Kubernetes in Bildern erklärt: die Freizeitpark-Analogie

Dies ist ein Versuch, die Kernkonzepte von Kubernetes (Pods, Nodes, Services, Ressourcen, …) mit einer Themenanalogie zu erklären.

Kubernetes ist gerade in die „Adopt“-Phase auf der verschoben worden ThoughtWorks 2018 Technologieradaralso ist es durchaus möglich, dass Sie es bereits haben, bald haben oder damit arbeiten müssen.

Kubernetes (ab jetzt k8s) kommt mit einem eigenen Satz von Abstraktionen, einem eigenen Jargon, aber mit ein wenig Fantasie können wir diese Abstraktionen mit bekannteren Konzepten in Beziehung setzen.

Ich hatte gehofft, dass die Wurstfabrik-Analogie funktioniert, aber leider ist k8s mehr als nur Wurst, also müssen wir uns mit einer Themenpark-Analogie begnügen.

Das Folgende basiert auf Google Kubernetes-Engine; Einige der Konzepte funktionieren möglicherweise bei anderen Anbietern oder wenn Sie k8s selbst ausführen, etwas anders.

Wer bist du

Sie sind Kubenelius Fizzbuzz, ein frisch graduierter MBA mit Spezialisierung auf Boxen aller Größen, und Sie stehen kurz davor, Ihre größte Idee zu verwirklichen: die KubePark-Themenwelt.

Die lustigen Fahrpläne

Um KubePark zu starten, müssen Sie seine lustigen Fahrgeschäfte planen. Sie entscheiden, dass Sie für jede Attraktion nur eine Vorlage wie diese ausfüllen müssen (k8s Einsatz):

Kubernetes-Bereitstellung

Hier sagen Sie, dass KubePark drei Karussells von 1909 haben wird.

Ein Karussell von 1909 besteht aus zwei Teilen: einem klassischen Karussell und einem Stand für Zuckerwatte. Jeder Teil (k8s Container) wird per Drohne in einer riesigen Box geliefert, komplett montiert und sofort einsatzbereit.

Jede Attraktion wird von einem Zaun umgeben, der sie von anderen Attraktionen isoliert, sodass ein Problem in einer Attraktion nicht auf andere Attraktionen übertragen wird. Aber die Teile der Attraktion bilden ein untrennbares Ganzes (k8s Schote)so dass es keine Barrieren oder Firewalls gibt, die die Kommunikation oder Bewegung zwischen den Teilen erschweren und den Spaß der Besucher ruinieren könnten (k8s außer wenn du willst Dateien teilen was ein wenig Konfiguration erfordert).

Einen Zaun zu haben bedeutet, dass Sie planen müssen, wo die Türen sind (k8s containerPort) für Besucher sein sollte. Beim Karussell von 1909 kommen die Besucher durch den Zuckerwattestand: Eine Karussellfahrt macht immer mehr Spaß, während man eine große, fluffige Zuckerwolke genießt.

Die Vorlage gibt auch die Größe vor (k8s-Speicher) und Macht (k8s-CPU) Bedarf (k8s Ressourcen)und Tags (k8s Etiketten) das Karussell von 1909 als Karussell, kinderfreundlich und klassische Attraktion. Wir werden später sehen, wie Sie all diese Informationen verwenden werden.

Auf der Rückseite der oben nicht abgebildeten Vorlage notieren Sie die Wartungshinweise (k8s Sonden) für jeden Teil. Ihre Crew wird diese Anweisungen regelmäßig befolgen, um zu wissen, ob eines der Teile ersetzt werden muss. Wenn dies der Fall ist, brennt die Wartungsmannschaft das fehlerhafte Teil nieder und Drohnen bringen eine weitere riesige Kiste mit dem Ersatz. Also kein Herumfummeln, um zu versuchen, etwas zu reparieren, sondern nur ein einfacher Austausch der gesamten Kabine oder des Karussells. Während des Austauschs bleibt die Attraktion für Besucher geschlossen, auch wenn einige Teile noch funktionsfähig sind: Das Karussell-Erlebnis von 1909 muss Zuckerwatte haben und eine Karussellfahrt beinhalten, beides gehört untrennbar zusammen.

Das Land

Mit den geplanten Fahrgeschäften ist es an der Zeit, den Park zu bauen.

Sie unterschreiben einen Mietvertrag (k8s Knotenpool) mit Vermieter:

Kubernetes-Knotenpool

Der Vertrag bezieht sich auf zwei Grundstücke (k8s Knoten)jeweils mit der angegebenen Größe (k8s-Speicher) und Stromgenerator (k8s-CPU). Beachten Sie, dass der Vertrag nicht für zwei bestimmte Parzellen gilt, sondern dass es die Aufgabe des Vermieters ist, diese für zwei beliebige Parzellen mit diesen Eigenschaften zu finden. Mit den modernen Personenbeförderungsmitteln müssen sie nicht einmal nebeneinander liegen.

Der Vermieter kümmert sich auch um die Sicherung des Zugangs zur Parzelle, indem er Stacheldraht um jede Parzelle legt.

Sie kreuzen auch die kostenlose Katastrophenversicherung an (k8s Autoreparatur) Box: Wenn ein Paket unbrauchbar wird, ersetzt der Vermieter es durch ein anderes mit genau den gleichen Eigenschaften. Es liegt in der alleinigen Verantwortung des Vermieters herauszufinden und zu entscheiden, ob das Paket unbrauchbar ist, und es zu ersetzen.

