آرتیان

کوبرنتیز (Kubernetes) چیست؟ آموزش و راهنمای استفاده گام به گام

در حوزه مدرن توسعه نرم‌افزار، سرعت و پایداری حرف اول را می‌زند؛ اما مدیریت اپلیکیشن‌های پیچیده‌ای که از ده‌ها یا صدها جزء کوچک تشکیل شده‌اند، به یک چالش بزرگ تبدیل شده است. اینجا است که این یک سوال و پاسخ کلیدی برای حل این مشکل مطرح می‌شود: کوبرنتیز (Kubernetes) چیست؟

کوبرنتیز، که اغلب به اختصار K8s نامیده می‌شود، یک پلتفرم ارکستریشن کانتینر اپن سورس (متن‌باز) است که انقلابی در نحوه استقرار و مدیریت نرم‌افزارها ایجاد کرده است. در این مقاله: کوبرنتیز به زبان ساده را تعریف می‌کنیم، به معماری کوبرنتیز و اجزای آن می‌پردازیم، تفاوت کوبرنتیز و داکر را روشن می‌سازیم و با یک آموزش کوبرنتیز گام‌به‌گام، شما را در راه‌اندازی اولین اپلیکیشن خود یاری می‌کنیم. با آرتیان همراه باشید.

کوبرنتیز (Kubernetes) چیست؟ آموزش و راهنمای استفاده گام به گام

کوبرنتیز چیست و چرا به وجود آمده؟

برای درک کامل این که نرم‌افزار Kubernetes چیست، ابتدا باید بدانیم که چه مشکلی را حل می‌کند؛ این پلتفرم صرفاً یک ابزار جدید نیست، بلکه پاسخی به یک نیاز اساسی در دنیای زیرساخت‌های مدرن است.

تعریف کوبرنتیز به زبان ساده

اگر اپلیکیشن‌های کانتینری (مانند داکر) را به نوازندگان یک ارکستر تشبیه کنیم، کوبرنتیز رهبر آن ارکستر است. یک نوازنده به‌تنهایی می‌تواند ساز خود را بنوازد، اما برای اجرای هماهنگ یک سمفونی پیچیده، به یک رهبر نیاز است.

کوبرنتیز (K8s) یک سیستم «ارکستریشن کانتینرها» (Container Orchestration) است. وظیفه آن مدیریت کانتینرها در مقیاس بزرگ است. این پلتفرم که اصالتاً توسط گوگل توسعه داده شده، فرایندهای زیر را خودکار می‌کند:

  • استقرار (Deployment): اپلیکیشن شما را روی سرورها قرار می‌دهد.
  • مقیاس‌پذیری (Scaling): بر اساس نیاز (مثلاً افزایش ترافیک)، تعداد کانتینرهای شما را کم یا زیاد می‌کند.
  • مدیریت (Management): سلامت کانتینرها را بررسی کرده و در صورت بروز مشکل، آن‌ها را تعمیر یا جایگزین می‌کند.

به‌طور خلاصه، کاربرد کوبرنتیز این است که به شما می‌گوید “وضعیت مطلوب” اپلیکیشن من این است (مثلاً همیشه ۳ نسخه از وب‌سایت من در حال اجرا باشد) و کوبرنتیز به‌طور خستگی‌ناپذیر تلاش می‌کند تا واقعیت را با آن وضعیت مطلوب هماهنگ نگه دارد.

مشکل مقیاس‌پذیری و مدیریت کانتینرها قبل از کوبرنتیز

قبل از ظهور ابزارهای ارکستریشن، تکنولوژی کانتینر (به‌ویژه داکر) محبوبیت زیادی پیدا کرده بود. کانتینرها به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دادند تا اپلیکیشن‌های خود را همراه با تمام وابستگی‌هایشان در یک بسته نرم‌افزاری سبک و قابل حمل (Image) بسته‌بندی کنند. این کار مشکل معروف عدم درست کار کردن روی تمام دستگاه‌ها را حل کرد.

