دوره آموزشی Kubernetes

تو این قست یه دوره‌ی مختصری از داکر خواهیم داشت که طی آن مروری بر داکرفایل و داکر‌کامپوز خواهیم کرد و کامپوننت‌های داکر رو باهم بررسی می‌کنیم. برای درک بهتر داکر یک سناریوی کامل هم با آن پیاده‌سازی خواهیم کرد. سناریوی پیاده‌سازی سامانه‌ی ELK که بسیار پرکاربرد می‌باشد.

خیلی از مشکلاتی که ما در سرویس‌های خود داریم و همواره در نگهداری ما را اذیت می‌کنند، توسط ارکستریشن‌ها برطرف می‌شوند. فکر کنید ساعت ۴ صبح یکی از سرورهای ما خراب شده و پاور آن سوخته است و دیگه سرویس‌دهی نمی‌کند. چه می شود؟ روز ما خراب می‌شود، اما‌ باید بدانید ارکستریشن‌ها این امکان را به ما می‌دهند که آن نود را کاور کنند و تمام سرویس‌ها را جایی دیگر داشته باشیم.

ممکن است این سوال پیش آید که Kube چه تفاوت‌هایی با داکر دارد ؟ و آیا داکر به تنهایی جواب کار ما را خواهد داد یاخیر ؟ در این آموزش به مقایسه Kube و داکر می‌پردازیم .

در ادامه به بررسی Kubernetes که معمولا با اسم Kube یا k8s شناخته شده است ‌می‌پردازیم، تاریخچه‌‌ی آن را ‌در کمپانی معظم گوگل بررسی می‌کنیم.و بیان می‌کنیم چرا Kube یکی از بهترین هاست.

خوب اول از همه در مورد معماری Kube باهم صحبت خواهیم کرد و کامل آن را تشریح می‌کنیم. در مورد انواع نودها و نقش آن‌ها صحبت خواهیم کرد. هر یک از نودها در این سرویس‌ چه نقش‌هایی دارند و قرار است که چه کارهایی انجام دهند را بررسی خواهیم‌کرد.

برای اینکه درک خوبی از عملکرد Kube داشته باشیم باید به خوبی کامپوننت‌های اصلی آن آشنا شویم و بدانیم که هر کدام چه کاری بر عهده دارند. در این قسمت تمام موارد مربوط به آن‌ها را بررسی خواهیم کرد و در مورد هر کدام از آن‌ها به تفصیل توضیح خواهیم داد.

لیست کامپوننت‌هایی که بررسی می‌کنیم:

1. Etcd
2. Kube-api-server
3. Kube-scheduler
4. Kube-controller-manager
5. Kublet
6. Kube-proxy
7. Container runtime
8. DNS
9. Web ui
10. Container resource monitoring
11. Cluster-level logging

علاوه بر کامپوننت‌‌ها می‌بایست آبجک‌های Kube را هم بررسی کنیم که این کار باعث می‌شه ما دید خیلی کاملی نسبت به Kube داشته باشیم. دانستن هر کدام از این موارد به توزیع بهتر و دقیق‌تر سرویس ما روی زیرساخت Kube خیلی کمک می‌کند و باعث می‌شود که ما بهتر بتوانیم به صورت عملیاتی سرویس‌دهی کنیم.

لیست آبجکت ها و مواردی که در این دوره بررسی می‌شود

1. Pod
2. Deployment
3. Service
4. ReplicaSets
5. DaemonSets
6. StatefulSets
7. Namespace
8. Job and cronjob
9. Volume

– Persistent volume
– Persistent volume claim
– Storage clacces

10. ConfigMap
11. Secret

در ضمن این لیست ممکن است به فراخور دوره کامل‌تر نیز شود.

