مولفه‌های کوبرنتیز ستون (Kubernetes Components)
در کوبرنتیز ابری، کلاستر مجموعه‌ای از نودها (سرورها) است که با هم برای اجرای اپلیکیشن‌ها همکاری می‌کنند. هر کلاستر شامل سه ماشین کنترلگر (control-plane) برای مدیریت و چندین نود کارگر (worker) برای اجرای پادها است.
در کوبرنتیز ابری (Cloud Kubernetes)، به یک گروه از ماشین‌های کارگر (Worker)، نودپول (NodePool) گفته می‌شود. کوبرنتیز ستون نیز با تبعیت از این استاندارد مفهوم SotoonNodePool را تعریف کرده که در ادامه به مزیت‌های اساسی آن اشاره می‌شود.
با استفاده از این دسته‌بندی، می‌توانید انواع مختلفی از ماشین‌ها را داشته باشید. مثلا فرض کنید در یک سناریو به کلاستری با ۶ ماشین کارگر احتیاج داریم. بعضی از این پادها نیازمند حافظه‌ی بالا (Memory) و بعضی از پادها نیازمند ظرفیت پردازشی بالا (CPU) هستند. در این سناریو می‌توان از طریق پنل کوبرنتیز ستون، یک نودپول از نوع High Memory با تعداد ۳ ماشین و یک نودپول از نوع Balanced با تعداد ۳ ماشین ساخت و با تنظیم Label مناسب روی ماشین‌ها (Node) و تنظیم Affinity مناسب روی پادهای مربوطه، پادهای پردازشی را روی ماشین‌های Balanced و پادهای با مصرف حافظه‌ی بالا را روی ماشین‌های High Memory اجرا کرد.
از سوی دیگر، این دسته‌بندی در فرایندهایی مانند به‌روزرسانی (Upgrade) قابلیت مدیریت بیشتری به شما می‌دهد به طوری که هر نودپول را می‌توانید در فرایندی جداگانه به‌روزرسانی کنید.
نکته: در تنظیمات Affinity، هیچگاه روی نام Node ها اتکا نکنید چرا که این مشخصه توسط سرویس ابری تنظیم می‌شود و در فرایندهایی مثل به روزرسانی کلاستر تغییر می‌کند. توصیه می‌شود از Labelها برای این کار استفاده کنید. برچسب (Label)هایی که هنگام ساخت نودپول از طریق پنل می‌سازید، به طور خودکار به Worker Node ها اختصاص می‌یابد.
سرویس کوبرنتیز ابری ستون، برای فراهم‌آوری ماشین‌های کارگر، در لایه‌ی پایین‌تر از سرویس رایانش ابری ستون (Compute) استفاده می‌کند به طوری که به ازای هر Node یک Compute Instance ساخته می‌شود. این Instance ها در دیتاسنتر، روی ماشین‌های فیزیکی (Bare-metal Servers) به خودکار جاگذاری (Schedule) می‌شوند. هر SotoonNodePool برای جانمایی روی ماشین‌های فیزیکی، یک کلید مشابهت (Affinity) دارد که باعث می‌شود تا حد امکان روی ماشین‌های فیزیکی متفاوتی جانمایی شود در نتیجه با ساختن نودپول‌های متعدد، ماشین‌های هر نودپول روی ماشین‌های فیزیکی متفاوتی جانمایی شده و از اتکاپذیری بیشتری بهرمند می‌شوند چرا که با این روش اطمینان حاصل می‌شود یک نودپول به یک ماشین فیزیکی وابسته نیست.
ستون برای انتشار هر نسخه‌ی کوبرنتیز همه‌ی آزمون‌های سازگاری (Conformance Tests) استاندارد کوبرنتیز مانند Sonobuoy را اجرا می‌کند و از کارکرد درست تمامی سرویس‌های استاندارد کوبرنتیز مانند Deployment، Statefulset و ... اطمینان حاصل می‌کند. در ادامه‌ی این مستند، به چندی از این مولفه‌های کوبرنتیز می‌پردازیم هر چند سرویس‌های پشتیبانی شده در کوبرنتیز ستون، به این موارد محدود نمی‌شود.
StatefulSet یک آبجکت از workload API است که برای مدیریت اپلیکیشن‌های Stateful استفاده می‌شود. StatefulSet استقرار (deployment) و مقیاس‌پذیری یک مجموعه از پادها را مدیریت می‌کند و نظم و منحصربه‌فرد بودن این پادها را تضمین می‌کند.
اگر می‌خواهید از ظرفیت استوریج برای ایجاد پایداری برای workload خود استفاده کنید می‌توانید از StatefulSet به‌عنوان بخشی از راه حل استفاده کنید.
StatefulSetها برای اپلیکیشن‌هایی که به یک یا چند مورد زیر نیاز دارند، ارزشمند هستند.
- شناسه‌های ثابت و منحصربه‌فرد شبکه.
- استوریج ثابت و پایدار.
- استقرار (deployment) و مقیاس‌پذیری منظم.
- به‌روزرسانی‌های سفارشی اتوماتیک و منظم
مثال زیر کامپوننت‌های StatefulSet را نمایش می‌دهد.
برای اطلاعات بیشتر در مورد کامپوننت‌های StatefulSet می‌توانید به این مستند مراجعه کنید.
Deployment به‌روزرسانی‌های اعلام‌شده را برای Podها و ReplicaSetها فراهم می‌کند.
شما یک وضعیت دلخواه را در یک Deployment توصیف می‌کنید و Deployment Controller وضعیت واقعی را با سرعت کنترل‌شده‌ای به وضعیت دلخواه تغییر می‌دهد. شما می‌توانید Deploymentها را برای ایجاد ReplicaSetهای جدید یا حذف Deployment موجود و استفاده از تمام منابع آن در Deploymentهای جدید، تعریف کنید.
در زیر نمونه‌ای از Deployment آورده شده است. در این نمونه یک ReplicaSet برای سه پاد nginx ایجاد شده است:
برای اطلاعات بیشتر در مورد کامپوننت‌های StatefulSet می‌توانید به این مستند مراجعه کنید.
یک Job یک یا چند پاد ایجاد می‌کند و اجرای موفق پادها را تا زمانی که تعداد مشخصی از آنها با موفقیت خاتمه یابند، ادامه خواهد داد. با تکمیل موفقیت‌آمیز Podها، Job آنها را دنبال می‌کند. با حذف یک Job، پادهای ایجاد شده پاک‌سازی می‌شوند. تعلیق یک Job، پادهای فعال آن را تا زمانی که Job دوباره از سر گرفته شود، حذف می‌کند.
می‌توانید از Job برای اجرای چند پاد به‌صورت موازی استفاده کنید.
در ادامه یک مثال از پیکربندی Job آورده شده است. این نمونه، عدد π را با تقریب ۲۰۰۰ محاسبه و چاپ می‌کند. این کار حدود ۱۰ ثانیه طول می‌کشد تا کامل شود.
می‌توانید این مثال را با دستور زیر اجرا کنید:
خروجی مانند زیر خواهد بود:
می‌توانید وضعیت Job را با Kubectl بررسی کنید:
خروجی مانند زیر خواهد بود:
برای اینکه پادهای کامل یک Job را ببینید می‌توانید از kubectl get pods استفاده کنید.
برای لیست کردن همه‌ی پادهای مرتبط با یک Job در یک ماشین می‌توانید، از دستوری مانند دستور زیر استفاده کنید.
برای اطلاعات بیشتر می‌توانید در مورد Job می‌توانید به این مستند مراجعه کنید.