اما مشکل جدیدی به وجود آمد:

  1. مدیریت در مقیاس: اجرای یک یا ده کانتینر ساده بود. اما اجرای هزاران کانتینر روی انواع سرور در تعداد بالا چطور؟
  2. ارتباطات: چگونه کانتینرهای مختلف (مانند وب‌سایت و دیتابیس) یکدیگر را پیدا و با هم صحبت کنند؟
  3. پایداری: اگر یک کانتینر یا حتی کل سرور از کار می‌افتاد، چه کسی آن را مجدداً راه‌اندازی می‌کرد؟
  4. به‌روزرسانی: چگونه می‌توانستیم اپلیکیشن را بدون ایجاد قطعی برای کاربران به‌روز کنیم؟

تیم‌های فنی مجبور بودند اسکریپت‌های پیچیده و شکننده‌ای برای مدیریت این فرایندها بنویسند. کوبرنتیز با ارائه یک زیرساخت کوبرنتیز استاندارد و قدرتمند، تمام این وظایف را به صورت خودکار انجام داد و به استاندارد صنعتی برای مدیریت کانتینرها تبدیل شد.

کوبرنتیز چگونه کار می‌کند؟ آشنایی با معماری Kubernetes

برای درک «چرا باید از Kubernetes استفاده کنیم»، باید با اجزای سازنده آن آشنا شویم. معماری کوبرنتیز در نگاه اول ممکن است پیچیده به نظر برسد، اما می‌توان آن را به یک کارخانه تشبیه کرد. یک کلاستر کوبرنتیز (Cluster) از دو بخش اصلی تشکیل شده است: «کنترل‌پلین» (Control Plane) یا اتاق مدیریت و «نودها» (Node) بعنوان کارگران کارخانه.

نود (Node) چیست و چه نقشی دارد؟

نود در کوبرنتیز یک ماشین کارگر است. این می‌تواند یک سرور فیزیکی در دیتاسنتر شما یا یک ماشین مجازی در فضای ابری باشد. نودها جایی هستند که اپلیکیشن‌های شما (کانتینرها) عملاً روی آن‌ها اجرا می‌شوند. هر نود شامل ابزارهای لازم برای اجرای کانتینرها و برقراری ارتباط با اتاق مدیریت (کنترل‌پلین) است.

پاد (Pod) چیست و چرا مهم است؟

این یکی از اساسی‌ترین مفاهیم در یادگیری Kubernetes است. پاد در کوبرنتیز چیست؟

  • یک پاد (Pod) کوچک‌ترین واحد قابل استقرار در کوبرنتیز است.
  • جالب اینجاست که یک پاد مستقیماً یک کانتینر نیست، بلکه پوششی برای یک یا چند کانتینر است.
  • پاد در کوبرنتیز چگونه کار می‌کند؟ تصور کنید برخی کانتینرها نیاز دارند به‌شدت با هم نزدیک باشند (مثلاً یک وب سرور و یک ابزار جانبی برای لاگ‌برداری). کوبرنتیز آن‌ها را با هم در یک پاد قرار می‌دهد. این کانتینرها منابع شبکه و ذخیره‌سازی را به اشتراک می‌گذارند و همیشه با هم روی یک نود اجرا می‌شوند.

نکته کلیدی: اگرچه یک پاد می‌تواند چندین کانتینر داشته باشد، در ۹۰٪ موارد، شما یک پاد با فقط یک کانتینر اصلی خواهید داشت.

کار کنترل‌پلین (Control Plane) چیست؟

مغز متفکر یا اتاق مدیریت کارخانه (کلاستر) است. این بخش، تصمیمات سراسری را در مورد کلاستر می‌گیرد و به تغییرات پاسخ می‌دهد. کنترل‌پلین خود از چند جزء اصلی تشکیل شده است:

