Kubernetes ha rivoluzionato il modo in cui le applicazioni moderne vengono distribuite e gestite, offrendo una soluzione robusta e scalabile per l'orchestrazione dei container. Per le aziende che desiderano distribuire cluster Kubernetes nel cloud, AWS, GCP e Azure offrono servizi completamente gestiti che semplificano la configurazione, la gestione e la scalabilità degli ambienti Kubernetes.Questo articolo della knowledge base fornirà una guida completa per distribuire cluster Kubernetes su Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform (GCP) e Microsoft Azure. Esploreremo le differenze tra i servizi Kubernetes di ciascuna piattaforma, i passaggi necessari per la distribuzione e le best practices per la gestione e l'ottimizzazione dei cluster. Che tu sia un ingegnere DevOps, un amministratore di sistema o un leader aziendale, questa guida ti aiuterà a prendere decisioni informate su come sfruttare Kubernetes per le tue esigenze di infrastruttura cloud.
Panoramica di Kubernetes
Che cos'è Kubernetes?
Kubernetes, comunemente abbreviato come K8s, è una piattaforma open-source progettata per automatizzare la distribuzione, la scalabilità e la gestione delle applicazioni containerizzate. È stato inizialmente sviluppato da Google ed è ora mantenuto dalla Cloud Native Computing Foundation (CNCF). Kubernetes fornisce una piattaforma per gestire i container, come Docker, su un cluster di macchine, consentendo ai team DevOps di distribuire applicazioni complesse in modo affidabile e scalabile.
Caratteristiche principali di Kubernetes
- Distribuzione automatizzata: Kubernetes automatizza la distribuzione e la scalabilità delle applicazioni, riducendo la necessità di intervento manuale.
- Auto-riparazione: Kubernetes può riavviare automaticamente i container che non funzionano, sostituire i nodi non responsivi e riprogrammare i container su nodi sani.
- Bilanciamento del carico e scalabilità: Kubernetes distribuisce il traffico tra i container e scala automaticamente le applicazioni in base al traffico o all'uso delle risorse.
- Configurazione dichiarativa: Kubernetes consente agli utenti di definire lo stato desiderato della propria infrastruttura utilizzando configurazioni dichiarative, garantendo coerenza e ripetibilità.
Servizi Kubernetes gestiti
Tutte e tre le principali piattaforme cloud (AWS, GCP e Azure) offrono servizi Kubernetes gestiti che riducono la complessità della distribuzione e della manutenzione dei cluster Kubernetes. Questi servizi si occupano dei compiti più complessi, tra cui la gestione del piano di controllo, la scalabilità dell'infrastruttura e la fornitura di aggiornamenti di sicurezza.
Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS)
Amazon EKS è un servizio Kubernetes completamente gestito che semplifica il processo di esecuzione di Kubernetes su AWS senza la necessità di gestire il piano di controllo di Kubernetes. EKS si integra perfettamente con i servizi AWS come EC2, Elastic Load Balancing (ELB) e Amazon RDS, consentendo agli utenti di creare applicazioni altamente scalabili e sicure.
Caratteristiche principali:
- Integrazione con AWS Identity and Access Management (IAM) per controlli di accesso sicuri.
- Piano di controllo gestito con aggiornamenti e patch automatici.
- Supporto per Fargate, che consente l'informatica serverless per i container.
- Integrazione nativa con i servizi AWS come CloudWatch, Route 53 ed ELB.
Google Kubernetes Engine (GKE)
Google Kubernetes Engine (GKE) è un servizio Kubernetes gestito offerto da Google Cloud. Poiché Kubernetes è nato su Google, GKE è noto per la sua profonda integrazione con l'ecosistema Kubernetes. GKE offre una piattaforma potente e flessibile con funzionalità avanzate come il ridimensionamento automatico, gli aggiornamenti automatici e il supporto per le distribuzioni multi-cluster.
Caratteristiche principali:
- Integrazione nativa con i servizi Google Cloud come Stackdriver, BigQuery e Cloud SQL.
- Ridimensionamento e aggiornamenti automatici sia per il piano di controllo che per i nodi di lavoro.
- Supporto per Anthos per distribuzioni multi-cloud e ibride di Kubernetes.
- Funzionalità di sicurezza avanzate come l'identità del carico di lavoro e l'autorizzazione binaria.
