🔮 Введение
Когда слышат «Kubernetes», многие представляют магию: система сама запускает контейнеры, чинит их и масштабирует.
Но магии нет — есть чёткая архитектура. Если понять, что происходит внутри, Kubernetes перестанет казаться монстром, и вы сможете использовать его эффективно.
📜 Немного истории
- В начале 2000-х в Google придумали Borg — систему, которая распределяла миллионы контейнеров.
- Borg был закрытым, но его идеи легли в основу Kubernetes.
- В 2014 году Google запустил проект с открытым кодом и передал его в CNCF.
- Сегодня Kubernetes поддерживают сотни компаний и тысячи инженеров по всему миру.
🧠 Архитектура Kubernetes
Control Plane — мозг кластера
- kube-apiserver — сердце, через него идут все команды.
- etcd — база памяти: хранит состояние кластера (Pods, Deployments и пр.).
- kube-scheduler — решает, где запускать Pod.
- kube-controller-manager — следит, чтобы реальность совпадала с желаемым состоянием.
- cloud-controller-manager — интеграция с облаками (AWS, GCP, SberCloud и др.).
Worker Nodes — рабочие руки
- kubelet — агент на каждом узле, запускает контейнеры.
- kube-proxy — настраивает сеть и балансировку.
- Container Runtime — сам движок (containerd, CRI-O).
⚙️ Как работает Kubernetes (пошагово)
- Вы применяете YAML-манифест командой kubectl apply -f.
- kube-apiserver принимает запрос.
- Данные сохраняются в etcd.
- controller-manager создаёт нужные объекты (ReplicaSet, Pods).
- scheduler выбирает узлы.
- kubelet запускает контейнеры.
- kube-proxy настраивает сетевые правила.
👉 Всё это занимает секунды!
🛡️ Почему Kubernetes надёжен
Kubernetes работает по принципу «опиши желаемое состояние».
- Pod упал? Контроллер создаст новый.
- Узел вышел из строя? Pods перезапустятся на других.
Это делает кластер устойчивым к сбоям.
🔌 Расширяемость Kubernetes
- CRD (Custom Resource Definitions) — добавляем свои объекты.
- Operators — автоматизируем управление (например, PostgreSQL или Kafka).
- Admission Controllers — внедряем политики и правила.
🌐 Сеть в Kubernetes
- Модель flat network — любой Pod может связаться с любым.
- Для этого нужны CNI-плагины: Calico, Flannel, Cilium.
- Для внешнего доступа: Service (ClusterIP, NodePort, LoadBalancer) и Ingress.
🔒 Безопасность
- RBAC — права пользователей.
- Namespaces — изоляция.
- Network Policies — ограничение трафика.
- Secrets — хранение паролей и ключей.
✅ Лучшие практики
- Разделяйте окружения по Namespace.
- Настраивайте requests/limits для ресурсов.
- Подключайте Prometheus + Grafana для мониторинга.
- Централизуйте логи (ELK, Loki).
- Автоматизируйте деплой (CI/CD, GitOps).
- Используйте линтеры (kube-linter, OPA).
- Обновляйте кластер регулярно (новые версии выходят раз в 3 месяца).
🏁 Заключение
Kubernetes — не чёрный ящик.
- Control Plane управляет.
- Worker Nodes выполняют.
- etcd хранит состояние.
- scheduler распределяет нагрузку.
- контроллеры следят за стабильностью.
Благодаря модульности Kubernetes стал не просто оркестратором контейнеров, а целой платформой для облачных приложений.
👉 Поняв, как он устроен, вы сможете использовать Kubernetes так, как задумывали инженеры Google — надёжно, масштабируемо и предсказуемо.
kubernetes, контейнеры, оркестрация, devops, sre, linux, docker, containerd, ci/cd, cloudnative, шпаргалка, гайд, обучение, инфраструктура, itкарьера