Apa itu Kubernetes?

Laman ini merupakan ikhtisar Kubernetes.

Kubernetes merupakan platform open-source yang digunakan untuk melakukan manajemen workloads aplikasi yang dikontainerisasi, serta menyediakan konfigurasi dan otomatisasi secara deklaratif. Kubernetes berada di dalam ekosistem yang besar dan berkembang cepat. Service, support, dan perkakas Kubernetes tersedia secara meluas.

Google membuka Kubernetes sebagai proyek open source pada tahun 2014. Kubernetes dibangun berdasarkan pengalaman Google selama satu setengah dekade dalam menjalankan workloads bersamaan dengan kontribusi berupa ide-ide terbaik yang diberikan oleh komunitas.

Mengapa Kubernetes dan hal apa saja yang dapat dilakukan oleh Kubernetes?

Kubernetes memiliki sejumlah fitur yang dapat dijabarkan sebagai berikut:

• platform kontainer
• platform microservices
• platform cloud yang tidak mudah dipindahkan

Kubernetes menyediakan manajemen environment yang berpusat pada kontainer. Kubernetes melakukan orkestrasi terhadap computing, networking, dan inftrastruktur penyimpanan. Fitur inilah yang kemudian membuat konsep Platform as a Service (PaaS) menjadi lebih sederhana dilengkapi dengan fleksibilitas yang dimiliki oleh Infrastructure as a Service (IaaS).

Lalu apa yang menyebabkan Kubernetes disebut sebagai sebuah platform?

Meskipun Kubernetes menyediakan banyak fungsionalitas, selalu ada keadaan dimana hal tersebut membutuhkan fitur baru. Workflow spesifik yang terkait dengan proses pengembangan aplikasi dapat ditambahkan pada streamline untuk meningkatkan produktivitas developer. Orkestrasi ad-hoc yang dapat diterima biasanya membutuhkan desain otomatisasi yang kokoh agar bersifat scalable. Hal inilah yang membuat Kubernetes juga didesain sebagai platform untuk membangun ekosistem komponen dan dan perkakas untuk memudahkan proses deployment, scale, dan juga manajemen aplikasi.

Labels memudahkan pengguna mengkategorisasikan resources yang mereka miliki sesuai dengan kebutuhan. Annotations memungkinkan pengguna untuk menambahkan informasi tambahan pada resource yang dimiliki.

Selain itu, Kubernetes control plane dibuat berdasarkan API yang tersedia bagi pengguna dan developer. Pengguna dapat mengimplementasikan kontroler sesuai dengan kebutuhan mereka, contohnya adalah schedulers, dengan API kustom yang mereka miliki, kontroler kustom ini kemudian dapat digunakan pada command-line tool generik yang ada.

Desain inilah yang memungkinkan beberapa sistem lain untuk dapat dibangun di atas Kubernetes.

Lalu hal apakah yang tidak termasuk di dalam Kubernetes?

Kubernetes bukanlah sebuah PaaS (Platform as a Service) yang biasanya. Meskipun Kubernetes dijalankan pada tingkatan kontainer dan bukan pada tingkatan perangkat keras, Kubernetes menyediakan beberapa fitur yang biasanya disediakan oleh Paas, seperti deployment, scaling, load balancing, logging, dan monitoring. Akan tetapi, Kubernetes bukanlah sistem monolitik, melainkan suatu sistem yang bersifat sebagai bulding block dan pluggable yang dapat digunakan untuk membangun sebuah platform yang dibutuhkan oleh developer dengan tetap mengutamakan konsep fleksibilitas.

Kubernetes:

• Tidak melakukan limitasi terhadap aplikasi yang di-support. Kubernetes bertujuan untuk mendukung berbagai variasi workloads, termasuk stateless, stateful, dan data-processing. Jika sebuah aplikasi dapat dijalankan di atas kontainer, maka aplikasi tersebut juga dapat dijalankan di atas Kubernetes.
• Tidak menyediakan mekanisme untuk melakukan deploy kode sumber maupun mekanisme build sebuah aplikasi. Continuous Integration, Delivery, and Deployment (CI/CD) workflows ditentukan oleh preferensi serta kebutuhan teknis organisasi.
• Tidak menyediakan application-level services, seperti middleware (e.g., message buses), data-processing frameworks (for example, Spark), databases (e.g., mysql), caches, maupun cluster storage systems (e.g., Ceph) sebagai suatu built-in services. Komponen tersebut dapat dijalankan di atas Kubernetes, dan/atau dapat diakses oleh aplikasi yang dijalankan di atas Kubernetes melalui sebuah mekanisme tidak mudah dipindahkan misalnya saja Open Service Broker.
• Tidak membatasi penyedia layanan logging, monitoring, maupun alerting yang digunakan. Kubernetes menyediakan proof of concept dan mekanisme integrasi yang dapat digunakan untuk mengumpulkan serta mengekspor metriks yang ada.
• Tidak menyediakan atau mengharuskan penggunaan configuration language/system (e.g., jsonnet). Kubernetes menyediakan suatu API deklaratif yang dapat digunakan oleh berbagai jenis spesifikasi deklaratif.
• Tidak menyediakan atau mengadaptasi sebuah konfigurasi, maintenance, manajemen, atau self-healing mesin dengan spesifikasi khusus.

