Kubernetes  jako  narzędzie do zarządzania obciążeniami w oparciu o kontenery osiągnął bezprecedensowy wskaźnik adopcji między innymi dlatego, że znacznie upraszcza wdrażanie i zarządzanie mikrousługami. W związku z tym organizacje stają przed kluczową decyzją: gdzie wdrożyć swoje klastry Kubernetes. Podczas gdy rozwiązania oparte na chmurze są wygodne i skalowalne, wdrożenia lokalne oferują większą kontrolę i możliwość dostosowania.  

Najnowszy raport z badania Cloud Native Computing Foundation (CNCF), opublikowany w lutym 2022 r., obejmujący ponad 3800 uczestników z całego świata, określa, że 96% organizacji używa Kubernetes’a – co stanowi znaczny wzrost z 83% w 2020 r. i 78% w 2019 r. Co więcej, 93% organizacji używa lub planuje używać kontenerów w produkcji (nieznaczny wzrost w porównaniu z 92% w badaniu z poprzedniego roku). Tylko niektóre dane pokazują, że Kubernetes jest wyraźnym zwycięzcą w walce o orkiestrację kontenerów. 

W tym wpisie na blogu przeanalizujemy wady i zalety Kubernetes’a w środowisku lokalnym i w chmurze, pomagając określić, która opcja najlepiej realizuje potrzeby organizacji.  

Czym jest Kubernetes? 

Kubernetes (czasami skracany do K8s, gdzie 8 oznacza liczbę liter między "K" i "s") to system open source do wdrażania, skalowania i zarządzania aplikacjami kontenerowymi w dowolnym miejscu. 

To nie tylko możliwość uruchamiania kontenerów na wielu węzłach. W ten sposób aplikacja jest oddzielona i wyodrębniona z infrastruktury. Tekstowe pliki konfiguracyjne z możliwością wersjonowania, kompletny zestaw funkcji i integracje stron trzecich są obecnie gwarancją sukcesu frameworka. Nic więc dziwnego, że obecnie jest „ulubieńcem programistów”, obecnie korzysta z niego ponad 5,6 miliona deweloperów. 

 Kubernetes automatyzuje zadania operacyjne związane z zarządzaniem kontenerami i zawiera wbudowane polecenia do wdrażania aplikacji, wprowadzania zmian w aplikacjach, skalowania aplikacji w górę i w dół w celu dostosowania do zmieniających się potrzeb, monitorowania aplikacji i nie tylko — ułatwiając zarządzanie aplikacjami. Został zaprojektowany do współpracy z różnymi dostawcami usług w chmurze, ale może być również wdrażany lokalnie.  

Modele wdrażania Kubernetes’a 

Kubernetes ma elastyczną architekturę i obsługuje różne modele wdrażania, pozwalając organizacjom wybrać ten, który najlepiej realizuje ich zadania. 

1. Wdrożenie lokalne  

• Klaster zarządzany samodzielnie: W tym modelu organizacje konfigurują i zarządzają własnymi lokalnymi klastrami Kubernetes. Są one odpowiedzialne za zakup i utrzymanie sprzętu, sieci i infrastruktury. Podejście to zapewnia pełną kontrolę, ale wymaga znacznego wysiłku operacyjnego. 
• Zarządzane rozwiązania Kubernetes: Niektóre firmy decydują się na korzystanie z wyspecjalizowanych rozwiązań lokalnych, takich jak OpenShift lub Rancher, aby uprościć zarządzanie klastrami Kubernetes we własnych centrach danych. Rozwiązania te zapewniają narzędzia i platformy ułatwiające wdrażanie i obsługę. 

2. Wdrożenie w chmurze  

• Zarządzane usługi Kubernetes 

Dostawcy chmury publicznej oferują zarządzane usługi Kubernetes, które upraszczają zarządzanie klastrami. Przykładowo, Amazon EKS, Google GKE i Azure AKS to w pełni zarządzane rozwiązania Kubernetes. Organizacje wdrażają swoje klastry w chmurze, podczas gdy dostawca chmury zajmuje się zarządzaniem płaszczyzną sterowania, aktualizacjami i skalowalnością. Model ten zmniejsza obciążenie operacyjne. 

