de trabajo.
¿Qué significa Kubernetes?
El nombre Kubernetes proviene del griego y significa timonel o piloto. Es la raíz del gobernador y de la cibernética. K8s es una abreviación que se obtiene al reemplazar las ocho letras «ubernete» con el número 8.
¿Qué beneficios tiene utilizar Kubernetes?
Kubernetes permite crear aplicaciones fáciles de administrar e implementar en cualquier lugar. Cuando está disponible como un servicio administrado, Kubernetes te ofrece una variedad de soluciones según tus necesidades.
Actualización de credenciales y configuración de aplicaciones sin reconstruir su imagen.
Administración de cargas de trabajo por lotes y CI, reemplazando los contenedores que fallan.
Escalabilidad de aplicaciones hacia arriba y hacia abajo en base a reglas o manualmente.
Integración con herramientas de despliegue para DEVOPS.
Transformación digital.
Reducción de Tiempos y Esfuerzos.
Eliminación de errores humanos.
Principales diferencias entre GKE, AKS y EKS
| Principales diferencias | Google Kubernetes Engine (GKE) | Azure Kubernetes Service (AKS) | Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS) |
|---|---|---|---|
| Fecha lanzamiento | 2015 | 2018 | 2018 |
| Automatización y Gestión | Los nodos de GKE son gestionados, actualizados y parcheados por Google. | Los nodos deben ser administrados por los usuarios. | Los nodos deben ser administrados por los usuarios. |
| SLA | 99.95% | 99.95% | 99.95% |
| Escalabilidad | Aumenta los recursos necesarios de forma unitaria y a la medida del usuario. | Aumenta los recursos en paquetes predefinidos. No configurable por el usuario. | Aumenta los recursos en paquetes predefinidos. No configurable por el usuario. |
| Autoreparación de nodos | Los nodos de GKE tienen la tecnología de automatic node health repair. | Los nodos de AKS tienen la tecnología de automatic node health repair. | No hay un sistema de reparación automática de nodos. |
| Actualización | Los nodos de GKE se actualizan de forma automática en una ventana de tiempo establecida. | El proceso de actualización es semi manual. | El proceso de actualización es totalmente manual. |
