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Kubernetes: cos’è
Introduzione e interfaccia
Kubernetes, spesso abbreviato in K8s, è un popolare sistema open-source per l’automazione del deployment, lo scaling e la gestione di applicazioni containerizzate. Fu originariamente progettato da Google e ora è mantenuto dalla Cloud Native Computing Foundation. Kubernetes introduce una serie di concetti astratti utili per la gestione dei container, come pods, services, e namespaces, che consentono di configurare e scalare le applicazioni in modo più efficiente.
L’interfaccia utente di Kubernetes include sia una dashboard web che un’interfaccia a riga di comando, kubectl. Questi strumenti consentono agli utenti di interagire con l’infrastruttura Kubernetes, eseguendo azioni come il deploy di applicazioni, la monitorizzazione delle risorse e la risoluzione dei problemi.
Tipologie, differenze e vantaggi
Ci sono diverse modalità in cui Kubernetes può essere utilizzato, tra cui Kubernetes on-premise, Kubernetes in cloud (ad esempio, Google Kubernetes Engine (GKE), Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS), Azure Kubernetes Service (AKS)) e Kubernetes in versione managed. Mentre le versioni on-premise di Kubernetes richiedono che l’utente gestisca l’infrastruttura sottostante, le versioni managed offrono una gestione facilitata dell’infrastruttura, consentendo all’utente di concentrarsi maggiormente sulle applicazioni stesse.
I vantaggi di utilizzare Kubernetes includono l’alta disponibilità, la scalabilità, la portabilità tra diverse piattaforme cloud, l’efficienza nella gestione delle risorse e l’ampio supporto della comunità. Inoltre, grazie all’architettura basata su microservizi e al supporto per l’orchestrazione dei container, Kubernetes facilita l’implementazione dei principi di DevOps e Continuous Delivery.
Contestualizzare Kubernetes
Il ruolo di Kubernetes nel panorama tecnologico odierno è quello di facilitare la gestione di applicazioni basate su container. Nell’era dell’informatica distribuita, con applicazioni che spesso includono molteplici componenti distribuiti su diversi server o addirittura su diverse piattaforme cloud, un tool di orchestrazione dei container come Kubernetes è fondamentale.
Kubernetes interagisce con tecnologie di containerizzazione come Docker, gestendo l’allocazione delle risorse, il networking tra container, la scalabilità e la disponibilità dell’applicazione. Grazie a queste funzionalità, Kubernetes si colloca all’interno della Continuous Delivery pipeline, permettendo il rilascio frequente di applicazioni con un elevato grado di automazione.
La configurazione di base: tutorial
La configurazione di base di un cluster Kubernetes può essere complessa, ma ecco un esempio semplice di come potrebbe essere impostata una configurazione di base con kubectl, l’interfaccia a riga di comando di Kubernetes:
# Creare un deployment basato su un'immagine Docker kubectl create deployment my-app --image=my-image # Verificare che il deployment sia stato creato con successo kubectl get deployments # Creare un servizio per esporre l'applicazione all'esterno del cluster kubectl expose deployment my-app --type=LoadBalancer --port=8080 # Verificare che il servizio sia stato creato con successo kubectl get services
In questo esempio, abbiamo creato un Deployment Kubernetes per gestire un’applicazione basata sull’immagine Docker ‘my-image’. Abbiamo quindi esposto l’applicazione all’esterno del cluster Kubernetes creando un Servizio di tipo LoadBalancer sulla porta 8080. Questi comandi rappresentano l’essenza della configurazione di base di Kubernetes: il deployment di applicazioni containerizzate e l’esposizione delle stesse al di fuori del cluster.
Strumenti e integrazioni
Kubernetes è progettato per essere estensibile e supporta una vasta gamma di strumenti e integrazioni. Di seguito, alcuni esempi chiave:
Kubectl
Il principale strumento per interagire con un cluster Kubernetes è kubectl, una potente interfaccia a riga di comando. Kubectl consente agli utenti di creare, aggiornare, eliminare e ottenere risorse Kubernetes, oltre a debuggare e allegare container.
Helm
Helm è uno strumento di gestione dei pacchetti per Kubernetes. Helm consente agli utenti di definire, installare e aggiornare applicazioni Kubernetes complesse.
Istio
Istio è un servizio mesh open-source che può essere integrato con Kubernetes. Istio offre funzionalità di gestione del traffico, sicurezza e osservabilità.
Esempi e casi d’uso
Kubernetes è utilizzato in una serie di scenari diversi. Di seguito, alcuni esempi:
Gestione del microservizio
Nel mondo dei microservizi, Kubernetes viene utilizzato per distribuire e scalare servizi indipendenti all’interno di un’infrastruttura distribuita. Gli strumenti di orchestrazione come Kubernetes offrono funzionalità come l’auto-scaling e il failover, molto utili in questo contesto.
