Bagi developer perusahaan yang membangun dan men-deploy aplikasi modern, mengelola workload dalam container dalam skala besar dapat menjadi tantangan umum. Kubernetes, yang sering disingkat sebagai K8s, telah menjadi standar untuk orkestrasi container. Inti dari sistem open source yang canggih ini adalah cluster Kubernetes, lingkungan tangguh yang dirancang untuk mengotomatiskan deployment, penskalaan, dan pengelolaan aplikasi dalam container.
Cluster Kubernetes adalah sekumpulan node, atau mesin, yang dikelompokkan untuk menjalankan aplikasi dalam container. Cluster ini menyediakan lingkungan komputasi yang terpadu dan diabstraksi, sehingga Anda dapat men-deploy dan mengelola layanan tanpa harus berinteraksi langsung dengan server individual.
Peran utama cluster K8s adalah orkestrasi container: orkestrasi ini mengotomatiskan tugas kompleks yang terlibat dalam menjaga ketersediaan aplikasi, menskalakan resource berdasarkan permintaan, dan meluncurkan update tanpa periode nonaktif.
Dengan mengelola seluruh siklus proses container, cluster Kubernetes menyediakan platform dasar yang diperlukan aplikasi perusahaan agar dapat diskalakan dan fleksibel.
Node adalah mesin pekerja dalam cluster Kubernetes, yang dapat berupa virtual machine (VM) dari penyedia cloud atau server fisik di pusat data. Setiap node menyediakan resource CPU, memori, dan jaringan yang diperlukan untuk menjalankan container. Cluster K8s terdiri dari bidang kontrol dan satu atau beberapa worker node, yang secara kolektif menyediakan kapasitas komputasi cluster.
Dalam model objek Kubernetes, unit terkecil dan paling mendasar yang dapat di-deploy adalah pod. Pod merepresentasikan satu instance proses aktif dalam cluster dan mengenkapsulasi satu atau beberapa container yang terhubung erat, resource penyimpanan bersama, dan alamat IP jaringan yang unik. Meskipun sebuah pod dapat berisi beberapa container, pola yang paling umum adalah pod menampung satu container, sehingga membuat pemetaan 1-ke-1 antara pod dan aplikasi dalam container.
Container adalah paket software ringan, mandiri, dan dapat dieksekusi yang mencakup semua hal yang diperlukan untuk menjalankan aplikasi: kode, runtime, alat sistem, library sistem, dan setelan. Enkapsulasi ini membantu memastikan bahwa aplikasi berjalan dengan cepat dan andal dari satu lingkungan komputasi ke lingkungan komputasi lainnya. Karena portabel dan efisien, container adalah elemen penyusun ideal untuk aplikasi modern berbasis microservice.
Arsitektur cluster Kubernetes terdiri dari dua jenis komponen utama yang dapat membantu membuat sistem fault-tolerant untuk menjalankan aplikasi.
Bidang kontrol bertanggung jawab untuk mempertahankan status yang diinginkan dari seluruh cluster. Bidang ini membuat keputusan global tentang penjadwalan, merespons peristiwa cluster, dan mengelola siklus proses semua objek Kubernetes. Komponen utama bidang kontrol ini meliputi:
Worker node adalah mesin tempat aplikasi dalam container Anda benar-benar berjalan. Setiap node dikelola oleh bidang kontrol dan berisi layanan yang diperlukan untuk menjalankan pod. Komponen inti di setiap worker node meliputi:
Cluster Kubernetes dapat sangat serbaguna dan mengatasi banyak tantangan yang dihadapi oleh tim pengembangan dan operasi perusahaan.
Memasukkan aplikasi yang ada ke dalam container
Pindahkan aplikasi lama ke dalam container untuk meningkatkan portabilitas, skalabilitas, dan pemanfaatan resource tanpa pemfaktoran ulang yang ekstensif.
Membangun aplikasi berbasis cloud baru
Gunakan cluster K8s sebagai fondasi arsitektur berbasis microservice, yang memungkinkan pengembangan, deployment, dan penskalaan layanan secara independen.
DevOps dan CI/CD
Otomatiskan pipeline build, pengujian, dan deployment dengan mengintegrasikannya ke cluster Kubernetes, sehingga mempercepat siklus rilis dan meningkatkan keandalan.
Skalabilitas dan ketahanan
Tangani beban traffic variabel dengan menskalakan aplikasi secara otomatis ke atas atau ke bawah dan aktifkan pemulihan mandiri dengan memulai ulang atau mengganti container yang gagal secara otomatis.
Efisiensi sumber daya
Meningkatkan pemanfaatan infrastruktur dengan mengemas container secara lebih padat ke dalam lebih sedikit node, yang dapat menghasilkan penghematan biaya yang signifikan.
Meskipun Kubernetes sangat canggih, menyiapkan dan mengoperasikan cluster K8s yang aman dan berkelas produksi memerlukan overhead operasional yang signifikan. Di sinilah layanan terkelola seperti Google Kubernetes Engine (GKE) dapat memberikan nilai yang sangat besar bagi tim perusahaan. GKE dapat membantu menyederhanakan pengelolaan cluster Kubernetes dengan mengotomatiskan banyak tugas yang kompleks dan memakan waktu.
GKE dapat menyediakan bidang kontrol yang terkelola sepenuhnya, menangani ketersediaan, patching, dan update, sehingga tim Anda tidak perlu melakukannya. GKE menawarkan fitur seperti mode Autopilot, yang mengotomatiskan seluruh pengelolaan operasional cluster, termasuk node dan penskalaan, untuk lebih mengurangi overhead dan mengoptimalkan penggunaan resource. Dengan GKE, developer dapat berfokus pada penulisan kode dan pembuatan aplikasi, sementara platform menangani arsitektur dan infrastruktur cluster Kubernetes yang mendasarinya, sehingga memastikan keamanan, keandalan, dan skalabilitasnya.