La organización de Kubernetes funciona administrando un clúster de máquinas y, luego, implementando contenedores en ellas según los recursos que requieren y el estado deseado definido por el usuario. El sistema está compuesto por varios conceptos clave que funcionan en conjunto.

• Contenedores: Son paquetes ligeros, portátiles y ejecutables que contienen una aplicación y todas sus dependencias. Kubernetes organiza la implementación y el ciclo de vida de estos contenedores.
• Clúster: Es el conjunto de todas las máquinas, conocidas como nodos, que se agrupan y administran con Kubernetes para ejecutar tus aplicaciones.
• Plano de control: El plano de control es el cerebro del clúster de Kubernetes. Toma todas las decisiones globales sobre el clúster (como la programación) y es responsable de detectar y responder a los eventos del clúster para mantener el estado deseado del usuario.
• Nodos: Un nodo es una sola máquina de trabajo dentro del clúster, ya sea un servidor físico o una máquina virtual. Es el lugar donde se ejecutan los contenedores.
• Pods: En Kubernetes, los Pods son los objetos más pequeños que se pueden implementar y representan una sola instancia de un proceso en ejecución. Contienen uno o más contenedores, almacenamiento compartido y una IP de red única.

Las plataformas de organización de contenedores proporcionan herramientas para automatizar la organización de contenedores y ofrecen la capacidad de instalar otras tecnologías de código abierto para el registro, la supervisión y las estadísticas de eventos, como Prometheus.

Existen dos tipos principales de plataformas de organización de contenedores: autoadministradas y administradas.

• Organizadores de contenedores autoadministrados: Estas plataformas, que suelen crearse desde cero o aprovechar una plataforma de código abierto como Kubernetes, te dan un control completo de la personalización. Sin embargo, también requieren que te encargues de administrar y mantener la plataforma, incluidas tareas como la instalación, la configuración, las actualizaciones y la aplicación de parches de seguridad.
• Servicios administrados de Kubernetes: Plataformas como Google Kubernetes Engine (GKE) se encargan de la complejidad de configurar y operar la infraestructura de clústeres subyacente, lo que te permite enfocarte en implementar y administrar tus aplicaciones. El proveedor de servicios en la nube es responsable de administrar la instalación y las operaciones. Como resultado, puedes consumir las capacidades y enfocarte en ejecutar tus aplicaciones alojadas en contenedores.

Si bien Kubernetes proporciona la organización central, una variedad de herramientas de clústeres trabajan en conjunto para ayudar a su seguridad, simplificar la administración y permitir el escalamiento. A continuación, se muestra una lista de herramientas relacionadas: 

• Soluciones de supervisión y registro: Las herramientas como Google Cloud's operations suite (Cloud Monitoring y Cloud Logging) son esenciales para observar el estado y el rendimiento del clúster y las aplicaciones que se ejecutan en él.
• Herramientas de CI/CD: Sistemas como Cloud Build se integran con Kubernetes para automatizar el proceso de creación de imágenes de contenedor y su implementación en el clúster.

Las herramientas de organización de contenedores como Google Kubernetes Engine (GKE) facilitan la implementación y la ejecución de aplicaciones y microservicios alojados en contenedores. Los organizadores de contenedores suelen aplicar sus propias metodologías y ofrecer capacidades diversas, pero todas permiten a las organizaciones coordinar, administrar y supervisar las aplicaciones alojadas en contenedores automáticamente.

Si bien el resultado final es el mismo (una aplicación alojada en contenedores administrada y en ejecución), los pasos y el nivel de esfuerzo involucrado difieren significativamente entre Kubernetes y GKE.

Kubernetes automatiza varias funciones fundamentales que, de lo contrario, requerirían un esfuerzo manual significativo. Estas capacidades principales son las que la convierten en una plataforma de organización tan potente.

• Implementación: Kubernetes te ayuda a describir el estado deseado para tu aplicación implementada. Luego, el motor de organización administra el lanzamiento de cambios, como la actualización de una aplicación a una nueva versión, de manera controlada y, a menudo, sin tiempo de inactividad.
• Escalamiento: Según el uso de CPU o de otras métricas personalizadas, Kubernetes puede escalar automáticamente la cantidad de contenedores en ejecución de forma vertical o reducirla. Esto ayuda a garantizar que tu aplicación tenga los recursos que necesita para manejar la carga mientras optimiza los costos.
• Autorreparación: Si un contenedor o un nodo falla, la organización de Kubernetes puede detectar automáticamente la falla. Luego, reiniciará, reemplazará o reprogramará los contenedores en nodos en buen estado para garantizar que la aplicación siga disponible sin intervención manual.
• Descubrimiento de servicios y balanceo de cargas: Kubernetes puede exponer automáticamente un contenedor a Internet o a otros contenedores en el clúster con un nombre de DNS estable. También puede balancear la carga del tráfico en varios contenedores que proporcionan el mismo servicio para garantizar que las solicitudes se distribuyan de manera eficiente.
• Administración de configuraciones: Kubernetes te permite almacenar y administrar información sensible, como contraseñas y claves de API, como “Secrets”. También administra los datos de configuración de la aplicación como "ConfigMaps", por lo que puedes actualizar las configuraciones sin volver a compilar tus imágenes de contenedor.