Cos'è l'orchestrazione dei container?

L'orchestrazione dei container è il processo che permette di automatizzare il deployment, la gestione, la scalabilità e il networking dei container attraverso l'intero ciclo di vita, consentendo di distribuire il software in modo uniforme in molto ambienti diversi e su larga scala.

I container, che creano un'unità autonoma costituita da un'applicazione e il suo ambiente di runtime, sono essenziali per lo sviluppo delle applicazioni cloud native. L'orchestrazione dei container è una metodologia importante soprattutto per le aziende che devono distribuire e gestire centinaia o migliaia di host e container. La maggior parte delle soluzioni per l'orchestrazione dei container è basata su Kubernetes, una piattaforma open source molto popolare. 

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L'orchestrazione dei container porta vantaggi al processo di sviluppo in termini di metodi, costi e sicurezza.

Più velocità di sviluppo

I container, che sono progettati per essere portabili ed essere eseguiti in modo uniforme in tutti gli ambienti, consentono di sviluppare metodi più rapidi di sviluppo del software. L'orchestrazione dei container permette di creare pipeline di integrazione continua e deployment continuo (CI/CD), che migliorano la distribuzione del software tramite un ciclo di sviluppo automatizzato. Inoltre, l'orchestrazione dei container si collega a un approccio DevOps, il cui obiettivo è accelerare il processo che porta dallo sviluppo al deployment.

Risparmio sui costi

L'orchestrazione dei container permette di ridimensionare automaticamente i container in base alle esigenze aziendali, e fornisce la capacità necessaria per le tue applicazioni, riducendo al tempo stesso i costi e preservando le risorse. Una piattaforma per l'orchestrazione dei container può fornire la flessibilità necessaria per utilizzare in modo efficiente gli ambienti ibridi e multicloud.

Sicurezza

I team che realizzano il software nei container possono risolvere i problemi di sicurezza in fase di sviluppo, senza dover aggiornare o applicare una patch a un'applicazione in esecuzione. Questa funzione migliora la capacità di prevedere il comportamento dei container e di individuare le anomalie. Con l'orchestrazione dei container, le aziende possono adottare anche criteri di sicurezza e governance, così come criteri specifici per pod o gruppi di pod. Le piattaforme per l'orchestrazione dei container supportano anche il controllo degli accessi basato sui ruoli (RBAC) consente di assegnare a ciascun account (utente o servizio) un determinato livello di autorizzazione.

L'orchestrazione dei container si serve dell'automazione per semplificare la gestione di numerose attività, tra cui:

• Provisioning e deployment
• Configurazione e pianificazione
• Allocazione delle risorse
• Disponibilità dei container
• Scalabilità o rimozione dei container in funzione del bilanciamento dei carichi di lavoro dell'infrastruttura
• Bilanciamento del carico e routing del traffico
• Monitoraggio dell'integrità dei container
• Configurazione delle applicazioni in base al container su cui verranno eseguite
• Protezione costante delle interazioni tra container

Gli strumenti di orchestrazione dei container offrono un framework per la gestione dell'architettura dei microservizi e dei container sfruttando modalità scalabili. Numerosi sono gli strumenti disponibili per la gestione del ciclo di vita dei container. Tra i più diffusi ricordiamo Kubernetes, Docker Swarm e Apache Mesos.

Kubernetes è uno strumento di orchestrazione dei container open source che fu inizialmente progettato e sviluppato dagli ingegneri di Google. Nel 2015 Google ha ceduto il controllo del progetto Kubernetes alla neonata Cloud Native Computing Foundation.

Come Kubernetes supporta l'orchestrazione dei container

L'orchestrazione di Kubernetes consente di creare servizi applicativi che si estendono su più container, programmare tali container in un cluster e gestirne la scalabilità e l'integrità nel tempo.

Kubernetes consente di eliminare molti processi manuali necessari per il deployment e la scalabilità delle applicazioni containerizzate. Questa piattaforma semplifica e ottimizza la gestione dei cluster formati dai gruppi di host, che possono essere macchine virtuali o fisiche, che eseguono i container Linux. 

Più in generale, Kubernetes ti permette di implementare e di fare pieno affidamento su un'infrastruttura containerizzata negli ambienti di produzione. Questi cluster possono gestire host su cloud pubblici, privati o ibridi. Queste funzionalità rendono quindi Kubernetes la piattaforma più adeguata per l'hosting di applicazioni cloud native che richiedono scalabilità rapida.

Infine, semplifica il bilanciamento e la portabilità dei carichi di lavoro, perché permette di trasferire le applicazioni tra diversi ambienti senza doverle riprogettare. 

I componenti principali di Kubernetes:

• Cluster: un piano di controllo e uno o più sistemi di elaborazione, o nodi.
• Piano di controllo: l'insieme di processi che controllano i nodi di Kubernetes. È il punto di origine di tutte le attività assegnate.
• Kubelet: questo servizio eseguito sui nodi legge i manifesti del container e garantisce l'avvio e l'esecuzione dei container definiti.
• Pod: un gruppo di uno o più container distribuiti su un singolo nodo. Tutti i container presenti in un pod condividono indirizzo IP, IPC, nome host e altre risorse.

Quando si utilizza uno strumento di orchestrazione dei container come Kubernetes, la configurazione di un'applicazione viene descritta tramite un file YAML o JSON. Questo file indica allo strumento di gestione della configurazione dove trovare le immagini del container, come definire una rete e dove archiviare i registri.

Durante il deployment di un nuovo container, lo strumento di gestione dei container programma automaticamente il deployment in un cluster e individua l'host corretto tenendo conto di ogni requisito o limite indicato. Lo strumento di orchestrazione gestisce quindi il ciclo di vita del container in base alle specifiche determinate nel file di composizione.

I modelli Kubernetes possono essere utilizzati per gestire la configurazione, il ciclo di vita e la scalabilità delle applicazioni e dei servizi containerizzati. Sono modelli ripetibili necessari agli sviluppatori Kubernetes per creare sistemi completi. 

L'orchestrazione dei container può essere adottata in qualsiasi ambiente in cui vengono eseguiti i container, inclusi i server on premise e gli ambienti di cloud pubblico o privato.

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