• Chmura hybrydowa 

Niektóre organizacje stosują podejście chmury hybrydowej, w ramach którego wdrażają klastry Kubernetes zarówno w lokalnych centrach danych, jak i w środowiskach chmury publicznej. Pozwala to na elastyczne rozmieszczanie obciążeń i połączenie klastrów zarządzanych samodzielnie i w chmurze. 

•  Multi-Cloud 

W tym modelu organizacje korzystają z usług wielu dostawców chmury publicznej, aby uniknąć uzależnienia od jednego dostawcy. Mogą one wdrażać klastry Kubernetes na różnych platformach chmurowych 

Kubernetes lokalnie 

 Uruchamianie Kubernetesa lokalnie może być korzystne dla organizacji, które wymagają większej kontroli nad swoją infrastrukturą, mają ścisłe wymagania dotyczące bezpieczeństwa lub muszą przestrzegać standardów regulacyjnych. 

Wybór i konfiguracja odpowiedniej infrastruktury dla Klastra Kubernetes to wyzwanie wymagające szerokiej wiedzy. Samodzielne skonfigurowanie klastra i zarządzanie nim przy użyciu dystrybucji Kubernetes typu open source wymaga zaplanowania, ile węzłów głównych i roboczych będzie potrzebnych oraz jakie zasoby zapewnisz każdemu z nich. Niezbędne jest również ustawienie odpowiedniej pamięci masowej i sieci.   

Kubernetes Cloud 

Platforma Kubernetes pierwotnie została opracowana przez Google, a obecnie jest utrzymywana przez Cloud Native Computing Foundation (CNCF). Kubernetes może być używany do zarządzania kontenerami w różnych środowiskach, w tym w lokalnych centrach danych, chmurach publicznych i chmurach hybrydowych. 

Google Cloud oferuje zarządzaną usługę Kubernetes o nazwie Google Kubernetes Engine (GKE), który został zaprojektowany w celu uproszczenia wdrażania i zarządzania klastrami Kubernetes na Google Cloud Platform (GCP). 

Oprócz GKE istnieją inni dostawcy usług w chmurze, którzy oferują zarządzane usługi Kubernetes, takie jak Amazon Web Services (AWS) Elastic Kubernetes Service (EKS) i Microsoft Azure Kubernetes Service (AKS) . Usługi te umożliwiają wdrażanie klastrów Kubernetes i zarządzanie nimi w chmurze bez konieczności martwienia się o podstawową infrastrukturę.  

Lokalnie czy w chmurze — ocena wymagań biznesowych i technicznych 

Decyzja o wdrożeniu Kubernetes w środowisku lokalnym lub w chmurze powinna być starannie przemyślana i uwzględniać specyficzne potrzeby i ograniczenia organizacji. Może również obejmować podejście etapowe, z niektórymi obciążeniami działającymi w chmurze, a innymi lokalnie, aby osiągnąć właściwą równowagę. Aby podjąć świadomą decyzję, niezbędna jest ścisła współpraca z zespołami operacyjnymi, finansowymi i ds. zgodności. 

Omówimy teraz kilka kluczowych czynników, które chcemy wziąć pod uwagę przy wyborze wdrożenia. 

1. Skalowalność 

Efektywne skalowanie wymaga starannego planowania. Oceń strategię rozwoju swojej organizacji i zastanów się czy potrzebujesz możliwości szybkiego skalowania zasobów w górę lub w dół.  

Kubernetes w chmurze — Dostawcy usług w chmurze oferują skalowalną infrastrukturę, którą można łatwo udostępniać i usuwać w razie potrzeby. 

