In modernen IT-Umgebungen müssen Anwendungen zuverlässig, skalierbar und automatisiert bereitgestellt werden. Kubernetes, oft abgekürzt als K8s, ist heute der Standard für Container-Orchestrierung und wird in Cloud- und DevOps-Szenarien weltweit eingesetzt.
Was ist Kubernetes?
Kubernetes ist eine Open-Source-Plattform, ursprünglich von Google entwickelt und heute von der Cloud Native Computing Foundation (CNCF) verwaltet.
Es ermöglicht:
- Automatisiertes Deployment von Containern
- Skalierung und Selbstheilung von Anwendungen
- Lastverteilung und Service Discovery
- Integration mit Cloud- und On-Premise-Umgebungen
Kubernetes basiert auf dem Prinzip der deklarativen Konfiguration: Der gewünschte Zustand wird beschrieben, und das System stellt sicher, dass dieser Zustand eingehalten wird.
Vorteile gegenüber klassischen Deployment-Ansätzen
- Automatisierung: Weniger manuelle Eingriffe, weniger Fehlerquellen
- Skalierbarkeit: Anwendungen passen sich automatisch an Lastspitzen an
- Portabilität: Container laufen konsistent auf allen Plattformen
- Ressourcenauslastung: Mehrere Anwendungen können sich Hardware teilen
Architektur von Kubernetes
Ein Kubernetes-Cluster besteht aus:
- Control Plane (Master-Node):
- API-Server: Zentraler Zugriffspunkt für Benutzer und Tools
- etcd: Schlüssel-Wert-Datenbank für Cluster-Status
- Controller-Manager: Überwacht den Zustand und reagiert auf Änderungen
- Scheduler: Weist Pods passenden Nodes zu
- Worker-Nodes:
- Kubelet: Agent, der Anweisungen vom API-Server ausführt
- Kube-Proxy: Netzwerkanbindung und Load-Balancing
- Container-Runtime: Z. B. Docker oder containerd zum Starten von Containern
Zentrale Begriffe
- Pod: Kleinste Ausführungseinheit in Kubernetes, enthält einen oder mehrere Container.
- Node: Physischer oder virtueller Server im Cluster, führt Pods aus.
- Cluster: Gesamtheit aller Nodes und Control-Plane-Komponenten.
- Namespace: Logische Trennung von Ressourcen für unterschiedliche Teams oder Anwendungen.
Vergleich mit anderen Orchestrierungslösungen
| Technologie | Besonderheiten | Verbreitung |
|---|---|---|
| Docker Swarm | Einfacher, weniger Funktionen | Mittel |
| Kubernetes | Höchste Flexibilität und Community-Unterstützung | Sehr hoch (Standard) |
| OpenShift | Enterprise-Kubernetes mit zusätzlichen Tools | Hoch (Enterprise) |
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