Schließlich wird jedes vertraglich vorgesehene Paket etikettiert (k8s Etiketten wieder) als Ebenen mit mediterranem Wetter. Wir werden später sehen, wie wir diese Informationen verwenden.

Bau des KubeParks

Sie haben bereits hart genug gearbeitet, also delegieren Sie die Details des Baus des Parks an Ihre Kontrollmannschaft. Die Crew stellt sicher, dass genau die Anzahl und Art der Attraktionen, die Sie in Ihren Plänen angegeben haben, immer funktionieren.

In einer Geste unerwarteter Großzügigkeit bietet Ihr Vermieter einen Flugsicherungsturm an (k8s Cluster-Master) um die Kontrollmannschaft unterzubringen und sich um alle Wartungs- und Verbesserungsarbeiten zu kümmern, die der Turm möglicherweise benötigt. Eine Sorge weniger!

Von der privilegierten Position des Turms aus und mit Ihren lustigen Fahrplänen in der Hand wird Ihre Crew entscheiden, welche Parzellen für die einzelnen Attraktionen gebaut werden sollen, und sicherstellen, dass der verfügbare Platz und die freie Energie der Parzelle die erforderlichen aufnehmen können (k8s Ressource Servicequalität) durch eine Attraktion.

Eine Attraktion erhält immer die Mindestleistung (k8s-CPU) erforderlich, wird nie mehr als die maximale Leistung erhalten (da es sonst kurzschließen und durchbrennen wird) und wird nur zusätzliche Leistung (über das Minimum) erhalten, wenn im Paket Reserve vorhanden ist. Wenn kein Ersatz vorhanden ist, bewegt sich die Attraktion nur träger.

Die Conga Dancing Party Line hat eine minimale und maximale Größe (k8s-Speicher). Es erhält immer die angegebene Mindestgröße, aber wenn es länger als die maximale Größe wird, wird es heruntergefahren. Jeder weiß, dass eine zu lange Conga immer in wilden Krawallen endet! Es erhält zusätzlichen Platz (über das Minimum hinaus), wenn das Paket Platz hat, aber wenn es keinen Platz gibt, wird eine Attraktion, die ihren Mindestplatz überschreitet, geschlossen. Es ist Sache des Verkehrskontrollturms, zu entscheiden, welche, die Conga Dancing Party Line selbst oder eine andere sein könnte.

Da genügend Platz und Kraft vorhanden sind, hat das Team kein Problem damit, alle Attraktionen zu schaffen, die Sie geplant haben. Der Park ist fast fertig!

KubePark-Eröffnung

Um den Besuchern zu helfen, ihre Attraktion zu erreichen, beschließen Sie, dass es für sie am einfachsten ist, einen farbigen Wegweiser zu verwenden (k8s nodePort-Dienst) wie:

Kubernetes-Nodeport-Dienst

Bildzuordnung: Bodenlinien der London Victoria Station durch Cmglee.

Hier haben Sie sich entschieden, eine blaue Spur zu erstellen, die Besucher zu den Attraktionen führt, die Sie als „klassisch“ gekennzeichnet haben, und eine grüne Spur, die sie zu den Attraktionen führt, die Sie als „Achterbahn“ gekennzeichnet haben. Sie können so spezifisch oder generisch sein, wie Sie möchten, und bei Bedarf mehrere Tags kombinieren.

Dieser Wegweiser ist nicht nur für Besucher, Ihre interne Crew könnte ihn auch verwenden, und Sie könnten sogar Pfade erstellen, die nur für Ihre Crew sichtbar sind (k8s ClusterIP-Dienst)um beispielsweise die Kantine der Besatzung zu finden.

Da die Parzellen komplett von Stacheldraht umgeben sind, muss man die Besucher irgendwie in den Park kommen lassen. Eine Möglichkeit wäre, einen der farbigen Pfade bis zum Stacheldraht zu nehmen und dort ein Loch zu machen (k8s LoadBalancer-Dienst)aber das würde bedeuten, dass Sie jeden farbigen Pfad irgendwie sichern müssen.

Also entscheiden Sie sich stattdessen für einige Einlasstore (k8s eindringen). Ihr Vermieter stellt einige Standardtore zur Verfügung, so dass Ihre Crew sie nicht warten muss und weder Platz noch Strom von Ihren Paketen benötigt. Der Vermieter kümmert sich auch um den Bau einer Überführung von den Toren zu den Parzellen. Vielleicht entscheiden Sie sich in Zukunft für spezialisiertere Einlassschleusen (k8s wie Verkehr).

Du gibst der Crew der Einlasskontrolle einige einfache Anweisungen:

  1. Besucher mit Kindern unter sechs Jahren sollten die rote Spur benutzen.
  2. Besucher mit nur Teenagern sollten die grüne Spur benutzen.

In Betrieb!!!

Und damit ist Ihr Park startklar:

Kubernetes als Bild

Ist das alles?

Das hättest du wohl gerne!

Lesen Sie mehr über Kubernetes-Skalierung, Taints und Affinities sowie StatefulSets, Persistent Volumes und Headless Services!

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