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Un cluster Kubernetes, qu'est-ce que c'est ?

Un cluster Kubernetes est un ensemble de machines (les nœuds) qui permettent d'exécuter des applications conteneurisées. Si vous exécutez Kubernetes, vous exécutez un cluster.

Un cluster contient au minimum un nœud de calcul et un nœud de gestion. Le nœud de gestion est responsable de maintenir le cluster dans un état souhaité, c'est-à-dire qu'il vérifie, par exemple, les applications exécutées et les images de conteneurs utilisées. Ce sont les nœuds de calcul qui exécutent concrètement les applications et les charges de travail.

Le cluster fournit le principal avantage de Kubernetes, à savoir la possibilité de planifier et d'exécuter des conteneurs au sein d'un groupe de machines, physiques ou virtuelles, sur site ou dans le cloud. Les conteneurs Kubernetes ne sont pas liés à des machines individuelles. Au contraire, ils sont dissociés au sein du cluster.

Comment travailler avec un cluster Kubernetes ?

Un cluster Kubernetes se trouve dans un état souhaité, qui détermine les applications ou autres charges de travail à exécuter, ainsi que les images à utiliser, les ressources qui leur sont allouées et d'autres informations de configuration.

Un état souhaité est défini par des fichiers de configuration constitués de manifestes. Ces manifestes sont des fichiers JSON ou YAML qui permettent de déclarer le type d'application à exécuter et le nombre de réplicas nécessaires pour exécuter un système sain.

C'est l'API Kubernetes qui permet de définir l'état souhaité d'un cluster. Vous pouvez interagir avec le cluster pour définir ou modifier l'état souhaité à partir de la ligne de commande (avec kubectl) ou en utilisant l'API.

Kubernetes se charge ensuite de maintenir votre cluster dans l'état souhaité, de façon automatique. Pour donner un exemple simple, supposons que vous cherchiez à déployer une application avec un état souhaité de « 3 », ce qui signifie que trois réplicas de l'application doivent être exécutés. Si l'un de ces conteneurs tombe en panne, Kubernetes détecte que seuls deux réplicas sont exécutés et en ajoute donc un pour atteindre l'état souhaité.

Vous pouvez également utiliser des modèles Kubernetes pour mettre à l'échelle automatiquement votre cluster en fonction de la charge.

Terminologie Kubernetes associée aux clusters

Nous avons défini un cluster comme étant un ensemble de nœuds. Examinons d'autres éléments de Kubernetes afin de mieux comprendre la fonction d'un cluster.

Nœud de gestion : machine qui contrôle les nœuds Kubernetes et assigne les tâches.

Nœuds de calcul : machines qui exécutent les tâches qui leur sont assignées. Ces nœuds sont contrôlés par le nœud de gestion Kubernetes.

Pod : un ou plusieurs conteneurs déployés sur un seul nœud. Le pod est l'objet Kubernetes le plus petit et le plus simple.

Service : méthode qui permet d'exposer une application exécutée sur un ensemble de pods en tant que service réseau. Le service dissocie la définition des tâches des pods.

Volume : répertoire contenant des données auxquelles les conteneurs d'un pod peuvent accéder. Un volume Kubernetes a la même durée de vie que le pod dans lequel il se trouve et cette durée de vie dépasse celle de n'importe quel conteneur exécuté dans le pod. Ainsi, les données sont conservées lorsqu'un conteneur redémarre.

Espace de noms : cluster virtuel. Les espaces de noms permettent à Kubernetes de gérer plusieurs clusters (pour plusieurs équipes ou projets) au sein d'un même cluster physique.

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