في مشهد التكنولوجيا المتطور بسرعة اليوم، تعتمد الشركات بشكل متزايد على الحلول السحابية الأصلية لتعزيز الابتكار والمرونة. وقد ظهرت منصة "كوبيرنيتيس" (Kubernetes)، وهي منصة مفتوحة المصدر لإدارة الحاويات، كحل رائد لنشر وإدارة وتوسيع التطبيقات الحاوية. مع ميزاتها القوية والمجتمع النشط، تقدم "كوبيرنيتيس" مجموعة من الخدمات التي يمكن أن تعزز نشر وإدارة التطبيقات، مما يجعلها مكونًا حيويًا في ممارسات DevOps الحديثة. تستعرض هذه المقالة خدمات نشر وإدارة كوبيرنيتيس، مع توضيح أفضل الممارسات والاستراتيجيات لتنفيذها بنجاح.

ما هو كوبيرنيتيس؟ كوبيرنيتيس، الذي يُشار إليه عادةً بـ K8s، هو منصة مفتوحة المصدر مصممة لأتمتة نشر وتوسيع وإدارة التطبيقات الحاوية. تم تطويره في البداية من قبل جوجل، وأصبح كوبيرنيتيس هو المعيار الفعلي لإدارة الحاويات، مما يمكّن المؤسسات من إدارة التطبيقات المعقدة بسلاسة.

الميزات الرئيسية لكوبيرنيتيس يقدم كوبيرنيتيس مجموعة قوية من الميزات التي تجعله الخيار المثالي لإدارة التطبيقات الحاوية:

• النشر والتوسيع التلقائي
  يسمح كوبيرنيتيس بالنشر والتوسيع التلقائي للتطبيقات بناءً على الطلب، مما يضمن الاستخدام الأمثل للموارد.

• التعافي الذاتي
  يقوم كوبيرنيتيس تلقائيًا باستبدال الحاويات الفاشلة وإعادة جدولتها للحفاظ على توفر التطبيق.

• موازنة الأحمال
  يوفر كوبيرنيتيس موازنة تحميل مدمجة لتوزيع الحركة بين الحاويات، مما يحسن أداء التطبيق.

• اكتشاف الخدمات
  يسهل كوبيرنيتيس اكتشاف الخدمات والتواصل بين الحاويات، مما يتيح التفاعل السلس في معماريات الخدمات الصغيرة (الميكروسيرفيس).

• إدارة التكوين
  يدعم كوبيرنيتيس إدارة التكوين من خلال ConfigMaps و Secrets، مما يسمح بتكوين التطبيقات بشكل آمن ومرن.

فوائد استخدام كوبيرنيتيس

• قابلية النقل
  يقوم كوبيرنيتيس بتجريد البنية التحتية الأساسية، مما يجعل التطبيقات قابلة للنقل عبر بيئات سحابية مختلفة ومراكز البيانات المحلية.

• تحسين استخدام الموارد
  يقوم كوبيرنيتيس بتحسين تخصيص الموارد، مما يمكن المؤسسات من تشغيل المزيد من التطبيقات على نفس الأجهزة.

• تبسيط إدارة التطبيقات
  مع ميزات مثل التكوين التصريحي والتوزيع التلقائي، يبسط كوبيرنيتيس إدارة التطبيقات المعقدة.

• المجتمع والنظام البيئي
  يتمتع كوبيرنيتيس بمجتمع كبير ونشط، مما ينتج عنه نظام بيئي غني بالأدوات والموارد للنشر والإدارة.

نظرة عامة على بنية كوبيرنيتيس فهم بنية كوبيرنيتيس أمر بالغ الأهمية للنشر والإدارة الفعالة. تتكون البنية من المكونات الرئيسية التالية:

• العقدة الرئيسية (Master Node)
  العقدة الرئيسية مسؤولة عن إدارة مجموعة كوبيرنيتيس. تتضمن المكونات التالية:

  • API Server: نقطة الدخول لجميع طلبات API، وتتعامل مع المصادقة والتفويض.
  • Controller Manager: يراقب حالة الكتلة ويجري التعديلات حسب الحاجة.
  • Scheduler: يخصص الحاويات للعقدة العاملة بناءً على توفر الموارد.

