رویارویی با چالش های چند خوشه ای Kubernetes

دشواری ها و چالش های اجرای Kubernetes با افزایش مقیاس، چند برابر می شود. در اینجا چهار چیز وجود دارد که برای مدیریت ارکستراسیون چند خوشه ای به آن نیاز داریم.

از آنجایی که جنبه‌های بیشتر و بیشتری از زندگی انسان به صورت آنلاین ادامه می‌یابد، نیاز به گسترش چشمگیر اینترنت در حال افزایش است. این روند سال‌ها پیش آغاز شد (می‌توانیم بگوییم در دوران رونق دات‌کام) و شاهد تکرارهای بسیاری از پیشرفت‌های فناوری بوده است.

AWS، که در سال ۲۰۰۲ به عنوان اولین ارائه عمومی ابری راه اندازی شد، راه را برای کسب و کارها باز کرد تا عملیات فناوری اطلاعات را برون سپاری کنند و مصرف منابع را در صورت نیاز افزایش و کاهش دهند. ماشین‌های مجازی شروع به انتزاع نرم‌افزارهای کاربردی به دور از سخت‌افزار فیزیکی کردند و به زودی الگوهای جدیدی از استقرار مورد نیاز بود.

خدمات میکرو مجموعه‌ای از سرویس‌های جدا شده و با اتصال آزاد هستند که می‌توانند مستقل از محیط اطراف خود نگهداری و پیکربندی شوند. آنها می توانند در مقیاس بسته بندی شوند (که در سال ۲۰۱۴ توسط Docker عرضه شد)، که به بلوک های سازنده یک نسل جدید و توزیع شده از زیرساخت ها تبدیل شده اند.

تکنولوژی‌های مختلف مانند Rancher، Docker Swarm و Mesos برای به دست گرفتن رهبری ارکستراسیون کانتینر با هم رقابت کردند. اما در نهایت این Kubernetes (منبع باز توسط Google در سال ۲۰۱۴) بود که قهرمان میکروسرویس های کانتینری شد.

در حالی که مشاغل به وضوح مزایای Kubernetes را می دیدند، پیچیدگی ذاتی و منحنی یادگیری شیب دار آن همیشه موانعی برای ورود بوده است. شرکت های کوچکتر فاقد تخصص عملیاتی و منابع لازم برای مدیریت موفقیت آمیز فناوری غول پیکر بودند. شرکت‌های بزرگ‌تر برای ادغام ابزارها و فرآیندهای بومی ابری در زیرساخت‌های قدیمی تلاش کردند.

درگیری با پیچیدگی Kubernetes

در طول سال‌ها، راه‌حل‌های متعددی با هدف کمک به سازمان‌ها در پذیرش Kubernetes و بهینه‌سازی ارکستراسیون کانتینر در صنعت ظاهر شده‌اند. Rancher، OpenShift، و خدمات مدیریت ابری عمومی مانند Azure Kubernetes Service، Elastic Kubernetes Service و Google Kubernetes Engine چند نمونه هستند. این راه‌حل‌ها به‌طور چشمگیری استقرار و مدیریت خوشه‌های Kubernetes را ساده‌تر کرده‌اند، و در عین حال آنها را مقیاس‌پذیرتر و انعطاف‌پذیرتر می‌کنند.

به همین دلیل، Kubernetes به پذیرش گسترده دست یافته است. در سال ۲۰۲۱، آزمایشگاه‌های Traefik بررسی‌های بیشتری انجام دادند بیش از ۱۰۰۰ متخصص فناوری اطلاعات در مورد استفاده از این فناوری. بیش از ۷۰ درصد از پاسخ دهندگان گزارش کردند که از Kubernetes برای یک پروژه تجاری استفاده می کنند. با این حال، کسب‌وکارهایی که به تازگی بر چالش‌های پذیرش فناوری‌های کانتینری غلبه کرده‌اند، اکنون با موانعی در گسترش استقرار خود مواجه هستند.

با ادامه پذیرش Kubernetes، چالش‌های جدیدی ظاهر می‌شوند. کسب‌وکارها اکنون از خوشه‌های بیشتر و بزرگ‌تر Kubernetes پشتیبانی می‌کنند تا نیازهای تعداد فزاینده‌ای از برنامه‌های کانتینری را برآورده کنند. با این حال، خوشه های بیشتر به معنای مدیریت و به روز نگه داشتن اجزای بیشتر است. مسائلی که حل آنها در یک استقرار Kubernetes نسبتاً ساده است در محیط های بزرگتر و چند خوشه ای به طور تصاعدی دشوارتر هستند. پیچیدگی ترکیبات Kubernetes در مقیاس آن. با این حال، ارکستراسیون چند خوشه ای به ناچار مرز بعدی برای مهندسان است که باید با آن مقابله کنند.

