4 Settembre 2021 By gabriele pelizzari

Kubernetes: I componenti

Nei precedenti articoli abbiamo visto alcuni dettagli di come è costruita l’architettura di Kubernetes.

Oggi verranno descritti i meccanismi di funzionamento del motore kubernetes indicando il nome di  ogni componente; per rimanere fedeli al paragone del motore dell’autovettura, parleremo degli alberi a camme, valvole, bronzine, … che afferiscono al Cloud Native

Nota1: Non verrà trattata l’installazione di k8s in Datacenter, Cloud e Laboratorio, la rete ha già messo a disposizione  esaustivi tutorial.

Per i familiarizzare con k8s vi consiglio di utilizzare Minikube (Piattaforma Linux)  Docker Desktop (piattaforma Windows & Mac).

Iniziamo!

Kubernetes Master:  E’ il nodo principale del cluster sul quale girano tre processi vitali per l’esistenza del cluster.

  • kube-apiserver
  • kube-controller-manager
  • kube-scheduler

Nel master node è inoltre presente il DataBase etcd, che memorizza tutte le configurazioni create nel cluster.

I nodi che si fanno carico di far girare le applicazioni e quindi i servizi sono detti worker node. I processi presenti sui worker node sono:

  • Kubelet
  • kube-proxy

kubectl: E’ Il client ufficiale di Kubernetes (CLI) attraverso il quale è possibile gestire il cluster (Kube-apiserver) utilizzando le API.

Alcuni semplici esempi di comandi kubectl sono:

  • kubectl version (indica la versione di k8s installata)
  • kubectl get nodes (scopre il numero di nodi del  cluster)
  • kubectl describe nodes nodes-1 (mostra lo stato di salute del nodo, la piattafoma sulla quale k8s sta girando (Google, AWS, ….) e le risorse assegnate (CPU,RAM)).

Kube-Proxy:  Ha la responsabilità di gestire il networking, dalle regole di Routing a quelle di di Load Balancing.

Nota 2: K8s cercherà di utilizzare tutte le librerie disponibili a livello di  sistema operativo.

Container Runtime: E’ la base sulla quale poggia la tecnologia k8s.

kubernetes supporta diverse runtime tra le quali ricordiamo, container-d, cri-o, rktlet.

Nota 3: La runtime Docker è stata deprecata a favore di quelle che utilizzano le interfacce CRI; le immagini Docker continueranno comunque a funzionare nel  cluster.

Gli oggetti base di Kubernetes sono:

  • Pod
  • Servizi
  • Volumi
  • Namespace

I controller forniscono funzionalità aggiuntive e sono:

  • ReplicaSet
  • Deployment
  • StatefulSet
  • DaemonSet
  • Job

Tra i Deployment è indispensabile menzionare  Kube-DNS che fornisce i servizi di risoluzione dei nomi. Dalla versione kubernetes 1.2 la denominazione è cambiata in Core-dns.

Add-On: servono a configurare ulteriori funzionalità del cluster e sono collocati all’interno del name space kube-system (come Kube-Proxy, Kube-DNS, kube-Dashboard)

Gli Add-on sono categorizzati in base al loro utilizzo:

  • Add-on di Netwok policy. (Ad esempio l’add-on NSX-T si preoccupa della comunicazione tra l’ambiente K8s e VMware)
  • Add-on Infrastrutturali (Ad esempio KubeVirt che consente la connessione con le architetture virtuali)
  • Add-on di Visualizzazione e Controllo (Ad esempio Dashboard un’interfaccia web per  K8s).

Per la messa in esercizio, gli Add-on utilizzano i controller DaemonSetDeployment.

L’immagine di figura 1 riepiloga quanto appena esposto.

Figura 1

Statemi bene e a presto.