  • API Server: این دروازه اصلی و «دفتر مدیریت» کلاستر است. تمام دستورات (مانند دستورات kubectl` شما) و ارتباطات بین اجزا از طریق آن انجام می‌شود.
  • etcd: دیتابیس کلید-مقدار (Key-Value) بسیار قابل اعتمادی است که «وضعیت مطلوب» کل کلاستر (اینکه چه چیزی باید کجا اجرا شود) در آن ذخیره می‌شود. این دیتابیس، «منبع حقیقت» کلاستر است.
  • Scheduler (زمان‌بند): وقتی شما درخواست ایجاد یک پاد جدید را می‌دهید، Scheduler بررسی می‌کند که کدام نود (Node) سالم و دارای منابع کافی، بهترین مکان برای اجرای آن پاد است و آن را به نود مورد نظر اختصاص می‌دهد.
  • Controller Manager (مدیر کنترل‌گرها): این جزء، مغزِ ناظر کلاستر است. دائماً «وضعیت واقعی» را با «وضعیت مطلوب» (ذخیره شده در etcd) مقایسه می‌کند. اگر مغایرتی ببیند (مثلاً یک پاد از کار افتاده)، دستورات لازم برای رفع آن (ایجاد پاد جدید) را صادر می‌کند.

مثال: برای درک بهتر تصور کنید کنترل‌پلین مانند سیستم ترموستات و تهویه مطبوع خانه شماست. شما “وضعیت مطلوب” (دمای ۲۴ درجه) را تنظیم می‌کنید. کنترل‌پلین (ترموستات) دائماً دمای واقعی را اندازه‌گیری می‌کند. اگر دما به ۲۵ درجه برسد، مغایرت را تشخیص داده و به “نودها” (کولر) دستور می‌دهد تا برای رسیدن به وضعیت مطلوب، روشن شوند.

کنترل پلین کوبرنتیز

سرویس‌ها در کوبرنتیز (Kubernetes Services): انواع، عملکرد و نحوه برقراری اتصال بین پادها

همان‌طور که گفتیم، پادها ممکن است از کار بیفتند و با پادهای جدید جایگزین شوند. وقتی یک پاد جدید ایجاد می‌شود، یک آدرس IP جدید می‌گیرد. این یک مشکل بزرگ ایجاد می‌کند: اگر پاد وب‌سایت شما بخواهد به پاد دیتابیس متصل شود، از کجا باید IP جدید آن را بداند؟

سرویس کوبرنتیز (Kubernetes Service) راه‌حل این مشکل است. این سرویس یک آدرس IP ثابت و یک نام DNS مشخص (مانند mysql-service) در اختیار پادها قرار می‌دهد و مانند یک مسئول پذیرش یا یک شماره تلفن داخلی ثابت برای یک بخش عمل می‌کند؛ مهم نیست چند نفر در آن بخش عوض می‌شوند (پادها می‌میرند و ایجاد می‌شوند)، شماره تماس با آن بخش (سرویس) همیشه ثابت است. (در ادامه مقاله و در بخش «سرویس‌ها در کوبرنتیز» به طور کامل به انواع آن خواهیم پرداخت.)

استقرار یا Deployment چیست و چگونه پادها را مدیریت می‌کند؟

شما به‌ندرت یک پاد را مستقیماً ایجاد می‌کنید. در عوض، شما به کوبرنتیز می‌گویید که چه چیزی می‌خواهید و کوبرنتیز آن را مدیریت می‌کند. Deployment (استقرار) محبوب‌ترین راه برای انجام این کار است.

Deployment یک «اعلام وضعیت مطلوب» است. شما در یک Deployment تعریف می‌کنید:

  • “من ۳ نسخه (Replica) از پاد وب‌سایت خود می‌خواهم.”
  • “این پادها باید از ایمیج my-app:v1 استفاده کنند.”

توسعه و استقرار در کوبرنتیز از طریق Deploymentها مدیریت می‌شود. اگر شما بخواهید اپلیکیشن خود را به‌روزرسانی کنید (مثلاً به my-app:v2)، کافی است Deployment را ویرایش کنید. کوبرنتیز به‌طور خودکار و هوشمندانه (مثلاً یک به یک) پادهای قدیمی را با پادهای جدید جایگزین می‌کند تا هیچ‌گاه قطعی سرویس نداشته باشید.