Azure Kubernetes Service (AKS)
Azure Kubernetes Service (AKS) è un servizio Kubernetes completamente gestito su Microsoft Azure. AKS semplifica la gestione di Kubernetes automatizzando gli aggiornamenti, la scalabilità e le patch. Si integra strettamente con Azure Active Directory (AAD) e altri servizi Azure, rendendolo ideale per le organizzazioni che utilizzano già il cloud Azure.
Caratteristiche principali:
- Integrazione senza soluzione di continuità con Azure Active Directory per la gestione dell'identità e dei controlli di accesso.
- Piano di controllo Kubernetes gestito con aggiornamenti e patch automatici.
- Integrazione con Azure DevOps per pipeline di integrazione continua/consegna continua (CI/CD).
- Supporto per Azure Monitor e Azure Policy per il monitoraggio e la governance.
Distribuire Kubernetes su AWS (EKS)
Configurare un account AWS
Prima di distribuire un cluster Kubernetes su AWS, è necessario avere un account AWS.
Installare l'AWS CLI e Excel
L'AWS CLI è uno strumento da riga di comando che consente di interagire con i servizi AWS. eksctl è uno strumento CLI specificamente progettato per gestire i cluster EKS.
Installare AWS CLI:curl https://awscli.amazonaws.com/AWSCLIV2.pkg -o AWSCLIV2.pkg
sudo installer -pkg AWSCLIV2.pkg -target /
Configurare l'AWS CLI
Una volta installato, configura l'AWS CLI eseguendo:aws configure
Ti verrà chiesto di inserire la tua chiave di accesso AWS, la chiave segreta, la regione e il formato di output.
Creare un cluster EKS
Con EKSctl, creare un cluster Kubernetes su EKS è semplice. Esegui il comando seguente:eksctl create cluster --name my-cluster --region us-west-2 --nodes 3
Questo comando creerà un cluster EKS con tre nodi nella regione us-west-2. Lo strumento eksctl creerà automaticamente le risorse AWS necessarie, come istanze EC2, VPC e gruppi di sicurezza.
Configurare kubectl per EKS
kubectl è lo strumento da riga di comando per interagire con i cluster Kubernetes. Per configurare kubectl per lavorare con il tuo cluster EKS, esegui:aws eks --region us-west-2 update-kubeconfig --name my-cluster
Distribuire un'applicazione di esempio
Distribuisci un'applicazione di esempio Nginx nel tuo cluster EKS:kubectl create deployment nginx --image=nginx
Monitorare e scalare il tuo cluster
Monitora le prestazioni e l'uso delle risorse del tuo cluster utilizzando AWS CloudWatch, che si integra perfettamente con EKS. Puoi anche scalare la tua applicazione aumentando il numero di repliche:kubectl scale deployment nginx --replicas=5
Distribuire Kubernetes su GCP (GKE)
Configurare un account Google Cloud
Crea un account Google Cloud. I nuovi utenti possono sfruttare i crediti gratuiti.
Installare Google Cloud SDK
Il Google Cloud SDK fornisce lo strumento da riga di comando gcloud, che consente di interagire con i servizi Google Cloud.
Installare Google Cloud SDK:curl -O https://dl.google.com/dl/cloudsdk/channels/rapid/downloads/google-cloud-sdk-<VERSION>-linux-x86_64.tar.gz
tar -xzvf google-cloud-sdk-<VERSION>-linux-x86_64.tar.gz
./google-cloud-sdk/install.sh
Abilitare l'API Kubernetes
Prima di creare un cluster GKE, abilita l'API Kubernetes Engine:gcloud services enable container.googleapis.com
Creare un cluster GKE
Crea un cluster GKE utilizzando la CLI gcloud:
Configurare kubectl per GKE
kubectl può essere configurato per interagire con il tuo cluster GKE utilizzando il comando seguente:
Distribuire Kubernetes su Azure (AKS)
Configurare un account Azure
Se non hai già un account Azure, iscriviti. I nuovi utenti ottengono accesso a servizi e crediti gratuiti.
Installare l'Azure CLI
L'Azure CLI consente di gestire le risorse Azure dalla riga di comando. Installa l'Azure CLI con:curl -sL https://aka.ms/InstallAzureCLIDeb | sudo bash
Creare un cluster AKS
Crea un cluster AKS utilizzando la CLI Azure:az aks create --resource-group myResourceGroup --name myAKSCluster --node-count 3 --enable-addons monitoring --generate-ssh-keys
Questo comando crea un cluster Kubernetes nel gruppo di risorse myResourceGroup con tre nodi.