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Was ist Kubernetes (K8s)?

Was ist Kubernetes
Unsplash.com / clemhirdt

Durch Container kann die Nutzung von Software vereinfacht werden. Alles, was Nutzer:innen für eine Anwendung benötigen, befindet sich im Container. Wir erklären dir aus diesem Grund, was Kubernetes (K8s) genau ist und wie die Container-Verwaltung funktioniert.

Kubernetes (K8s) wurde im Jahr 2015 in der ersten Version veröffentlicht. Viele Entwickler:innen, darunter auch Mitarbeitende von Google, entwickelten gemeinsam die Container-Verwaltung. Durch die Anbindung an Google hat Kubernetes seinen guten Ruf, mittlerweile ist das Tool aber auch mit anderen Cloud-Plattformen kompatibel.

Das ursprüngliche Ziel von Kubernetes war, bei Google mit den Systemen Borg und Omega intern Cluster zu verwalten. Die Entwickler:innen entschieden sich aber gegen eine interne Lösung und stellten eine quelloffene Version zur Verfügung.

Somit dient Kubernetes heutzutage zur Container-Verwaltung. Durch Container läuft die Software in einer individuellen, virtuellen Umgebung. Alle Informationen für die Anwendung befinden sich im Container und bleiben dort auch zuverlässig. Das hat den Vorteil, dass Instanzen auch nebeneinander laufen können.

Das Problem ist, dass Container manuell nicht besonders leicht und unkompliziert verwaltet werden können. Genau dabei unterstützt Kubernetes (K8s) – ein Tool, das auch mit einer großen Menge an Containern unkompliziert zurecht kommt.

Wie funktioniert Kubernetes?

Wie bereits erwähnt, ist Kubernetes ein Tool für die Container-Verwaltung. Das heißt: Mit Kubernetes können Container nicht erstellt, sondern nur verwaltet werden. In der Nutzung spielen Automatisierungen eine entscheidende Rolle, um es Anwender:innen besonders leicht zu machen, ihre Anwendungen zu testen und zu warten.

Die Kubernetes-Hierarchie ist ganz klar eingeteilt:

  • Container: Die Container enthalten die Anwendungen und Software-Umgebungen.
  • Pod: Ein Pod sammelt alle Container, die für eine Anwendung miteinander arbeiten.
  • Node: Auf einem Node können ein oder auch mehrere Pods laufen.
  • Cluster: Cluster sind die letzte Einheit der Hierarchie. Hier werden Nodes zu einem Cluster zusammengefasst.

Neben den vier aufgeführten Einheiten, spielen bei Kubernetes auch Master und Slaves eine Rolle in der Achitektur. Slaves sind die kontrollierten Teile eines Systems und werden als Nodes eingesetzt. Diese werden vom Kubernetes-Master verwaltet und kontrolliert.

Ein Master kümmert sich beispielsweise darum, die Pods auf Nodes zu verteilen. Dadurch hat der Master dauerhaft Kontrolle über die Überwachung und kann eingreifen, falls ein Node ausfällt.

In der Praxis gilt das Prinzip: Der Ist-Zustand wird immer mit einem Soll-Zustand verglichen und angepasst, falls es zu Unregelmäßigkeiten kommt. Wie schon gesagt, spielt die Automatisierung eine große Rolle, denn auch diese Vorgänge laufen komplett automatisch ab. Gleichzeitig haben Administratoren über den Master Zugriff, um beispielsweise Container zu differenzieren.

Wofür kann man Kubernetes einsetzen?

Mit Kubernetes steht Nutzer:innen ein Tool zur Verfügung, mit dem Container zu Clustern von physischen oder virtuellen Maschinen Schritt für Schritt geplant und ausgeführt werden können. Einfacher gesagt bedeutet das, dass mit Kubernetes eine Infrastruktur in einer Produktionsumgebung entsteht, die komplett auf Container basiert.

Kubernetes ist vergleichbar mit anderen Anwendungsplattformen, die sich um die Automatisierung von Aufgaben kümmern. Entscheidender Unterschied ist aber, dass bei Kubernetes Container genutzt werden.

Damit du dir ein besseres Bild von dem Tool machen kannst, zeigen wir dir im Folgenden einige Anwendungsbeispiele:

  • Container differenzieren
  • Die vorhandene Hardware kann besser genutzt werden
  • Aktualisierungen von Anwendungen automatisieren
  • Container verschieben, um dabei viele Arbeitsschritte zu automatisieren

Welche Vorteile bietet die Verwendung von Kubernetes?

Die Verwendung von Kubernetes bietet in der Praxis eindeutige Vorteile für Nutzer:innen. Beispielsweise unterstützt das Tool das Einsparen von Ressourcen. Nicht benötigte Maschinen laufen beispielsweise nicht einfach weiter. Kubernetes gibt die Ressourcen wieder frei und setzt diese für andere Aufgaben ein oder schaltet sie komplett ab. In beiden Fällen werden Kosten gespart.

Ein weiterer Vorteil von Kubernetes ist, dass mehrere Plattformen miteinander verknüpft werden, aber gleichzeitig stets der Überblick behalten wird. Denn jeder der Container ist individuell markiert und Nutzer:innen können den Status jeder Instanz nachvollziehen.

Die automatisierten Updates gehören bei Kubernetes zu den wichtigsten Vorteilen. Neue Versionen werden so ausgerollt, dass es zu keinem Zeitpunkt zu einer Downtime kommt. In der Praxis heißt das, dass Pods nicht auf einmal, sondern nacheinander geändert werden. Übrigens gilt dieses Prinzip sowohl für die interne Testversion, als auch für Aktualisierungen von neuen Versionen für Endnutzer:innen.

Grundsätzlich spricht bei Kubernetes viele dafür, dass es nur selten zu Ausfällen kommt. Sollte ein Pod doch zwischendurch ausfallen oder nicht wie geplant funktionieren, erkennt der Kubernetes-Master den Ausfall sofort und sorgt für einen Ersatz.

Fazit: Praktische Hilfe bei der Container-Verwaltung

Mithilfe von Kubernetes hast du die Möglichkeit, große Mengen von Containern zu verwalten. Gleichzeitig kannst du viele Arbeitsschritte automatisieren und dadurch für weniger Ausfallzeiten sorgen. Kubernetes – oder auch K8s genannt – wird dadurch auch als Revolution in der Software-Entwicklung bezeichnet.

Wenn du das Tool auch nutzen möchtest, aber nur wenig Erfahrungen mit der Verwaltung von Containern hast, ist das IONOS Cloud Managed Kubernetes die passende Anlaufstelle für dich.

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