اگر اپلیکیشن شما نیاز به ذخیره‌سازی پایدار دارد (مثل دیتابیس)، صرفاً استفاده از Deployment کافی نیست. برای این‌گونه اپلیکیشن‌ها باید از PersistentVolume و PersistentVolumeClaim استفاده کنید و در بسیاری از موارد از StatefulSet که شناسهٔ یکتا و پیوستگیِ حجم‌ها را تضمین می‌کند، بهره ببرید.

معماری کوبرنتیز

تفاوت کوبرنتیز و داکر چیست؛ رقابت یا همکاری؟

یکی از بزرگ‌ترین سردرگمی‌ها برای مبتدیان، درک رابطه کوبرنتیز و داکر است. آیا رقیب هستند؟ آیا یکی جایگزین دیگری است؟ پاسخ کوتاه: خیر، آن‌ها مکمل یکدیگر و یک تیم قدرتمند هستند.

داکر چه مشکلاتی را حل می‌کند و چه چیزهایی را حل نمی‌کند؟

داکر (Docker) یک پلتفرم کانتینرسازی است. وظیفه اصلی آن ساختن (Build) و اجرا کردن (Run) یک کانتینر است. داکر به شما اجازه می‌دهد اپلیکیشن خود را در یک “جعبه” ایزوله (کانتینر) بسته‌بندی کنید.

  • مشکلاتی که داکر حل می‌کند: مشکل وابستگی‌ها و اطمینان از اجرای یکسان اپلیکیشن در محیط‌های مختلف (توسعه، تست، پروداکشن).
  • مشکلاتی که داکر نمی‌تواند برطرف کند: مدیریت صدها کانتینر در چندین سرور، مقیاس‌پذیری خودکار، بازیابی پس از خطا، و ارتباطات پیچیده شبکه بین کانتینرها.

چرا کوبرنتیز و داکر کنار هم استفاده می‌شوند؟

اینجاست که تفاوت کوبرنتیز و داکر چیست مشخص می‌شود:

  • داکر (یا ابزارهای مشابه) کانتینر را می‌سازد و اجرا می‌کند.
  • کوبرنتیز آن کانتینرها را در مقیاس بزرگ مدیریت و ارکستره می‌کند.

کوبرنتیز به یک Container Runtime نیاز دارد (نرم‌افزاری که کانتینرها را اجرا می‌کند). هرچند تصاویر (images) کانتینر معمولاً با Docker ساخته می‌شوند، Kubernetes از چندین runtime پشتیبانی می‌کند و «dockershim» که اجرای مستقیم Docker Engine را ممکن می‌ساخت حذف شده است—در عمل runtimeهای رایج مانند containerd یا CRI-O استفاده می‌شوند.

برای درک بهتر،داکر را کانتینر حمل بار (Shipping Container) و کوبرنتیز را کشتی غول‌پیکر، جرثقیل‌ها و سیستم لجستیک بندری در نظر بگیرید که هزاران کانتینر را مدیریت می‌کند.

نکته مهم: اگرچه تصاویر کانتینر شما همچنان با داکر (Docker) ساخته می‌شوند، اما کوبرنتیز در نسخه‌های جدید مستقیماً از موتور داکر برای اجرا استفاده نمی‌کند. داکر کانتینر را می‌سازد و کوبرنتیز (با کمک رانتایم‌های سبک‌تر) آن را در مقیاس بزرگ اجرا و مدیریت می‌کند.

تفاوت داکر و کوبرنتیز

کاربردهای کوبرنتیز در دنیای واقعی

تئوری کافی است؛ حال باید بدانیم کاربرد کوبرنتیز در عمل چیست؟ مزایا و کاربردهای کوبرنتیز در سازمان‌ها مستقیماً به قابلیت‌های خودکارسازی آن بازمی‌گردد.

مدیریت خودکار مقیاس‌پذیری (Auto-Scaling)

فرض کنید وب‌سایت فروشگاهی شما در حالت عادی با ۳ پاد کار می‌کند. ناگهان یک کمپین تبلیغاتی اجرا می‌کنید و ترافیک ۱۰ برابر می‌شود. در حالت عادی، وب‌سایت شما از دسترس خارج می‌شود؛ اما با کوبرنتیز، می‌توانید تنظیم کنید که اگر بار CPU روی پادها از ۷۰٪ بیشتر شد، به‌طور خودکار تعداد پادها را به ۳۰ عدد افزایش دهد. پس از پایان کمپین، کوبرنتیز به‌طور خودکار تعداد پادها را کاهش می‌دهد تا در هزینه‌های سرور صرفه‌جویی شود.

