В сегодняшней облачной среде организации все чаще используют платформы оркестрации контейнеров, такие как Kubernetes, для эффективного управления своими приложениями. Kubernetes упрощает развертывание, масштабирование и управление контейнеризованными приложениями, что делает его идеальным выбором для бизнеса, стремящегося использовать облачную инфраструктуру. Helm, менеджер пакетов для Kubernetes, еще больше улучшает этот процесс, позволяя разработчикам легко определять, устанавливать и обновлять приложения. В этой статье рассматривается, как настроить облачную инфраструктуру с использованием Kubernetes и Helm, подробно описываются ключевые компоненты, шаги и лучшие практики.

Понимание Kubernetes

Что такое Kubernetes?
Kubernetes, часто сокращаемый как K8s, является платформой с открытым исходным кодом для оркестрации контейнеров, предназначенной для автоматизации развертывания, масштабирования и эксплуатации контейнеров приложений. Изначально разработанный компанией Google, Kubernetes стал де-факто стандартом для оркестрации контейнеров, позволяя организациям запускать приложения в распределенном виде через кластеры машин.

Ключевые особенности Kubernetes
Kubernetes предлагает несколько ключевых функций, которые делают его мощной платформой для управления контейнеризованными приложениями:

• Автовосстановление: Kubernetes может автоматически заменять неработающие контейнеры и обеспечивать поддержание необходимого количества реплик.
• Балансировка нагрузки: Он распределяет сетевой трафик между контейнерами, чтобы предотвратить перегрузку одного контейнера.
• Автоматическое развертывание и откат: Kubernetes управляет процессом развертывания, обеспечивая плавные обновления и возможность возврата к предыдущим версиям в случае необходимости.
• Обнаружение сервисов: Приложения могут легко находить и взаимодействовать друг с другом через встроенные механизмы обнаружения сервисов в Kubernetes.

Основные компоненты Kubernetes
Kubernetes состоит из нескольких ключевых компонентов, которые работают вместе для управления приложениями:

• Главный узел (Master Node): Контролирует кластер Kubernetes, включая планирование, масштабирование и поддержание желаемого состояния приложений.
• Рабочие узлы (Worker Nodes): Машины, на которых выполняются контейнеризованные приложения и обрабатывается нагрузка.
• Поды (Pods): Наименьшие единицы развертывания в Kubernetes, которые могут содержать один или несколько контейнеров.
• Сервисы (Services): Абстракция сети, обеспечивающая связь между различными компонентами внутри кластера.

Введение в Helm

Что такое Helm?
Helm — это менеджер пакетов для Kubernetes, который упрощает развертывание и управление приложениями на платформе Kubernetes. Он позволяет разработчикам определять приложения с помощью механизмов шаблонов, управлять версиями приложений и автоматизировать процесс развертывания.

Ключевые особенности Helm
Helm предоставляет несколько важных функций для управления приложениями в Kubernetes:

• Легкое развертывание: Helm позволяет разработчикам быстро развертывать приложения с использованием заранее настроенных конфигураций.
• Управление версиями: Он управляет версиями приложений, что позволяет легко выполнять откат и обновление.
• Управление зависимостями: Helm может управлять зависимостями приложений, обеспечивая развертывание всех необходимых сервисов вместе.
• Шаблонный механизм: Helm использует систему шаблонов для динамического создания манифестов Kubernetes, упрощая настройку развертываний.

Структура Helm Chart
Helm chart — это набор файлов, описывающих связанный набор ресурсов Kubernetes. Структура Helm chart обычно включает:

• Chart.yaml: Содержит метаданные о chart, такие как его имя, версия и описание.
• Values.yaml: Конфигурационный файл, который определяет значения по умолчанию для chart.
• Templates/: Каталог, содержащий шаблоны манифестов Kubernetes, которые Helm преобразует в действительные файлы YAML во время установки.
• Charts/: Каталог для управления зависимостями chart.

Настройка облачной инфраструктуры

Выбор облачного провайдера
Перед тем как настроить инфраструктуру Kubernetes, важно выбрать облачного провайдера, который соответствует вашим потребностям. Популярные облачные провайдеры для Kubernetes включают:

• Amazon Web Services (AWS): Предлагает Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS) для управляемого Kubernetes.
• Google Cloud Platform (GCP): Предоставляет Google Kubernetes Engine (GKE) для управления Kubernetes.
• Microsoft Azure: Предлагает Azure Kubernetes Service (AKS) для упрощенного развертывания и управления Kubernetes.

Создание кластера Kubernetes
После выбора облачного провайдера можно создать кластер Kubernetes с помощью их соответствующих сервисов.

Конфигурация kubectl
Инструмент командной строки kubectl необходим для взаимодействия с вашим кластером Kubernetes. После установки kubectl убедитесь, что он правильно настроен для общения с сервером API Kubernetes.

Установка Helm
Установка Helm CLI:

Чтобы установить Helm, выполните следующие шаги:

Добавление репозиториев Helm
Репозитории Helm хранят chart, которые можно использовать для развертывания.

Развертывание приложений с помощью Helm

Создание Helm Chart
Для создания нового Helm chart используйте следующую команду:

helm create my-app

Эта команда создаст новый каталог с необходимыми файлами и структурой папок для вашего Helm chart.

Установка приложения
Чтобы установить приложение с помощью Helm, выполните следующую команду:

helm install my-release ./my-app

Эта команда развернет приложение, определенное в вашем Helm chart, создавая необходимые ресурсы Kubernetes.

Обновление и откат релизов
Helm позволяет легко управлять версиями приложений:

• Обновить приложение: Чтобы обновить приложение, измените значения в файле values.yaml и выполните команду

helm upgrade my-release ./my-app

• Откатить приложение: Если обновление не удалось, вы можете откатиться на предыдущую версию:

helm rollback my-release [REVISION]

Управление ресурсами Kubernetes

Масштабирование приложений
Kubernetes упрощает процесс масштабирования приложений. Чтобы масштабировать ваше приложение, используйте следующую команду:

kubectl scale deployment my-app --replicas=5