7 Razones Por Las Que Kubernetes Es Esencial para DevOps
En este artículo, buscaremos responder las siguientes preguntas: ¿Qué es exactamente DevOps? ¿Cómo funciona? ¿Qué es exactamente Kubernetes? ¿Cuál es el propósito de Kubernetes? ¿Qué papel juega Kubernetes en DevOps? ¿Por qué es importante Kubernetes para DevOps? Continúa leyendo para aprender más.
¿Qué es DevOps?
DevOps es un conjunto de prácticas y lineamientos que mejoran la productividad del desarrollo de software. DevOps reduce el SDLC (ciclo de vida de desarrollo de software) para producir software de alta calidad con entrega de código consistente. DevOps es un acrónimo de «development» (desarrollo) y «operations» (operaciones), y su objetivo es mejorar el ritmo con el que se desarrollan las aplicaciones de software.
DevOps permite a las empresas atender a sus clientes y cumplir sus objetivos con más éxito debido a la mayor velocidad. También mejora la calidad del producto de software, minimiza problemas y aumenta el rendimiento general. Las principales ventajas de DevOps incluyen alta velocidad, seguridad, confiabilidad, CI/CD, escalabilidad y una mayor colaboración.
Las siguientes etapas están incluidas en las prácticas de DevOps:
Planificación: Herramientas de espacio de trabajo/productividad como Confluence y Jira ayudan a los equipos de DevOps a mejorar la gestión de proyectos y asegurar la entrega del producto de software a tiempo.
Construcción y Entrega: Para un desarrollo, despliegue y prueba rápidos, los desarrolladores dependen de tecnologías DevOps como Kubernetes. Las herramientas de DevOps incluyen Docker, Chef, Terraform, Puppet y Ansible.
Pruebas: Herramientas como Jenkins, CircleCI y GitLab CI reducen el tiempo de prueba, el esfuerzo y los errores. DevOps mejora la capacidad de prueba de las empresas sin sacrificar la calidad del código o la experiencia del usuario.
Monitoreo y registro de software: Esta etapa incluye monitoreo de rendimiento, análisis, registro, procesamiento de comentarios y algunas otras tareas. Prometheus, Elastic (ELK) Stack, Grafana, Sumo Logic y Splunk son herramientas de monitoreo prominentes.
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¿Qué es la containerización? ¿Cómo ayuda en DevOps?
La containerización es un método utilizado en la implementación de DevOps. El componente de software, el entorno y las dependencias se colocan en un contenedor aislado durante este procedimiento. La containerización acelera el despliegue, la aplicación de parches y la escalabilidad.
En los últimos años, las máquinas virtuales y la computación en la nube han reducido drásticamente el tiempo de inactividad y las aplicaciones dañadas. Sin embargo, ejecutar sistemas operativos invitados en ellos requiere un poder de procesamiento significativo. Como resultado, los contenedores utilizan ‘motores de tiempo de ejecución’ (runtime engines), que comparten el sistema operativo host de las computadoras en las que están instalados.
Los motores de tiempo de ejecución proporcionan tiempos de arranque más rápidos, mayor eficiencia del servidor y tamaños de almacenamiento reducidos. La mayoría de los motores de tiempo de ejecución tienen un tamaño de unos pocos megabytes, mientras que las máquinas virtuales necesitan 4-8 gigabytes de almacenamiento. Por lo tanto, los contenedores son portátiles, altamente escalables, seguros, compatibles con muchas plataformas en la nube y aptos para DevOps.
¿Qué es Kubernetes? ¿Por qué los desarrolladores de DevOps utilizan Kubernetes?
Kubernetes es una tecnología de orquestación de contenedores de código abierto que puede gestionar, escalar y automatizar el despliegue de software. Kubernetes facilita DevOps al combinar las fases de desarrollo y mantenimiento de los sistemas de software para aumentar la agilidad. Los desarrolladores pueden inspeccionar, acceder, desplegar, actualizar y optimizar los ecosistemas de contenedores utilizando la interfaz de usuario de Kubernetes.
La containerización es un enfoque más eficiente y efectivo para implementar DevOps que una aplicación monolítica. Kubernetes es un sistema de gestión de contenedores que construye y mantiene contenedores en sistemas de servidores basados en la nube. Kubernetes ayuda a los equipos de DevOps a reducir la carga de la infraestructura al permitir que los contenedores se ejecuten en diversas máquinas/entornos sin fallos.
¿Cuáles son los componentes de Kubernetes?