به‌روزرسانی بدون قطعی (Rolling Updates)

در گذشته، برای به‌روزرسانی نرم‌افزار، اغلب مجبور بودیم سایت را برای چند دقیقه “جهت تعمیرات” از دسترس خارج کنیم. کوبرنتیز با استفاده از “Rolling Updates” (که توسط Deploymentها مدیریت می‌شود) این مشکل را حل کرده است.

فرض کنید ۳ پاد نسخه ۱ در حال اجرا دارید:

  1. K8s یک پاد نسخه ۲ ایجاد می‌کند و منتظر می‌ماند تا کاملاً آماده به کار شود.
  2. سپس، یکی از پادهای نسخه ۱ را خاموش می‌کند.
  3. این فرایند را تکرار می‌کند تا هر ۳ پاد به نسخه ۲ ارتقا یابند.

در تمام طول این فرایند، همیشه حداقل ۲ پاد در حال سرویس‌دهی بوده‌اند و کاربر نهایی هرگز قطعی را احساس نکرده است.

مدیریت خطاها و بازیابی خودکار (Self-Healing)

این یکی از جادویی‌ترین ویژگی‌های کوبرنتیز است. کوبرنتیز دائماً در حال بررسی سلامت پادها و نودهای شماست.

  • اگر یک پاد هنگ کند: کوبرنتیز آن را تشخیص داده، می‌کشد و یک پاد جدید سالم جایگزین آن می‌کند.
  • اگر یک نود (سرور) کامل از کار بیفتد: کوبرنتیز متوجه می‌شود که تمام پادهای روی آن نود از دست رفته‌اند و بلافاصله آن‌ها را روی نودهای سالم دیگر زمان‌بندی و اجرا می‌کند.

اجرای میکروسرویس‌ها در مقیاس بزرگ

ابتدا باید بدانیم میکروسرویس چیست؟ میکروسرویس یک معماری است که در آن یک اپلیکیشن بزرگ و یکپارچهبه ده‌ها یا صدها سرویس کوچک و مستقل تقسیم می‌شود. برای مثال، در یک اپلیکیشن فروشگاهی، بخش‌های “جستجوی محصول”، “سبد خرید” و “پرداخت” هر کدام یک میکروسرویس جداگانه هستند.

مدیریت این هیاهوی ایجاد شده از سرویس‌های کوچک متعددد به‌صورت دستی غیرممکن است. کوبرنتیز پلتفرم ایده‌آل برای اجرای میکروسرویس‌ها است، زیرا می‌تواند هر سرویس را به‌طور مستقل مقیاس‌دهی کند (مثلاً بخش “جستجو” ترافیک بیشتری دارد، پس پادهای بیشتری می‌گیرد)، آن‌ها را به‌هم متصل کند (با استفاده از Services) و سلامت همه‌شان را تضمین نماید.

راه‌اندازی کوبرنتیز؛ آموزش گام‌به‌گام برای مبتدی‌ها

بهترین راه برای یادگیری Kubernetes، کار عملی با آن است. در این بخش، یک آموزش کوبرنتیز برای مبتدیان با استفاده از ابزاری به نام Minikube ارائه می‌دهیم. هدف این بخش درک مفاهیم است، نه تبدیل شدن به یک ادمین حرفه‌ای در یک روز.

پیش‌نیازهای لازم

  1. نصب Docker: همان‌طور که گفتیم، کوبرنتیز به یک Runtime نیاز دارد. Docker Desktop را نصب کنید.
  2. نصب Kubectl: این ابزار خط فرمان (CLI) شما و “کنترل از راه دور” شما برای صحبت با کلاستر کوبرنتیز است.
  3. نصب Minikube: مینی‌کیوب چیست؟ یک ابزار فوق‌العاده است که یک کلاستر کوبرنتیز تک-نود و کوچک را داخل کامپیوتر شخصی شما (لپ‌تاپ) راه‌اندازی می‌کند. این بهترین و ساده‌ترین روش برای راه‌اندازی کوبرنتیز جهت یادگیری و تست است.