CI/CD
In ambienti di Continuous Integration/Continuous Deployment (CI/CD), Kubernetes è spesso utilizzato per automatizzare il rilascio, l’aggiornamento e il testing delle applicazioni. Kubernetes lavora in stretta collaborazione con strumenti come Jenkins, CircleCI e GitLab CI.
Machine Learning
Le piattaforme di Machine Learning (ML) utilizzano spesso Kubernetes per la formazione e la distribuzione dei modelli. Kubernetes consente l’isolamento delle risorse, l’elasticità e l’orchestrazione dei workload di ML, collaborando con strumenti come TensorFlow e Kubeflow.
Lavoro e Kubernetes
Figure professionali coinvolte
Il mondo di Kubernetes coinvolge una serie di figure professionali, che vanno dai developer ai system administrators. Di seguito, le più rilevanti:
DevOps Engineers
I DevOps Engineers spesso lavorano con Kubernetes nel contesto della gestione dell’infrastruttura e dell’automazione del deployment. Essi sono responsabili della creazione e gestione dell’ambiente Kubernetes, dell’implementazione delle pratiche CI/CD e della risoluzione dei problemi di performance e disponibilità.
SRE (Site Reliability Engineers)
Gli SRE utilizzano Kubernetes per garantire l’alta disponibilità e la resilienza delle applicazioni in produzione. Essi monitorano e ottimizzano le performance dell’infrastruttura, implementando pratiche di gestione delle configurazioni e degli incidenti.
Architetti Cloud
Gli Architetti Cloud progettano e implementano soluzioni Kubernetes in ambienti cloud. Sono esperti nell’integrare Kubernetes con servizi cloud e nell’ottimizzare le architetture per la scalabilità e l’efficienza.
Competenze tecniche richieste
Le competenze tecniche richieste per lavorare con Kubernetes sono numerose e variegate. Di seguito, le più importanti:
Conoscenza di Kubernetes e dei suoi componenti
Una profonda conoscenza di Kubernetes e dei suoi componenti principali, come Pods, Services, Volumes, Namespaces, è fondamentale.
Esperienza con Docker e containerization
Essendo Kubernetes un orchestratore di container, la conoscenza di Docker e del concetto di containerization è essenziale.
Competenze di networking
La comprensione dei principi di networking in Kubernetes, come i Services, Ingress e Network Policies, è molto importante.
Esperienza con gli strumenti di CI/CD
L’esperienza con gli strumenti di Continuous Integration/Continuous Deployment, come Jenkins, GitLab CI o CircleCI, è spesso richiesta.
Conoscenza dei linguaggi di scripting
La conoscenza dei linguaggi di scripting, come Bash o Python, è utile per l’automazione delle attività.
Risorse utili per studiare e approfondire Kubernetes
Per approfondire le tue competenze su Kubernetes, ci sono molte risorse disponibili, tra cui:
Sito Web Ufficiale Kubernetes
Il sito ufficiale di Kubernetes è la risorsa definitiva per tutte le informazioni relative a Kubernetes. Include documentazione, tutorial e dettagli sui componenti del sistema.
CKA/CKAD Certification
Le certificazioni CKA (Certified Kubernetes Administrator) e CKAD (Certified Kubernetes Application Developer) sono riconosciute a livello internazionale e sono un ottimo modo per validare le tue competenze pratiche con Kubernetes.
Libri su Kubernetes
Esistono molti libri che possono aiutarti a comprendere meglio Kubernetes. Alcuni dei più popolari sono “Kubernetes Up & Running” e “Kubernetes: A Step by Step Guide to Learn and Master Kubernetes“.
Community di Kubernetes
La community di Kubernetes è molto attiva e può essere un ottimo posto per risolvere dubbi, imparare dai veterani e rimanere aggiornati sulle ultime novità.
Domande tecniche ai colloqui su Kubernetes
Se stai cercando di assumere qualcuno con esperienza in Kubernetes, ecco alcune domande che potresti voler fare:
1. “Puoi spiegare cos’è Kubernetes e quali problemi risolve?”
2. “Qual è la differenza tra un Pod e un Deployment in Kubernetes?”
3. “Cosa sono i Services in Kubernetes e come funzionano?”
4. “Puoi spiegare il concetto di Namespace in Kubernetes?”
5. “Come gestiresti il scaling delle applicazioni in Kubernetes?”
6. “Qual è il tuo approccio per il debugging di un’applicazione in un ambiente Kubernetes?”
7. “Hai esperienza con l’implementazione della Continuous Integration/Continuous Deployment (CI/CD) in un ambiente Kubernetes?”
8. “Come si implementano e gestiscono le secret in Kubernetes?”