برخی از فرآیند‌ها جداگانه به آن‌ها می‌پردازیم:

1. فرآیند اختصاص Pod به Node

• • Labels and selector
  • Taints and tolerations
  • Affinity and anti-affinity

2. راهکارهای Deployment

• • راهکار Recreate
  • راهکار Remped
  • راهکار Blue/Green
  • راهکار Canary
  • راهکار A/B Testing
  • راهکار Shadow

3. موارد مربوط به نسخه‌های Kube و نحوه‌ی انتشار آن‌ها

Kube هم همانند داکر و خیلی از سرویس‌ها‌ی دیگر برای خودش کامند‌لاین مستقلی دارد که می‌توان با استفاده از آن کلاستر را مدیریت و سرویس خودمان را به خوبی روی این زیرساخت پیاده‌سازی و نگهداری کنیم.

در این قسمت نصب و آموزش کار با این کامندلاین که Kubectl نام دارد را پیگیری و چندین پروژه را با آن پیاده‌سازی خواهیم کرد.

اگر بخواهیم به صورت ساده بگیم Helm یک Package Manager برای Kube می‌باشد. به ما این امکان را می‌دهد که بتوانیم روی کلاستر Kube خود سرویس‌های مختلف را به راحتی پیاده‌سازی، اجرا، به روزرسانی و کانفیگ کنیم.

دیگه باید برویم برای نصب و کار با Kube که ابتدا در مورد روش‌های مختلف نصب و ابزارهایی که خیلی به ما کمک می‌کنند صحبت می‌کنیم. ما باید بتوانیم به راحتی و با اطمینان زیاد Kube را در محیط‌های آزمایشگاهی و عملیاتی نصب کرده و از آن استفاده کنیم.
با توجه به اینکه در طول دوره از داکر برای راه اندازی و کار با نرم افزارها استفاده خواهیم کرد، در ابتدای دوره، نصب و راه‌اندازی داکر و دستورات اصلی آن را با هم مرور خواهیم کرد .

برای اینکه بتوانیم با Kube کار کنیم و پیش بریم لازم داریم که بتوانیم Kube را روی لپ‌تاپ یا کامپیوتر شخصی خودمان نصب کنیم و ازش استفاده کنیم. در اینجا روش‌های مختلفی اعم از minikube, kind, mikro8s, k3s و docker desktop را آموزش می‌دهیم که روی ویندوز و لینوکس و مک به راحتی بتوانیم با Kube کار کنیم.

همانطور که می‌دانید نصب Kube بر روی یک نود تنها برای تست و دریافت فانکشن آن می‌باشد و برای استفاده و سرویس دهی باید حتما به صورت کلاستر شده و در سرورهای مختلف با منابع مشخص نصب و پیکربندی شود. در این قسمت در مورد نصب Kube در سرورهای عملیاتی و به صورت کلاستر شده صحبت می‌کنیم و باهم این موارد را ‌پیاده‌سازی خواهیم کرد.

همواره نیاز است که سرویس‌ها و سیستم‌هایی که راه‌اندازی شده است پایش شود و موارد آن‌ها بررسی و در مواقع مورد نیاز عملکردهای مورد نیاز انجام شود. از این رو راه‌اندازی سامانه‌ی مانیتورینگ و لاگینگ بر روی هر زیرساختی از مهمترین موارد پیاده‌سازی می‌باشد.
در این قسمت سامانه‌ی مانیتورینگ و لاگینگ مربوط به کلاستر و سرویس‌های روی آن را انجام خواهیم داد. سامانه‌ی پیاده‌سازی شده به گونه‌ای خواهد بود که هر زمان Pod جدید اضافه و یا کم شود تمام فرآیند اضافه شدن و بررسی آن به صورت خودکار انجام شود.

الان دیگه وقت استفاده از Kube است برای همین یک سناریوی راه‌اندازی WordPress را باهم مرور میکنیم. طی این سناریو سعی می‌کنیم که با تمام مفاهیمی که در موردش صحبت کردیم ارتباط برقرار کنیم و آنها را با هم مرور کنیم. دقت کنید تنها هدف این سناریو راه‌اندازی WordPress نیست بلکه مرور تمام مفاهیمی که در دوره با آنها آشنا شدیم میباشد از این رو سعی می‌کنیم مرور کاملی مفاهیم دوره را داشته باشیم.