شروع ساده با Minikube

پس از نصب ابزارهای بالا، یک ترمینال یا Command Prompt باز کنید و دستور زیر را اجرا کنید تا کلاستر محلی شما روشن شود:

Bash

minikube start

به همین سادگی! شما اکنون یک کلاستر کوبرنتیز کامل و در حال اجرا روی دستگاه خود دارید.

ایجاد اولین پاد (با یک مثال بسیار ساده)

بیایید یک پاد ساده که یک وب سرور Nginx را اجرا می‌کند، ایجاد کنیم. (گرچه گفتیم بهتر است از Deployment استفاده شود، اما برای درک مفهوم پاد، این کار را مستقیماً انجام می‌دهیم).

Bash

# این دستور یک پاد به نام my-first-pod با ایمیج nginx می‌سازد:

kubectl run my-first-pod –image=nginx

آموزش اجرای اولین پاد در Kubernetes به همین سادگی بود.

ساخت یک Deployment ساده برای مدیریت پاد

حالا بیایید کار را اصولی‌تر انجام دهیم. ما یک Deployment می‌خواهیم که تضمین کند ۲ نسخه از Nginx ما همیشه در حال اجرا هستند.

Bash

# یک Deployment به نام my-nginx-deployment با ایمیج nginx و 2 کپی (replica) می‌سازد:

kubectl create deployment my-nginx-deployment –image=nginx –replicas=2

بررسی وضعیت پاد و Deployment و درک خروجی‌های پایه

حالا بیایید ببینیم در کلاستر چه خبر است:

Bash

# لیست تمام پادهای در حال اجرا را نشان دهد:

kubectl get pods

شما باید دو پاد با نام‌هایی شبیه my-nginx-deployment-… ببینید که وضعیت آن‌ها Running است.

Bash

# وضعیت Deployment را بررسی می‌کند:

kubectl get deployment

خروجی به شما نشان می‌دهد که my-nginx-deployment در وضعیت READY (آماده) قرار دارد و 2/2 کپی آن در دسترس هستند.

امتحان کنید: یکی از پادها را دستی حذف کنید!

Bash

(#نام یکی از پادها را از خروجی قبلی کپی کنید)

kubectl delete pod <pod-name-here>

بلافاصله دوباره kubectl get pods را اجرا کنید. چه می‌بینید؟ کوبرنتیز (از طریق Deployment) بلافاصله متوجه شد که یک پاد کم است و در کسری از ثانیه یک پاد جدید را برای رسیدن به “وضعیت مطلوب” (۲ کپی) ایجاد کرد! این همان قدرت Self-Healing است.

حذف پاد و Deployment و آشنایی با چرخه‌عمر

برای پاک‌سازی، کافی است Deployment را حذف کنید. کوبرنتیز به‌طور خودکار تمام پادهای مرتبط با آن را نیز حذف می‌کند.

Bash

kubectl delete deployment my-nginx-deployment

لیست نمونه کدهای کوبرنتیز

در ادامه می‌توانید لیست دستورات کوبرنتیز که از طریق Command Line باید اجرا شود را می‌بینید:

لیست دستورات kubernetes

سرویس‌ها در کوبرنتیز؛ از پاد تا دسترسی پایدار

در بخش قبلی ما Deployment را ساختیم، اما پادهای ما از دنیای خارج قابل دسترسی نیستند. آن‌ها فقط درون کلاستر وجود دارند. سرویس‌ها در کوبرنتیز به زبان ساده، راهی برای «اکسپوز کردن» یا در معرض دید قرار دادن پادها هستند.

