Arsitektur cluster Kubernetes terdiri dari dua jenis komponen utama yang dapat membantu membuat sistem fault-tolerant untuk menjalankan aplikasi.

• Bidang kontrol: Berfungsi sebagai otak untuk mengelola cluster. 
• Worker node: Node ini bertindak sebagai tenaga dengan menyediakan lingkungan runtime.

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:

• Penyimpanan pendukung (etcd): Penyimpanan nilai-kunci yang konsisten dan sangat tersedia yang digunakan sebagai penyimpanan pendukung Kubernetes untuk semua data cluster.
• Server API (kube-apiserver): Berfungsi sebagai front end bidang kontrol, yang mengekspos Kubernetes API. API server mengelola dan memvalidasi permintaan REST, lalu mengupdate status objek yang relevan dalam etcd.
• Scheduler (kube-scheduler): Scheduler memantau pod yang baru dibuat yang tidak memiliki node yang ditetapkan dan memilih node untuk dijalankan berdasarkan ketersediaan resource, kebijakan, dan spesifikasi afinitas.
• Pengelola controller (kube-controller-manager) [opsional]: Komponen ini menjalankan berbagai proses controller yang mengatur status cluster. Misalnya, controller ada untuk menangani kegagalan node, mempertahankan jumlah pod yang benar untuk deployment, dan mengelola endpoint layanan.

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:

• kubelet: Agen yang berjalan di setiap node dalam cluster, kubelet berkomunikasi dengan bidang kontrol dan memastikan bahwa container yang dijelaskan dalam spesifikasi pod berjalan dan berfungsi dengan baik.
• kube-proxy [opsional]: Proxy jaringan ini berjalan di setiap node dan bertanggung jawab untuk mempertahankan aturan jaringan di node. Aturan jaringan ini memungkinkan komunikasi jaringan ke pod Anda dari sesi jaringan di dalam atau di luar cluster Anda.
• Runtime container: Software ini mengelola eksekusi container dan mendukung berbagai runtime, dengan container sebagai opsi populer.

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.