Sebagai tambahan, Kubernetes bukanlah sebuah sitem orkestrasi biasa. Bahkan pada kenyataannya, Kubernetes menghilangkan kebutuhan untuk melakukan orkestrasi. Definisi teknis dari orkestrasi merupakan eksekusi dari sebuah workflow yang sudah didefinisikan sebelumnya: pertama kerjakan A, kemudian B, dan terakhir C. Sebaliknya, Kubernetes disusun oleh seperangkat proses kontrol yang dapat idekomposisi yang selalu menjalankan state yang ada saat ini hingga sesuai dengan state yang dinginkan. Kita tidak perlu peduli proses apa saja yang perlu dilakukan untuk melakukan A hingga C. Mekanisme kontrol yang tersentralisasi juga tidak dibutuhkan. Dengan demikian, sistem yang dihasilkan lebih mudah digunakan lebih kokoh, serta lebih extensible.

Mengapa kontainer?

Mencari alasan kenapa kita harus menggunakan kontainer?

Cara Lama untuk melakukan mekanisme deploy suatu aplikasi adalah dengan cara instalasi aplikasi tersebut pada sebuah mesin dengan menggunakan package manager yang dimiliki oleh sistem operasi mesin tersebut. Hal ini menciptakan suatu ketergantungan antara executables, konfigurasi, serta ketergantungan lain yang dibutuhkan aplikasi dengan sistem operasi yang digunakan oleh mesin. Untuk mengatasi hal ini, tentunya bisa saja kita melakukan mekanisme build suatu image VM yang immutable untuk mendapatkan mekanisme rollouts dan rollback yang dapat diprediksi. Meskipun demikian, VM masih dianggap "berat" dan tidak tidak mudah dipindahkan.

Cara Baru adalah dengan melakukan mekanisme deploy kontainer pada tingkatan virtualisasi di level sistem operasi (OS) bukan pada tingkatan virtualisasi perangkat keras. Kontainer ini berada dalam lingkungan yang terisolasi satu sama lain serta terisolasi dengan mesin dimana kontainer ini berada. Kontainer ini memiliki filesystems masing-masing. Selain itu, setiap kontainer tidak dapat "melihat" process yang sedang dijalankan di kontainer lain. Selain itu resource komputasi yang digunakan oleh kontainer ini juga dapat dibatasi. Kontainer juga dapat dengan lebih mudah di-build jika dibandingkan dengan VM, karena kontainer tidak bergantung pada filesystem yang dimiliki mesin, serta dengan mudah dapat didistribusikan.

Karena kontainer ukurannya kecil dan lebih cepat, sebuah aplikasi dapat dibangun di setiap image kontainer. Mekanisme pemetaan satu-satu antara kontainer dan aplikasi inilah yang membuka keuntungan secara meyeluruh yang dapat diberikan oleh kontainer. Dengan menggunakan kontainer, image kontainer dapat dibuat diwaktu rilis aplikasi. Pembuatan image ini memungkinkan aplikasi secara konsisten dirilis pada environment development maupun production. Selain itu, kontainer juga memiliki transparasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan VM. Maksudnya, infrastruktur punya tugas untuk mengatur lifecycle seluruh process yang ada di dalam kontainer. Ini bukanlah lagi tugas sebuah supervisor process yang tersembunyi di dalam kontainer.

Secara garis besar, penggunaan kontainer memiliki keuntungan sebagai berikut:

• Mekanisme pembuatan aplikasi serta proses deployment yang lebih efektif: Kontainer dapat meningkatkan kemudahan dan efisiensi jika dibandingkan dengan penggunaan VM.
• Continuous development, integration, and deployment: Digunakan untuk melakukan proses build dan deploy yang sering dilakukan serta kemudahan mekanisme rollback karena image yang ada sifatnya immutable.
• Pemisahan kepentingan antara Dev dan Ops: Pembuatan image container dilakukan pada saat rilis dan bukan pada saat deploy mengurangi ketergantungan aplikasi dan infrastruktur.
• Observabilitas Tidak hanya informasi dan metriks pada level OS, tapi juga kesehatan aplikasi dan signal lain.
• Konsistensi environment pada masa pengembangan , testing, dan production: Memiliki perilaku yang sama baik ketika dijalankan di mesin lokal maupun penyedia layanan cloud.
• Portabilitas antar penyedia layanan cloud maupun distribusi OS: Dapat dijalankan pada Ubuntu, RHEL, CoreOS, on-prem, Google Kubernetes Engine, dan dimanapun.
• Manajemen yang bersifat Aplikasi sentris: Meningkatkan level abstraksi dari proses menjalankan OS pada perangkat keras virtual ke proses menjalankan aplikasi pada sebuah OS dengan menggunakan resource logis.
• Mikroservis yang renggang (loosely coupled), terdistribusi, elastis, dan terliberasi: Aplikasi dapat dipecah menjadi komponen yang lebih kecil yang independen dan dapat di-deploy dan diatur secara dinamis -- bukan sebuah sistem monolitik yang dijalankan pada sebuah mesin yang hanya punya satu tujuan.
• Isolasi resource: Performa aplikasi yang bisa diprediksi.
• Utilisasi resource: Efisiensi yang tinggi

Apakah arti Kubernetes? K8s?

Nama Kubernetes berasal dari Bahasa Yunani, yang berarti juru mudi atau pilot, dan merupakan asal kata gubernur dan cybernetic. K8s merupakan sebuah singkatan yang didapat dengan mengganti 8 huruf "ubernete" dengan "8".

Selanjutnya

• Siap untuk memulai?
• Untuk penjelasan lebih rinci, silahkan lihat Dokumentasi Kubernetes.