• العقدة العاملة (Worker Nodes)
  العقدة العاملة مسؤولة عن تشغيل التطبيقات. تتضمن كل عقدة عاملة:

  • Kubelet: عميل يتواصل مع العقدة الرئيسية ويدير الحاويات على العقدة العاملة.
  • Kube Proxy: يحافظ على قواعد الشبكة ويسهل الاتصال بين الخدمات والحاويات.
  • Container Runtime: البرنامج المسؤول عن تشغيل الحاويات، مثل Docker أو containerd.

• الحاويات (Pods)
  الحاويات هي أصغر وحدات قابلة للنشر في كوبيرنيتيس، وتتكون من حاوية واحدة أو أكثر تشارك في الموارد مثل الشبكة والتخزين.

إعداد مجموعة كوبيرنيتيس يمكن إعداد مجموعة كوبيرنيتيس بطرق متعددة، اعتمادًا على احتياجات البنية التحتية للمؤسسة.

• المتطلبات المبدئية
  قبل إعداد مجموعة كوبيرنيتيس، تأكد من توفر ما يلي:

  • نظام تشغيل متوافق (يوصى باستخدام Linux).
  • الوصول إلى مزود السحابة أو البنية التحتية المحلية.
  • أدوات مثل kubectl و kubeadm و runtime للحاويات (مثل Docker).

• طرق التثبيت
  يمكن تثبيت كوبيرنيتيس باستخدام عدة طرق:

  • Minikube: أداة تقوم بتشغيل مجموعة كوبيرنيتيس من عقدة واحدة على جهازك المحلي، وهي مناسبة للتطوير والاختبار.
  • Kubeadm: أداة لتهيئة مجموعة كوبيرنيتيس على الأجهزة الحالية، مما يوفر طريقة بسيطة لبدء مجموعة متعددة العقد.
  • خدمات كوبيرنيتيس المدارة: تقدم مزودات السحابة مثل AWS (EKS)، و Google Cloud (GKE)، و Azure (AKS) خدمات كوبيرنيتيس المدارة التي تبسط إعداد وإدارة المجموعات.

نشر التطبيقات على كوبيرنيتيس بمجرد إعداد مجموعة كوبيرنيتيس، يمكنك البدء في نشر التطبيقات.

• إنشاء نشر
  يدير النشر في كوبيرنيتيس إنشاء وتوسيع مجموعة من الحاويات.

• توسيع التطبيقات
  يسمح كوبيرنيتيس بتوسيع التطبيقات بسهولة. لتوسيع نشر Nginx إلى خمسة نسخ.

• تحديث التطبيقات
  يمكن تحديث التطبيق ببساطة عن طريق تعديل تكوين النشر.

إدارة موارد كوبيرنيتيس إدارة الموارد بشكل فعال أمر بالغ الأهمية للحفاظ على أداء التطبيق وموثوقيته.

• فهم الحاويات (Pods)
  الحاويات هي اللبنات الأساسية في كوبيرنيتيس.

• الخدمات والشبكات
  يوفر كوبيرنيتيس نموذجًا قويًا للشبكات لتسهيل الاتصال بين الحاويات. الخدمات تقوم بتجريد الحاويات الأساسية وتمكن من الوصول الثابت إلى التطبيقات.

• الأحجام والتخزين
  يدعم كوبيرنيتيس أنواعًا مختلفة من حلول التخزين للحفاظ على البيانات. يمكنك تعريف أحجام ثابتة (PV) ومطالبات الأحجام الثابتة (PVC) لإدارة موارد التخزين.

المراقبة والتسجيل في كوبيرنيتيس تعد المراقبة الفعالة والتسجيل أمرًا أساسيًا للحفاظ على صحة التطبيقات ومعالجة المشكلات.

• أدوات المراقبة
  يمكن مراقبة كوبيرنيتيس باستخدام أدوات مختلفة، بما في ذلك:

  • Prometheus: حل مفتوح المصدر لجمع المقاييس من مجموعات كوبيرنيتيس.
  • Grafana: أداة تصور يمكن دمجها مع Prometheus لإنشاء لوحات تحكم لمراقبة أداء الكتلة.

• استراتيجيات التسجيل
  يعد التسجيل المركزي أمرًا بالغ الأهمية لاستكشاف الأخطاء وتحليلها. يمكن استخدام أدوات مثل ELK Stack (Elasticsearch و Logstash و Kibana) أو Fluentd لتجميع وتحليل السجلات من مجموعات كوبيرنيتيس.