نیازهای چند خوشه ای Kubernetes

توسعه‌دهندگان به ابزارهای مناسب برای مدیریت چالش‌های چند خوشه‌ای، از هشدار متنی گرفته تا استراتژی‌های استقرار جدید و فراتر از آن، نیاز دارند. بیایید آن را تجزیه کنیم:

• Federation ابزارها مکانیسم هایی را برای بیان اینکه کدام خوشه ها پیکربندی آنها مدیریت شده است و اینکه آن پیکربندی باید چگونه باشد را ارائه می دهد. یک مجموعه واحد از APIها در یک خوشه میزبان، پیکربندی چند خوشه Kubernetes را در محیط های توزیع شده هماهنگ می کند. فن‌آوری‌های ابری فدرال، اتصال دو یا چند ابر محاسباتی مجزای جغرافیایی را تقویت می‌کنند، و رسیدگی به موارد پیچیده استفاده چند خوشه‌ای را برای تیم‌های مهندسی آسان‌تر می‌کند.
• نگهداری چندین خوشه و اینکه آنها با هم به عنوان یک واحد کار کنند بسیار پیچیده است. اتصال انجام این کار را ممکن می سازد. ابزارهای مناسب می‌توانند به شما در مدیریت اتصالات بین خوشه‌ها، کنترل مسیریابی به خوشه‌ها، تعادل بار در استخرهای توزیع‌شده جغرافیایی (با متعادل‌سازی بار جهانی سرور یا GSLB) و مدیریت به‌روزرسانی‌های برنامه در چندین خوشه کمک کنند.

چالش‌های

• امنیتی در محیط‌های پیچیده و توزیع‌شده IT ترکیب می‌شوند، اما زمانی که ابزارها و فرآیندهای امنیتی بومی ابری به کار گرفته می‌شوند، قابل حل هستند. این به معنای پرسیدن سؤالات جدید است. چگونه امنیت را در محیط های بدون اعتماد مدیریت می کنید؟ چگونه رمزگذاری سرتاسر اتصالات را مدیریت می کنید؟ چگونه دسترسی به برنامه های خود را کنترل می کنید؟ چگونه مدیریت گواهی TLS را در زیرساخت های توزیع شده حفظ می کنید؟ هنگامی که امنیت در خوشه ادغام می شود، برنامه های کاربردی توزیع شده ایمن تر می شوند.
• مشاهده پذیریبه شما امکان می دهد به سرعت تصویر بزرگ زیرساخت های توزیع شده را مشاهده کنید، بنابراین می توانید به سرعت و به راحتی مشکلات را تشخیص دهید. Grafana و Prometheus نمونه هایی از ابزارهای پرکاربرد برای این منظور هستند. همانطور که تعداد خوشه‌های مستقر شده را مقیاس می‌کنید، قابلیت مشاهده و هشدار متنی اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند، زیرا راه‌های بیشتری وجود دارد که ممکن است کارها اشتباه پیش بروند. وجود ابزارهای مناسب برای اینکه برنامه‌نویسان بتوانند دقیقاً ببینند مشکلات در کجا هستند، نه تنها برنامه‌ها را به خوبی اجرا می‌کند، بلکه حدس و گمان‌های قابل توجهی را کاهش می‌دهد و در زمان ارزشمند صرفه‌جویی می‌کند.

آینده چند خوشه ای Kubernetes

اطمینان از کارکرد یکپارچه خوشه‌ها، سرویس‌ها و ترافیک شبکه در دنیای ابری یک چالش بزرگ است. Kubernetes در جنگ ارکستراسیون پیروز شده است و همچنان به طور گسترده توسط سازمان های سراسر جهان پذیرفته می شود، اما این فناوری نیز به طور طبیعی در حال بلوغ است. با این بلوغ، مشکلات جدید و چالش های جدیدی به وجود می آید که در استقرار چند خوشه ای ترکیب می شوند.

تیم‌های توسعه، مهندسی و عملیات (از همه سطوح مهارت) که برنامه‌های کاربردی را در Kubernetes می‌سازند و اجرا می‌کنند، به راه‌های ساده‌تری برای دستیابی به دید، مقیاس‌پذیری و امنیت خوشه‌ها و شبکه‌های خود نیاز دارند. وقتی به دنبال ابزارهایی برای مدیریت معماری‌های میکروسرویس استاندارد می‌گردید، توسعه‌دهندگان باید راه‌حل‌هایی را اولویت‌بندی کنند که قابلیت‌هایی مانند مشاهده‌پذیری فوری، هشدارهای متنی خارج از جعبه، تحویل محتوا از نظر جغرافیایی آگاه، و مش‌بندی سرویس داخلی را ارائه می‌دهند.

چالش‌های ارکستراسیون چند خوشه‌ای به طور فزاینده‌ای رایج می‌شوند، اما با انطباق با دنیای ابری با ابزارهای مناسب، تیم‌های توسعه و عملیات قادر خواهند بود پیچیدگی Kubernetes چند خوشه‌ای را به چالش بکشند و مزایای بی‌شمار آن را مشاهده کنند. با Kubernetes مانند قبل.

Emile Vauge موسس و مدیر عامل Traefik Labs است.

—

انجمن فناوری جدید مکانی را برای کاوش و بحث در مورد فناوری سازمانی نوظهور در عمق و وسعت بی سابقه ای فراهم می کند. انتخاب ذهنی است، بر اساس انتخاب ما از فناوری هایی که معتقدیم مهم هستند و برای خوانندگان InfoWorld بیشترین علاقه را دارند. InfoWorld وثیقه بازاریابی را برای انتشار نمی پذیرد و حق ویرایش تمام محتوای ارائه شده را برای خود محفوظ می دارد. همه سوالات را به newtechforum@infoworld.com ارسال کنید.