Kubernetes lokalnie — Skalowanie Kubernetes'a lokalnie może być jednak trudniejsze, wymaga starannego wcześniejszego planowania, zwłaszcza jeśli chodzi o skalowanie pionowe (dodawanie większej liczby zasobów do pojedynczego węzła)  

2. Wiedza specjalistyczna  

Kubernetes w chmurze — Efektywne działanie z Kubernetes wymaga pewnego poziomu wiedzy specjalistycznej. Organizacje, którym brakuje wiedzy lub zasobów do zarządzania własną infrastrukturą, mogą preferować korzystanie z zarządzanych usług Kubernetes od dostawców usług w chmurze. Korzystanie z usług zarządzanych może jednak skutkować uzależnieniem od dostawcy i ograniczeniem opcji dostosowywania. 

Kubernetes lokalnie — Lokalne uruchamianie Kubernetes i samodzielne konfigurowanie wymaga szerokiej wiedzy i jest złożone operacyjnie. Musisz dogłębnie zrozumieć specyfikę wdrażania Kubernetes w istniejącym środowisku, m.in. w serwerach, systemach pamięci masowej, czy  infrastrukturze sieciowej. 

3. Koszty 

Struktura kosztów wdrożeń lokalnych i chmurowych może się znacząco różnić. Zarządzane rozwiązania chmurowe zmniejszają koszty operacyjne i są dobrym wyborem dla organizacji o ograniczonej wiedzy operacyjnej. Wdrożenia lokalne wymagają bardziej praktycznego zarządzania. Wdrożenia lokalne wiążą się z początkowymi kosztami kapitałowymi, podczas gdy wdrożenia w chmurze często opierają się na modelu płatności zgodnie z rzeczywistym użyciem. W tym celu oblicz całkowity koszt posiadania (TCO) zarówno dla rozwiązań lokalnych, jak i chmurowych, w tym sprzętu, oprogramowania, konserwacji i kosztów operacyjnych. 

Weź pod uwagę koszty skalowalności, ponieważ dostawcy usług w chmurze oferują modele płatności zgodnie z rzeczywistym użyciem, podczas gdy rozwiązania lokalne mogą wymagać początkowych inwestycji kapitałowych. Porównaj również koszty operacyjne związane z utrzymaniem i zarządzaniem infrastrukturą lokalną z łatwością użytkowania i zarządzania w środowisku chmury. 

• Uruchamianie Kubernetes lokalnie może być bardziej opłacalne niż uruchamianie go w chmurze, zwłaszcza w przypadku wdrożeń na dużą skalę, ale wymaga dodatkowych kosztów sprzętu i infrastruktury.  
• Kubernetes w chmurze — Uruchomienie Kubernetes w chmurze może być kosztowne, zwłaszcza w przypadku dużych wdrożeń. Koszt uruchomienia Kubernetes w chmurze może obejmować koszt zasobów obliczeniowych, pamięci masowej i przepustowości sieci.  

4. Bezpieczeństwo i kontrola 

Bezpieczne uruchamianie Kubernetes'a wymaga starannego planowania i konfiguracji. Niektóre organizacje mają określone wymagania dotyczące bezpieczeństwa lub zgodności, które mogą mieć wpływ na wybór wdrożenia. Dlatego trzeba przede wszystkim określić poziom bezpieczeństwa danych i wymagań dotyczących zgodności. Niektóre branże, takie jak opieka zdrowotna lub finanse, mogą wymagać ścisłych wdrożeń lokalnych w celu kontroli danych. Istotna jest też suwerenność danych i kwestie prywatności, zwłaszcza jeśli Twoja organizacja działa w wielu regionach lub krajach. 

Zdecyduj, czy potrzebujesz pełnej kontroli nad swoją infrastrukturą, czy też możesz wykorzystać usługi zarządzane dostawcy usług w chmurze, poświęcając część kontroli. Weź pod uwagę wysiłek wymagany do utrzymania i aktualizacji klastrów Kubernetes, w tym poprawek, aktualizacji zabezpieczeń i konserwacji sprzętu. 