Los componentes principales de Kubernetes incluyen:
El Nodo Maestro (Master): Supervisa la API para todo el clúster de aplicaciones en la nube.
Nodos (Nodes): Dentro del clúster, los nodos son computadoras reales o virtuales que alojan la aplicación.
Pods: Los Pods son los bloques de construcción fundamentales de Kubernetes, que permiten que un grupo de contenedores funcione simultáneamente.
Controlador de replicación (Replication controller): El controlador de replicación garantiza que siempre esté funcionando el número deseado de pods.
Servicios (Services): Alojan un balanceador de carga dinámico para un número especificado de pods.
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¿Cuál es la importancia de Kubernetes en DevOps?
No hay tiempo de inactividad durante la implementación.
Kubernetes permite a los desarrolladores distribuir actualizaciones a aplicaciones basadas en la nube sin tiempo de inactividad. Las actualizaciones continuas (rolling updates) y las funciones de reversión automática protegen contra fallos de actualización. Además, debido a que actualiza un clúster a la vez, Kubernetes puede usarse para mover el tráfico a los servicios restantes disponibles.
Escalabilidad
Kubernetes, siendo un ecosistema de containerización independiente y continuo, permite una fácil escalabilidad de aplicaciones. Kubernetes puede escalar una aplicación hacia arriba o hacia abajo según la demanda, la carga y los recursos. El Horizontal Pod Autoscaler automatiza este procedimiento para garantizar un uso adecuado y ahorro de recursos.
Infraestructura como código y configuración
Kubernetes ayuda a los desarrolladores a construir ‘infraestructura como código’ y a gestionar los parámetros del entorno de codificación como código. Los scripts se pueden ejecutar de manera eficiente al desplegar un nuevo entorno. Los desarrolladores pueden usar Kubernetes para conectar el repositorio fuente y sus archivos de configuración.
Colaboración entre departamentos
Las restricciones de acceso basadas en roles de Kubernetes facilitan la cooperación mientras garantizan que los recursos y configuraciones permanezcan consistentes. Por ejemplo, Kubernetes puede limitar el acceso de los evaluadores solo a las compilaciones y aprobaciones pendientes. Por otro lado, se puede limitar a los clientes a evaluar procedimientos y despliegues.
¿Qué hace atractivo Kubernetes para los desarrolladores?
Kubernetes es bien conocido por su escalabilidad, agilidad, enfoque simplificado y naturaleza de código abierto. Otros factores que contribuyen a la popularidad de Kubernetes incluyen:
Portabilidad y adaptabilidad
Kubernetes puede usarse en cualquier situación, independientemente del tiempo de ejecución del contenedor o la infraestructura subyacente. Kubernetes funciona a la perfección en servidores locales (on-premises), nubes privadas y arquitecturas de nube pública. Además, Kubernetes es muy portátil ya que puede implementarse en una variedad de infraestructuras y entornos.
Abstracción de infraestructura
Kubernetes, a menudo conocido como K8s, puede gestionar por sí mismo el almacenamiento, las redes y el cómputo de aplicaciones en la nube. Como resultado, una vez que Kubernetes está implementado, los desarrolladores pueden concentrarse en el desarrollo de aplicaciones en lugar del entorno.
Operaciones automatizadas
Kubernetes tiene una gran cantidad de comandos integrados para automatizar varias tareas cotidianas. Como resultado, automatizar la mayor parte de los procesos de gran carga simplifica el proceso de administración de aplicaciones.
¿Cuáles son las ventajas de Kubernetes?
Dado que Kubernetes es cada vez más popular entre los equipos de DevOps, las empresas disfrutan de una curva de aprendizaje más corta cuando usan la plataforma de orquestación de contenedores. Sin embargo, las ventajas no terminan ahí. Aquí hay una mirada más profunda a por qué las empresas se están volcando a Kubernetes para una variedad de aplicaciones.
Los siguientes son algunos de los beneficios más significativos de usar Kubernetes para gestionar su arquitectura de microservicios.
1. Reducciones de costos por la orquestación de contenedores
Empresas de todos los tamaños — grandes y pequeñas — que utilizan servicios de Kubernetes ahorran dinero en el mantenimiento del ecosistema y la automatización de operaciones tediosas. Kubernetes aprovisionó y ajustó automáticamente los contenedores en los nodos para maximizar el uso de recursos. Debido a que algunas plataformas de nube pública cobran una tarifa de mantenimiento por cada clúster, operar menos clústeres implica menos servidores API y otra redundancia, lo que ayuda a ahorrar gastos.