انواع سرویس‌ها و کاربرد هرکدام

وقتی یک سرویس کوبرنتیز برای مجموعه‌ای از پادها (مانند پادهای Deployment ما) ایجاد می‌کنید، باید نوع آن را مشخص کنید:

  • ClusterIP: (پیش‌فرض)
    • کاربرد: ارتباطات داخل کلاستر.
    • این نوع سرویس یک IP داخلی به پادهای شما اختصاص می‌دهد. این IP فقط از داخل کلاستر قابل دسترسی است. (مثلاً برای اتصال پاد وب‌سایت به پاد دیتابیس).
  • NodePort:
    • کاربرد: تست و توسعه ساده.
    • این سرویس، یک پورت مشخص را روی تمام نودهای شما باز می‌کند. شما می‌توانید با استفاده از IP نود و آن پورت، مستقیماً به اپلیکیشن خود دسترسی پیدا کنید. مثلاً: http://<Node_IP>:30080
  • LoadBalancer:
    • کاربرد: در معرض دید قرار دادن اپلیکیشن در اینترنت (پروداکشن).
    • این سرویس از ارائه‌دهنده ابر (Cloud Provider) یک لود بالانسر خارجی با IP عمومی درخواست می‌کند. نکته: این روش برای هر سرویس گران است، زیرا هر سرویس LoadBalancer نیاز به یک IP عمومی مجزا و هزینه مربوطه دارد.
  • Ingress (اینگرس):
    • Ingress یک «مسیریاب هوشمند» (یا نگهبان ورودی) است.
    • کاربرد: اینگرس به شما اجازه می‌دهد تا با فقط یک IP عمومی، ترافیک را به ده‌ها سرویس مختلف بر اساس آدرس URL (مثلاً site.com/api به سرویس API و site.com/blog به سرویس وبلاگ) هدایت کنید. این روش، استاندارد صنعتی و اقتصادی برای مدیریت ترافیک وب در کوبرنتیز است.

نکات مهم برای شروع یادگیری کوبرنتیز

بهترین روش شروع یادگیری Kubernetes، برداشتن گام‌های کوچک و مستمر است. این تکنولوژی بسیار گسترده است و تلاش برای یادگیری همه‌چیز در یک شب، منجر به سرخوردگی می‌شود.

اشتباهات رایج مبتدی‌ها

  1. نادیده گرفتن داکر: پریدن مستقیم به کوبرنتیز بدون درک عمیق کانتینرها، مانند تلاش برای رهبری ارکستر بدون شناختن سازها است.
  2. پیچیدگی بیش از حد در ابتدا: تلاش برای راه‌اندازی یک کلاستر پروداکشن کامل به جای شروع با Minikube.
  3. ترس از YAML: کوبرنتیز به‌شدت مبتنی بر فایل‌های پیکربندی YAML (برای تعریف Deploymentها، Serviceها و…) است. استفاده از خط فرمان (مانند مثال‌های ما) برای شروع خوب است، اما برای کار واقعی باید YAML را یاد بگیرید.
  4. نادیده گرفتن شبکه: شبکه در کوبرنتیز می‌تواند پیچیده‌ترین بخش باشد. مفاهیم پایه (مانند Services و DNS) را از ابتدا به‌خوبی درک کنید.

مسیر یادگیری پیشنهادی

  1. مفهوم کانتینر: داکر را به‌خوبی یاد بگیرید. ایمیج بسازید و کانتینر اجرا کنید.
  2. مفاهیم پایه K8s: روی درک معرفی اجزای اصلی کلاستر کوبرنتیز تمرکز کنید: Node, Pod, Deployment, Service. (همین مقاله!)
  3. کار عملی با Minikube: تمام مفاهیم بالا را با Minikube تمرین کنید.
  4. یادگیری YAML: یاد بگیرید که چگونه به جای دستور kubectl create، یک فایل YAML برای Deployment بنویسید و آن را با kubectl apply -f my-deployment.yaml اعمال کنید.
  5. مباحث پیشرفته‌تر: پس از تسلط بر موارد بالا، به سراغ مفاهیم ذخیره‌سازی (Volumes)، مدیریت پیکربندی (ConfigMaps/Secrets) و مسیریابی پیشرفته (Ingress) بروید.
دیاگرام کلاستر کوبرنتیز

جمع‌بندی؛ کوبرنتیز برای چه کسانی مناسب است؟

در این مقاله، سفری جامع را برای پاسخ به سوال «کوبرنتیز چیست؟» آغاز کردیم. ما آموختیم که کوبرنتیز یک رهبر ارکستر قدرتمند برای مدیریت کانتینرها است که مشکل مقیاس‌پذیری و مدیریت اپلیکیشن‌های مدرن را حل می‌کند. ما با معماری کوبرنتیز، از جمله نودهای کارگر و کنترل‌پلین متفکر، و همچنین آجرهای سازنده اصلی آن یعنی پاد، سرویس و Deployment آشنا شدیم.

