Kubernetes (K8s) ist eine Open-Source-Plattform, die entwickelt wurde, um die Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung von containerisierten Anwendungen zu automatisieren. Ursprünglich von Google ins Leben gerufen, gruppiert Kubernetes Container in sogenannten Pods und orchestriert diese auf einem Cluster aus mehreren Knoten, die entweder virtuelle Maschinen oder physische Server sein können. Diese Plattform ermöglicht eine flexible und skalierbare Infrastruktur, die in verschiedenen Cloud-Umgebungen wie AWS, Azure und Google Cloud eingesetzt werden kann.

Kubernetes sorgt dafür, dass Anwendungen den gewünschten Zustand erreichen und aufrechterhalten, indem Container bei Bedarf automatisch neu gestartet oder skaliert werden. Mit seinen APIs bietet Kubernetes Entwicklern die Möglichkeit, Anwendungen agil zu konfigurieren und zu verwalten, wodurch schnelle Anpassungen an Änderungen ermöglicht werden. Die nahtlose Integration mit Container-Management-Tools wie Docker erleichtert den Betrieb in hybriden Cloud-Umgebungen erheblich. Besonders in verteilten Systemen ist Kubernetes wertvoll, da es die Komplexität der Infrastrukturverwaltung stark reduziert.

Wie funktioniert Kubernetes (K8s)?

Kubernetes, oft auch als K8s abgekürzt, ist eine Open-Source-Plattform für die Orchestrierung von containerisierten Anwendungen. Einfach ausgedrückt ist Kubernetes ein Werkzeug, das dabei hilft, mehrere Container auf einer Gruppe von Computern (einem Cluster) automatisch zu verwalten, zu skalieren und bereitzustellen. Die Entwicklung von Kubernetes hat zur Schaffung einer robusten Cloud Native Computing Foundation beigetragen, die eine Vielzahl von Tools und Best Practices bereitstellt. Mit Managed Kubernetes können Unternehmen die Komplexität des Cluster-Managements reduzieren und sich auf die Entwicklung ihrer Anwendungen konzentrieren, während Kubernetes die Ausführung von Containern und Images effizient verwaltet.

• Container: Die Grundbausteine sind Container. Ein Container ist eine isolierte Umgebung, in der eine Anwendung und alle ihre Abhängigkeiten (Bibliotheken, Laufzeitumgebungen) verpackt sind.
• Pods: Mehrere Container, die eng zusammenarbeiten, werden in einem Pod zusammengefasst. Ein Pod ist die kleinste deploybare Einheit in Kubernetes.
• Nodes: Die einzelnen Computer in einem Kubernetes-Cluster werden als Nodes bezeichnet.
• Cluster: Ein Cluster ist eine Gruppe von Nodes, die gemeinsam verwaltet werden.
• Control Plane: Die Control Plane ist das „Gehirn“ von Kubernetes. Sie überwacht den Zustand des Clusters und sorgt dafür, dass er sich im gewünschten Zustand befindet.]

Wer braucht Kubernetes?

• Entwickler: Kubernetes vereinfacht die Entwicklung und Bereitstellung von Anwendungen, insbesondere von Microservices-Architekturen.
• IT-Betrieb: Es automatisiert viele manuelle Aufgaben und ermöglicht eine effizientere Verwaltung von Anwendungen.
• Unternehmen: Kubernetes ist ideal für Unternehmen, die eine hohe Verfügbarkeit und Skalierbarkeit ihrer Anwendungen benötigen.

Warum Kubernetes?

• Skalierung: Kubernetes kann Anwendungen automatisch skalieren, um wechselnde Workloads zu bewältigen.
• Ausfallsicherheit: Kubernetes sorgt dafür, dass Anwendungen auch bei Ausfällen einzelner Nodes weiterlaufen.
• Portabilität: Anwendungen, die mit Kubernetes entwickelt wurden, können in jeder Cloud oder on-premises ausgeführt werden.
• Automatisierung: Viele Aufgaben, wie das Bereitstellen, Skalieren und Aktualisieren von Anwendungen, werden automatisiert.
• Community: Kubernetes hat eine große und aktive Community, die ständig neue Features und Tools entwickelt.

Kernkonzepte von Kubernetes

• Pods: Die kleinste deploybare Einheit.
• Services: Abstraktionsschicht für einen Satz von Pods, die eine bestimmte Funktion bereitstellen.
• Deployments: Definieren den gewünschten Zustand einer Anwendung.
• Namespaces: Logische Unterteilung eines Clusters.
• Labels und Selectors: Zur Gruppierung und Auswahl von Pods.

Vorteile von Kubernetes

• Erhöhte Verfügbarkeit: Durch automatisches Replizieren von Pods.
• Verbesserte Skalierbarkeit: Anpassung an wechselnde Workloads.
• Vereinfachte Verwaltung: Automatisierung von Routineaufgaben.
• Portabilität: Ausführung in jeder Cloud oder on-premises.
• Agilität: Schnellere Bereitstellung und Aktualisierung von Anwendungen.

Einsatzszenarien

• Cloud-native Anwendungen: Kubernetes ist die de-facto-Standardplattform für Cloud-native Anwendungen.
• Microservices: Kubernetes eignet sich hervorragend für die Verwaltung von Microservices-Architekturen.
• Container-Orchestrierung: Kubernetes ist die führende Plattform zur Orchestrierung von Containern.