Una vez que los clústeres de Kubernetes están configurados, las aplicaciones pueden operar con poco tiempo de inactividad y funcionar bien, necesitando menos mantenimiento cuando un nodo o pod muere y debe repararse manualmente. Además, la orquestación de contenedores en Kubernetes da como resultado un flujo de trabajo más eficiente con menos necesidad de repetir los mismos procedimientos, lo que se traduce en menos servidores y menos necesidad de una gestión voluminosa e ineficiente.
2. Mejoras en la eficiencia de DevOps para la arquitectura de microservicios
La integración de contenedores y el acceso a recursos de almacenamiento de muchos proveedores de nube simplifican el desarrollo, las pruebas y la implementación. Además, es más simple y económico crear imágenes de contenedor, que incluyen todo lo que una aplicación necesita para ejecutarse, que imágenes de máquina virtual (VM). Todo esto se traduce en un desarrollo más rápido y plazos de lanzamiento e implementación más cortos.
Cuanto antes instalen los desarrolladores Kubernetes a lo largo del ciclo de vida de desarrollo, más pronto podrán probar el código y evitar errores costosos más adelante. Las aplicaciones basadas en microservicios están compuestas de unidades funcionales discretas que se conectan entre sí a través de APIs. Como resultado, los equipos de desarrollo pueden dividirse en grupos más pequeños, cada uno trabajando en una característica particular, y los equipos de TI pueden trabajar de manera más efectiva. Los espacios de nombres (namespaces), un método para crear numerosos sub-clústeres virtuales dentro del mismo clúster físico de Kubernetes, aumentan la eficiencia del clúster al proporcionar control de acceso.
3. Implementación de cargas de trabajo en entornos multi-nube
Solías instalar una aplicación en una máquina virtual y conectarla a un servidor de sistema de nombres de dominio (DNS). Ahora las cargas de trabajo pueden residir en una sola nube o distribuirse fácilmente en muchos servicios de nube, entre otras ventajas de Kubernetes. Los clústeres de Kubernetes permiten la migración fácil y rápida de aplicaciones containerizadas desde infraestructura local (on-premises) hasta implementaciones híbridas en cualquier arquitectura de nube pública o privada de un proveedor, sin sacrificar ninguna de las funcionalidades o el rendimiento de la aplicación. Esto te permite migrar cargas de trabajo a un sistema cerrado o propietario sin quedar atrapado. Las integraciones con aplicaciones basadas en Kubernetes son simples con PROMETTEUR SOLUTIONS Cloud, Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform y Microsoft Azure.
Hay muchos métodos para mover aplicaciones a la nube:
Lift and shift: Se refiere a transferir una aplicación sin modificar su código.
Replataformación (Replatforming): Implica hacer solo las modificaciones necesarias para permitir que un programa funcione en un nuevo entorno.
Refactorización (Refactoring): Es un proceso más involucrado que requiere reconstruir la estructura y funcionalidad de una aplicación.
4. Mayor movilidad con menos dependencia del proveedor (vendor lock-in)
En comparación con las máquinas virtuales, usar contenedores para tus aplicaciones ofrece una solución más ligera y ágil para gestionar la virtualización (VMs). Además, los contenedores son más pequeños, más rápidos y más portátiles porque solo contienen los recursos que un programa requiere (es decir, su código, instalaciones y dependencias) y utilizan las capacidades y recursos del sistema operativo host (SO). Por ejemplo, servir cuatro programas en cuatro máquinas virtuales normalmente necesitaría ejecutar cuatro copias de un SO invitado en ese servidor. Ejecutar esos cuatro programas en una técnica de contenedor, por otro lado, implica encerrarlos a todos dentro de un solo contenedor que use la versión exacta del SO host.
Kubernetes no solo es lo suficientemente adaptable para la gestión de contenedores en múltiples tipos de infraestructura (nube pública, nube privada o servidores locales, siempre que el SO host sea una versión de Linux o Windows), sino que también funciona con casi cualquier tiempo de ejecución de contenedor (el programa que ejecuta contenedores). La mayoría de los otros orquestadores están bloqueados en ciertos tiempos de ejecución o infraestructuras de nube, lo que resulta en un bloqueo. Los servicios de Kubernetes te permiten escalar sin tener que rediseñar tu infraestructura.
