L'architecture d'un cluster Kubernetes se compose de deux principaux types de composants qui peuvent aider à créer un système tolérant aux pannes pour exécuter des applications.

• Plan de contrôle : il sert de cerveau pour gérer les clusters.
• Nœuds de calcul : ils fournissent l'environnement d'exécution.

Le plan de contrôle est chargé de maintenir l'état souhaité de l'ensemble du cluster. Il prend des décisions globales concernant la programmation, répond aux événements de cluster et gère le cycle de vie de tous les objets Kubernetes. Voici les principaux composants du plan de contrôle :

• Magasin de stockage (etcd) : magasin de paires clé/valeur cohérent et à haute disponibilité utilisé comme magasin de stockage de secours de Kubernetes pour toutes les données de cluster.
• Serveur d'API (kube-apiserver) : sert de front-end au plan de contrôle et expose l'API Kubernetes. Il gère et valide les requêtes REST, puis met à jour l'état des objets concernés dans etcd.
• Scheduler (kube-scheduler) : le programmateur surveille les pods nouvellement créés auxquels aucun nœud n'a été attribué. Il sélectionne un nœud sur lequel les exécuter en fonction de la disponibilité des ressources, des règles et des spécifications d'affinité.
• Gestionnaire de contrôleurs (kube-controller-manager) [facultatif] : ce composant exécute divers processus de contrôleur qui régulent l'état du cluster. Par exemple, les contrôleurs gèrent les défaillances de nœuds, maintiennent le nombre correct de pods pour un déploiement et gèrent les points de terminaison de service.

Les nœuds de calcul sont les machines sur lesquelles vos applications conteneurisées s'exécutent réellement. Chaque nœud est géré par le plan de contrôle et contient les services nécessaires à l'exécution des pods. Les composants de base de chaque nœud de calcul sont les suivants :

• kubelet : agent qui s'exécute sur chaque nœud du cluster. Le kubelet communique avec le plan de contrôle et s'assure que les conteneurs décrits dans les spécifications des pods sont en cours d'exécution et en bon état.
• kube-proxy [facultatif] : ce proxy réseau s'exécute sur chaque nœud et est chargé de gérer les règles réseau sur les nœuds. Ces règles réseau autorisent la communication réseau avec vos pods à partir de sessions réseau à l'intérieur ou à l'extérieur de votre cluster.
• Environnement d'exécution de conteneurs : ce logiciel gère l'exécution des conteneurs et prend en charge différents environnements d'exécution, dont containerd, qui est une option populaire.

Bien que Kubernetes soit incroyablement puissant, la configuration et l'exploitation d'un cluster K8s sécurisé et de niveau production impliquent des frais généraux opérationnels importants. C'est là qu'un service géré comme Google Kubernetes Engine (GKE) peut apporter une immense valeur ajoutée aux équipes d'entreprise. GKE peut vous aider à simplifier la gestion des clusters Kubernetes en automatisant de nombreuses tâches complexes et chronophages.

GKE peut fournir un plan de contrôle entièrement géré, qui gère sa disponibilité, l'application de correctifs et les mises à jour, ce qui vous évite de le faire. Il offre des fonctionnalités telles que le mode Autopilot, qui automatise l'ensemble de la gestion opérationnelle du cluster, y compris les nœuds et le scaling, afin de réduire davantage les frais généraux et d'optimiser l'utilisation des ressources. Avec GKE, les développeurs peuvent se concentrer sur l'écriture de code et la création d'applications, tandis que la plate-forme gère l'architecture et l'infrastructure du cluster Kubernetes sous-jacent, en veillant à ce qu'elles soient sécurisées, fiables et évolutives.