دریافتیم که کوبرنتیز و داکر رقیب نیستند، بلکه داکر کانتینر را می‌سازد و کوبرنتیز آن را در مقیاس بزرگ ارکستره می‌کند. کاربرد کوبرنتیز در دنیای واقعی، از مقیاس‌پذیری خودکار در زمان اوج ترافیک تا به‌روزرسانی‌های بدون قطعی و بازیابی خودکار از خطا (Self-Healing)، آن را به ستون فقرات بخش قابل توجهی از زیرساخت‌های مدرن تبدیل کرده است. در انتها نیز با یک آموزش کوبرنتیز ساده با استفاده از Minikube، دیدیم که شروع یادگیری آن می‌تواند چقدر در دسترس باشد.

کوبرنتیز برای هر تیم یا سازمانی که به دنبال خودکارسازی، پایداری و مقیاس‌پذیری اپلیکیشن‌های کانتینری خود باشد مناسب است. اگر شما در حال حرکت به سمت معماری میکروسرویس هستید، و یا نیاز به استقرار و به‌روزرسانی‌های مکرر دارید و یا می‌خواهید از منابع خود بهینه‌ترین استفاده را ببرید، کوبرنتیز ابزار شماست.جهت دریافت اطلاعات بیشتر و مشاوره، با همکاران ما در آرتیان تماس بگیرید.

سوالات متداول

۱. کوبرنتیز دقیقاً چیست و چه کاری انجام می‌دهد؟

کوبرنتیز یک پلتفرم متن‌باز برای مدیریت و ارکستریشن کانتینرهاست. کارهای مهمی مثل استقرار خودکار، مقیاس‌دهی، بازیابی پس از خطا، و مدیریت پادها و سرویس‌ها را انجام می‌دهد.

۲. تفاوت کوبرنتیز و داکر چیست؟

داکر کانتینر می‌سازد و اجرا می‌کند. کوبرنتیز این کانتینرها را در مقیاس بزرگ مدیریت می‌کند. داکر بدون کوبرنتیز نمی‌تواند صدها کانتینر را روی چندین سرور هماهنگ کند. کوبرنتیز بدون داکر هم می‌تواند کار کند، زیرا از رانتایم‌های دیگری مثل containerd پشتیبانی می‌کند.

۳. پاد (Pod) در کوبرنتیز چیست و چه فرقی با کانتینر دارد؟

پاد کوچک‌ترین واحد قابل استقرار در کوبرنتیز است و می‌تواند شامل یک یا چند کانتینر باشد که منابع مشترک دارند. بیشتر اپلیکیشن‌ها فقط یک کانتینر داخل یک پاد دارند.

۴. چرا باید از کوبرنتیز استفاده کنیم؟

برای مقیاس‌پذیری خودکار، به‌روزرسانی بدون قطعی، مدیریت خطا، اجرای میکروسرویس‌ها و مدیریت تعداد زیادی کانتینر روی انواع سرورها. کوبرنتیز کارهایی را خودکار می‌کند که در مقیاس بالا انجام دستی آن‌ها تقریباً غیرممکن است.

۵. از کجا و چگونه یادگیری کوبرنتیز را شروع کنیم؟

برای شروع، نصب Docker، kubectl و Minikube کافی است. Minikube یک کلاستر کوچک روی کامپیوتر شما ایجاد می‌کند تا مفاهیم را عملی تمرین کنید. اجرای یک Deployment ساده و کار با پادها بهترین نقطه شروع است.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

پیمایش به بالا