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Orquestación de contenedores en DevOps con Kubernetes: Implementación de aplicaciones

By admin Jan 30, 2024

Introducción

La automatización de DevOps se ha convertido en un componente clave del desarrollo de software moderno. Al integrar la infraestructura, CI/CD y la implementación de aplicaciones en una sola plataforma, la automatización de DevOps permite una gestión perfecta de las aplicaciones a lo largo de su ciclo de vida. A medida que los contenedores se vuelven más populares en entornos empresariales, las herramientas de orquestación de contenedores se están convirtiendo en componentes esenciales de las cadenas de herramientas de DevOps. En este artículo, veremos cómo implementar aplicaciones con Kubernetes y cómo se puede utilizar como parte del proceso de DevOps.

¿Qué es la orquestación de contenedores?

Para comprender la orquestación de contenedores, es necesario saber qué son los contenedores. Un contenedor es un paquete que incluye todas las dependencias y configuraciones necesarias para que se ejecute una aplicación. Es como una máquina virtual (VM), pero no tiene su propio sistema operativo, sino que se ejecuta sobre un sistema operativo (SO) existente.

Los contenedores eliminan la necesidad de máquinas virtuales porque le permiten ejecutar múltiples aplicaciones en un sistema operativo host sin tener que ejecutar varias instancias a la vez. Esto significa menos gastos generales y tiempos de inicio más rápidos que los que ofrecen las máquinas virtuales tradicionales.

Kubernetes: la herramienta de orquestación de contenedores de facto

Kubernetes es una herramienta de orquestación de contenedores de código abierto que automatiza la implementación, el escalado y la gestión de aplicaciones en contenedores.

Kubernetes fue desarrollado inicialmente por Google en 2014 como parte de su infraestructura interna para gestionar sus propias cargas de trabajo. Posteriormente se lanzó como un proyecto de código abierto en 2015 bajo la licencia Apache 2.

Kubernetes se ha convertido en el estándar de facto para organizar contenedores porque proporciona una manera para que los desarrolladores implementen su código sin tener que preocuparse por los servidores o los clústeres (es decir, maneja todas las cosas difíciles).

El papel de la orquestación de contenedores en DevOps

DevOps es un enfoque para el desarrollo de software que tiene como objetivo cerrar la brecha entre los desarrolladores y los equipos de operaciones. Puestos de avanzada de TIun proveedor líder en el espacio DevOps, garantiza que ambos equipos manejen de manera efectiva y eficiente todos los aspectos del ciclo de vida de un sistema, desde el inicio hasta el mantenimiento y el retiro.

La orquestación de contenedores juega un papel importante en este proceso porque automatiza muchas tareas asociadas con la implementación de aplicaciones dentro de contenedores en máquinas o grupos de máquinas. Esta automatización ayuda a garantizar que su aplicación esté siempre actualizada con la última versión para que no tenga sorpresas inesperadas cuando más la necesita, como cuando hay miles de clientes que utilizan su servicio a la vez.

Implementación de aplicaciones con Kubernetes

Kubernetes puede ser una plataforma de orquestación de contenedores que automatiza la implementación, el escalado y la gestión de aplicaciones en contenedores. Tiene un modelo declarativo para implementar aplicaciones.

Kubernetes proporciona un programador integrado para programar contenedores en nodos de acuerdo con los requisitos de recursos y las prioridades especificadas por el usuario mediante etiquetas adjuntas a cada pod o nodo (por ejemplo, “alta CPU”). Kubernetes también proporciona un mecanismo de descubrimiento de servicios integrado que permite a los clientes descubrir servicios sin tener conocimiento previo de dónde están ubicados dentro de una infraestructura (por ejemplo, balanceadores de carga).

Escalado y equilibrio de carga en Kubernetes

Puede utilizar Kubernetes para implementar y escalar su aplicación, así como para administrar los propios contenedores.

Kubernetes es una plataforma de orquestación de contenedores que ayuda a los desarrolladores a automatizar la implementación, el escalado y la gestión de aplicaciones en contenedores. Proporciona una API para definir aplicaciones sin estado o servicios con estado que se pueden implementar en cualquier infraestructura sin tener que preocuparse por detalles subyacentes como el aprovisionamiento de servidores o la gestión del equilibrio de carga entre ellos.

Descubrimiento de servicios y redes

Es posible que esté familiarizado con el descubrimiento de servicios de otros entornos, como una aplicación de microservicios o una infraestructura de AWS. En Kubernetes, el descubrimiento de servicios se utiliza para encontrar servicios dentro del clúster para que otros servicios o aplicaciones puedan acceder a ellos. El descubrimiento de servicios se puede realizar a través de DNS, balanceadores de carga de proveedores de nube (como AWS ELB) o localmente usando DNS (lo cual es recomendado).

La forma más sencilla de configurar el descubrimiento de servicios en Kubernetes es mediante el uso de un controlador de ingreso que administra el tráfico de ingreso a su clúster y enruta las solicitudes a los pods apropiados según las etiquetas que se les aplican durante la implementación.

Monitoreo y registro en un entorno Kubernetes

El monitoreo y el registro son cruciales para comprender el estado de su sistema. El monitoreo debe integrarse con su proceso de CI/CD para que pueda monitorear cada etapa de la implementación, incluyendo:

  • Imágenes prediseñadas
  • Scripts de implementación (p. ej., Ansible)
  • Contenedores acoplables

El registro debe integrarse con Logstash o Fluentd, que luego envía registros a Elasticsearch para indexarlos y buscarlos más adelante. También es importante utilizar Prometheus como sistema de alerta porque le permite identificar patrones en datos de métricas; Si ve un aumento en el uso de la CPU o el consumo de memoria en una máquina a lo largo del tiempo, esto podría indicar un problema con su aplicación que necesita más investigación antes de implementarse en producción.

Integración continua e implementación continua (CI/CD) con Kubernetes

La integración continua (CI) y la implementación continua (CD) son prácticas que permiten a los equipos crear software de forma más rápida y confiable. CD automatiza el proceso de creación, prueba y lanzamiento de cambios de software en entornos de producción.

En pocas palabras, CI/CD consiste en automatizar su flujo de trabajo de desarrollo para que le resulte fácil crear nuevas funciones o corregir errores en su código base a pedido sin tener que preocuparse por romper nada dentro del proceso. Al utilizar herramientas como Jenkins Pipelines o Google Cloud Builds con pods de Kubernetes, puede configurar canalizaciones automatizadas que ejecutan pruebas en cada confirmación antes de implementarlas en producción automáticamente sin necesidad de intervención humana.

Los contenedores son un componente clave en DevOps y las plataformas de orquestación de contenedores son herramientas esenciales para los equipos de DevOps.

Kubernetes es la herramienta de orquestación de contenedores de facto en este momento (lo ha sido desde 2016). Es un marco de código abierto que permite a los desarrolladores implementar sus aplicaciones fácilmente en múltiples entornos mediante contenedores.

Conclusión

En este artículo, analizamos la orquestación de contenedores con Kubernetes. Analizamos por qué es importante tener una herramienta eficiente y confiable para implementar aplicaciones en un entorno DevOps, y también cómo Kubernetes puede ayudarlo a lograrlo. Ahora debería estar familiarizado con los diferentes componentes de Kubernetes y cómo funcionan juntos para brindar una experiencia perfecta a los desarrolladores que desean implementar su código rápidamente sin preocuparse por problemas como el escalado o el equilibrio de carga.

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