5. Automatización del despliegue
Kubernetes gestiona y automatiza el despliegue de contenedores en múltiples nodos de cómputo en la nube pública, máquinas virtuales locales o servidores físicos. Su escalabilidad automatizada permite a los equipos escalar hacia arriba o hacia abajo para satisfacer la demanda rápidamente. Además, el Autoescalado (Autoscaling) crea contenedores adicionales en respuesta a cargas fuertes o picos, ya sea causados por el uso de CPU, umbrales de memoria o métricas personalizadas, por ejemplo, cuando un evento en línea comienza y hay un aumento inesperado de solicitudes.
Cuando la demanda ha pasado, Kubernetes reduce automáticamente los recursos para minimizar el desperdicio. La plataforma no solo escala los recursos de infraestructura hacia arriba y hacia abajo según sea necesario, sino que también permite una fácil escalabilidad horizontal y vertical. Otra ventaja de Kubernetes es la capacidad de deshacer una actualización de aplicación si algo sale mal.
6. Estabilidad y disponibilidad de aplicaciones en la nube
Kubernetes permite el funcionamiento confiable de aplicaciones containerizadas. Coloca y equilibra automáticamente las cargas de trabajo containerizadas y expande los clústeres para satisfacer la demanda creciente mientras mantiene el sistema operativo. Si un nodo en un clúster multi-nodo falla, la carga de trabajo se transfiere a los otros nodos sin afectar la disponibilidad del usuario. También tiene funciones de autocuración (self-healing) y reiniciará, reprogramará o reemplazará un contenedor si falla o si los nodos mueren. Además, te permite realizar actualizaciones de software continuas (rolling updates) sin tiempo de inactividad. Incluso las aplicaciones de alta disponibilidad pueden configurarse en Kubernetes para ejecutarse en uno o más servicios de nube pública con un tiempo de actividad extremadamente alto. Amazon, por ejemplo, utilizó Kubernetes para migrar de un diseño monolítico a uno de microservicios.
7. Las ventajas de código abierto de Kubernetes
Kubernetes es un proyecto dirigido por la comunidad y una herramienta completamente de código abierto (en su momento fue el software de código abierto de más rápido crecimiento), lo que significa que tiene un ecosistema masivo de otros productos de código abierto creados para trabajar con él. El sólido apoyo de la plataforma asegura que Kubernetes sea constantemente innovado y mejorado, protegiendo una inversión en la plataforma y evitando el bloqueo en una tecnología que pronto quedará obsoleta. El soporte y la portabilidad también se observan en todos los principales proveedores de nube pública, incluidos PROMETTEUR SOLUTIONS, AWS, Google Cloud y Microsoft Azure. Un error común es que los servicios de Kubernetes compiten directamente con Docker, aunque este no es el caso. Docker es una tecnología de containerización, mientras que Kubernetes es una plataforma de orquestación de contenedores que se usa a menudo para gestionar numerosos clústeres de Docker.
Resumen
A medida que crece la necesidad de sistemas en la nube, DevOps y máquinas virtuales, también lo hará la demanda de ingenieros de Kubernetes. Contratar ingenieros de Kubernetes capacitados y calificados garantizará que sus aplicaciones basadas en la nube funcionen bien bajo todas las condiciones.
Entonces, si quieres reclutar ingenieros de Kubernetes profesionales y pre-evaluados, ve a Prometteur Solutions.com.
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Preguntas Frecuentes (FAQs)
¿Qué es Kubernetes?
Kubernetes es una tecnología de orquestación de contenedores de código abierto que puede gestionar, escalar y automatizar el despliegue de software.
¿Por qué los desarrolladores de DevOps utilizan Kubernetes?
Kubernetes facilita DevOps al combinar las fases de desarrollo y mantenimiento de los sistemas de software para aumentar la agilidad. Los desarrolladores pueden inspeccionar, acceder, desplegar, actualizar y optimizar los ecosistemas de contenedores utilizando la interfaz de usuario de Kubernetes.
¿Cómo deben prepararse los desarrolladores para un trabajo de Kubernetes?
Los desarrolladores deben leer la documentación oficial de Kubernetes para entender más sobre la plataforma. Deben practicar usando Minikube o Kind en casa. Intentar configurar varios servidores API también ayudará a los desarrolladores a prepararse para tareas de Kubernetes.
¿Qué distingue a Kubernetes de Docker?
Tanto Docker como Kubernetes son tecnologías de código abierto nativas de la nube. La distinción clave entre los dos es que Docker puede empaquetar aplicaciones containerizadas en una sola máquina. Kubernetes es una plataforma de aplicaciones basada en contenedores que se utiliza para ejecutar aplicaciones en un clúster.