Wenn Anwendungen auf mehrere Container und Server skaliert werden, vereinfacht Kubernetes die Verwaltung. Es orchestriert Bereitstellungen über eine Open-Source-API und gruppiert Container in Pods, um sie je nach Bedarf und Ressourcenverfügbarkeit zu skalieren. Kubernetes automatisiert auch Service Discovery, Load Balancing und Ressourcenzuweisung und überwacht den Systemzustand, um eine Selbstheilung durch Neustart oder Replikation von Containern zu ermöglichen.

Entwickler finden hier eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Funktionsweise von Kubernetes:

• Anwendung definieren: Definieren Sie zuerst den gewünschten Zustand Ihrer Anwendung mithilfe von YAML-Dateien. Diese Dateien geben an, welche Container ausgeführt werden sollen, welche Ressourcen sie benötigen (CPU, Arbeitsspeicher) und wie sie dem Netzwerk zur Verfügung gestellt werden sollen.
• Anfrage an Kubernetes API senden: Sie senden diese YAML-Dateien an die Kubernetes API, in der Regel mit dem Befehlszeilentool kubectl.
• Planer weist Pods Knoten zu: Der Kubernetes-Planer analysiert die Anforderungen Ihrer Anwendung und sucht die besten Knoten im Cluster, um Ihre Container (als Pods verpackt) auszuführen.
• Kubelet startet Container: Auf jedem Knoten empfängt ein Kubelet-Prozess Anweisungen von der Steuerungsebene und startet die Container.
• Dienste machen Anwendungen verfügbar: Kubernetes-Dienste stellen eine stabile IP-Adresse und einen DNS-Namen für Ihre Anwendung bereit, sodass andere Anwendungen darauf zugreifen können, selbst wenn Pods erstellt, gelöscht und neu geplant werden.
• Controller sorgen für den gewünschten Zustand: Kubernetes-Controller überwachen kontinuierlich den Zustand Ihrer Anwendung und ergreifen bei Bedarf Korrekturmaßnahmen. Wenn beispielsweise ein Pod abstürzt, erstellt der Controller automatisch einen neuen Pod als Ersatz.
• Skalierung und Updates: Sie können Ihre Anwendung einfach skalieren, indem Sie die Anzahl der Replikate in Ihrer Bereitstellungskonfiguration aktualisieren. Kubernetes erstellt oder entfernt automatisch Pods, um die gewünschte Skalierung zu erreichen. Mit Rolling Updates können Sie neue Versionen Ihrer Anwendung ohne Ausfallzeiten bereitstellen.

Kubernetes wird zum Erstellen von Anwendungen verwendet, die überall einfach verwaltet und bereitgestellt werden können. Wenn Kubernetes als verwalteter Dienst verfügbar ist, stehen Ihnen verschiedene Lösungen zur Verfügung, um Ihre Anforderungen zu erfüllen. Im Folgenden sind einige gängige Anwendungsfälle aufgeführt.

Kubernetes unterstützt Sie beim Entwickeln cloudnativer, auf Mikrodiensten basierender Anwendungen. Außerdem unterstützt das System die Containerisierung vorhandener Anwendungen. Damit wird Kubernetes zur Grundlage für die Modernisierung von Anwendungen und ermöglicht eine schnellere Entwicklung.

• Beispiel: Ein Finanzdienstleistungsunternehmen setzt Kubernetes ein, um Mikrodienste für seine Online-Banking-Plattform bereitzustellen. Dies ermöglicht schnellere Entwicklungszyklen und eine verbesserte Skalierbarkeit.

Kubernetes ist darauf ausgelegt, überall eingesetzt zu werden. Deshalb können Sie Ihre Anwendungen dort ausführen, wo Sie sie benötigen – von lokalen Bereitstellungen über öffentliche Clouds bis hin zu hybriden Bereitstellungen.

• Beispiel: Ein globales E-Commerce-Unternehmen setzt Kubernetes ein, um seine Anwendung bei mehreren Cloud-Anbietern bereitzustellen. Dies sichert die Hochverfügbarkeit und vermeidet die Anbieterbindung.

Kubernetes kann automatisch die Größe von Clustern anpassen, die zur Ausführung von Diensten benötigt werden. So können Sie Anwendungen nach Bedarf automatisch skalieren und effizient ausführen.

• Beispiel: Ein Streamingdienst nutzt Kubernetes, um seine Video-Codierungs-Infrastruktur automatisch an die Anzahl der Nutzer anzupassen, die Inhalte ansehen. So wird die Ressourcennutzung optimiert und die Kosten werden gesenkt.