• Kubernetes w chmurze — Dostawcy usług w chmurze, tacy jak AWS, Google Cloud i Azure, oferują zarządzane usługi Kubernetes, które pomagają w wielu aspektach bezpieczeństwa, w tym w automatycznych aktualizacjach i monitorowaniu. Wciąż jednak to na użytkowniku spoczywa odpowiedzialność za bezpieczną konfigurację i korzystanie z tych usług. 

Ostatecznie bezpieczeństwo Kubernetes w chmurze jest wspólną odpowiedzialnością dostawcy chmury i użytkownika. Musisz upewnić się, że postępujesz zgodnie z najlepszymi praktykami i odpowiednio zabezpieczasz swój klaster, aby zminimalizować ryzyko i utrzymać bezpieczne środowisko Kubernetes w chmurze. Czytaj więcej o tym w artykule Jak zapewnić bezpieczeństwo danych w chmurze?

• Kubernetes lokalnie — Organizacje, które wymagają większej kontroli nad swoją infrastrukturą, mogą preferować korzystanie wdrożenie lokalne, które pozwala organizacjom na dostosowanie wdrożenia do konkretnych potrzeb. Mogą one dotyczyć na przykład rygorystycznych wymagań w zakresie bezpieczeństwa lub tych, które muszą przestrzegać standardów regulacyjnych. 

Uruchamianie Kubernetes'a lokalnie może zapewnić organizacjom większą kontrolę nad ich stanem bezpieczeństwa, ale wymaga dodatkowych starań, takich jak konfiguracja zapór ogniowych i systemów wykrywania włamań. 

5. Wymagania dotyczące zasobów 

Kubernetes wymaga określonej ilości zasobów do efektywnego działania. Dokładne wymagania dotyczące zasobów zależą od wielkości klastra i liczby działających na nim aplikacji. Wybór odpowiedniego wdrożenia zasobów trzeba przeanalizować pod kątem dostępności specjalistów zarządzających infrastrukturą lokalną w porównaniu z wykorzystaniem zarządzających dostawców usług w chmurze.  

Podczas uruchamiania Kubernetes ważnym czynnikiem jest sieć. Organizacje muszą upewnić się, że ich aplikacje są dostępne spoza klastra, jednocześnie zapewniając, że są one bezpieczne i odizolowane od innych aplikacji działających w tym samym klastrze. 

• Kubernetes lokalnie może wymagać posiadania i utrzymywania fizycznego sprzętu, co może być odpowiednie dla organizacji posiadających istniejące centra danych. 
• Kubernetes w chmurze — wykorzystuje zasoby dostawcy usług chmurowych. 

Podsumowanie 

Organizacje często łączą i dopasowują te modele wdrażania, w zależności od potrzeb, konkretnych celów organizacji, jej ograniczeń i kompromisów, na które jest gotowa. 

 Na przykład, używając zarządzanego w chmurze Kubernetes’a dla niektórych aplikacji, jednocześnie utrzymują lokalny klaster dla innych. Najważniejsze elementy, na które warto zwrócić uwagę przy wyborze rozwiązania wdrożeniowego to m.in.: 

• ocena obciążeń organizacji 
• ograniczenia budżetowe i długoterminowe prognozy kosztów  
• specyficzne wymogi bezpieczeństwa i zgodności obowiązujące w danej branży. 
• ocenę umiejętności i wiedzy swojego zespołu  
• plany rozwoju swojej organizacji   

 Dokładne rozważenie zalet i wad każdej z opcji pomoże w podjęciu świadomej decyzji, która zapewni sukces wdrożenia Kubernetes. Jeśli potrzebujesz rady lub rozmowy w zakresie wyboru rozwiązań do zarządzania środowiskiem kontenerowym, skontaktuj się z nami. Chętnie porozmawiamy i pomożemy w doborze najlepszych technologii dla Twojego projektu.