Availability: Kubernetes | Technische Universität München

Kubernetes: eine kompakte Einführung

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Bibliographic Details
Main Authors:	Hightower, Kelsey (Author), Burns, Brendan 1976- (Author), Beda, Joe (Author)
Other Authors:	Demmig, Thomas (Translator)
Format:	Book
Language:	German English
Published:	Heidelberg dpunkt.verlag 2018
Edition:	1. Auflage
Subjects:	Anwendungssoftware Kubernetes Container > Informatik google containers docker cloud raspberry-pi container borg-system devops continuous-delivery vm deplyoment redis virtual-machines compose Einführung
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Physical Description:	xii, 191 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm
ISBN:	9783864905421 3864905427

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS VORWORT 1 1 EINFUEHRUNG 7 1.1 SCHNELLIGKEIT.................................... 8 1.1.1 DER WERT DER IMMUTABILITAET ........................................................ 9 1.1.2 DEKLARATIVE KONFIGURATION.........................................................10 1.1.3 SELBSTHEILENDE SYSTEME .............................................................11 1.2 IHREN SERVICE UND IHRE TEAMS SKALIEREN............................................... 11 1.2.1 ENTKOPPELN................................................................................ 11 1.2.2 EINFACHES SKALIEREN FUER ANWENDUNGEN UND C LUSTER ................ 12 1.2.3 ENTWICKLUNGS-TEAMS MIT MICROSERVICES SKALIEREN...................13 1.2.4 KONSISTENZ UND SKALIERUNG DURCH SEPARATION OF CONCERNS . . . 14 1.3 ABSTRAHIEREN SIE IHRE INFRASTRUKTUR..................................................... 16 1.4 EFFIZIENZ............................................................................................... 17 1.5 ZUSAMMENFASSUNG .............................................................................. 18 2 CONTAINER ERSTELLEN UND AUSFUEHREN 19 2.1 CONTAINER-IMAGES ................................................................................ 20 2.1.1 DAS DOCKER-IMAGE-FORMAT ...................................................... 20 2.2 ANWENDUNGS-IMAGES MIT DOCKER B A U E N ............................................ 22 2.2.1 DOCKERFILES ............................................................................... 22 2.2.2 SICHERHEIT VON IM AGES...............................................................23 2.2.3 DIE IMAGE-GROESSE OPTIMIEREN .................................................... 23 2.3 IMAGES IN EINER REMOTE-REGISTRY ABLEGEN ................................. 24 2.4 DIE DOCKER CONTAINER RUNTIME ......................................................... 25 2.4.1 CONTAINER MIT DOCKER AUSFUEHREN..............................................26 2.4.2 DIE KUARD-ANWENDUNG ERFORSCHEN............................................26 2.4.3 DEN RESSOURCEN-EINSATZ BEGRENZEN..........................................26 2.5 AUFRAEUMEN........................................................................................... 27 2.6 ZUSAMMENFASSUNG .............................................................................. 28 3 EIN KUBERNETES-CLUSTER DEPLOYEN 29 3.1 KUBCRNETES AUF EINEM OEFFENTLICHEN CLOUD-PROVIDCR INSTALLIEREN.........29 3.1.1 GOOGLE CONTAINER SERVICE..........................................................30 3.1.2 KUBERNETES AUF DEM AZURE CONTAINER SERVICE INSTALLIEREN . . . 30 3.1.3 KUBERNETES AUF DEN AMAZON WEB SERVICES INSTALLIEREN .......... 31 3.2 KUBERNETES MIT MINIKUBE LOKAL INSTALLIEREN ............................................31 3.3 KUBERNETES AUF DEM RASPBERRY PI AUSFUEHREN.........................................32 3.4 DER KUBERNETES-CLIENT.............................................................................32 3.4.1 DEN CLUSTER-STATUS PRUEFEN ........................................................32 3.4.2 WORKER-KNOTEN IN KUBERNETES AUFLISTEN .................................. 33 3.5 CLUSTER-KOMPONENTEN.............................................................................35 3.5.1 KUBERNETES-PROXY.......................................................................36 3.5.2 KUBERNETES-DNS .......................................................................36 3.5.3 KUBERNETES-UI ...........................................................................36 3.6 ZUSAMMENFASSUNG................................................................................... 37 4 HAEUFIGE KUBECTL-BEFEHLE 39 4.1 NAMENSRAEUME..........................................................................................39 4.2 K ONTEXTE ........................... 39 4.3 OBJEKTE DER KUBERNETES-API ANZEIGEN ................................................... 40 4.4 KUBERNETES-OBJEKTE ERSTELLEN, AKTUALISIEREN UND LOE SCH EN .......................41 4.5 OBJEKTE MIT EINEM LABEL UND ANNOTATIONS VERSEHEN ............................. 41 4.6 DEBUGGING-BEFEHLE................................................................................... 42 4.7 ZUSAMMENFASSUNG................................................................................... 43 5 PODS 45 5.1 PODS IN KUBERNETES ................................................................................. 46 5.2 IN PODS DENKEN ....................................................................................... 46 5.3 DAS POD-MANIFEST ................................................................................... 47 5.3.1 EINEN POD ERSTELLEN .................................................................... 48 5.3.2 EIN POD-MANIFEST SCHREIBEN ............................................. 49 5.4 PODS STARTEN..............................................................................................49 5.4.1 PODS AUFLISTEN.............................................................................50 5.4.2 POD-DETAILS................................................................................. 50 5.4.3 EINEN POD LOESCHEN .................................................................... 51 5.5 AUF IHREN POD ZUGREIFEN...................................................................... 52 5.5.1 PORT-FORWARDING EINSETZEN.........................................................52 5.5.2 MEHR INFORMATIONEN AUS LOGS ERHALTEN ................................... 52 5.5.3 BEFEHLE IN IHREM CONTAINER MIT EXEC AUSFUEHREN ....................... 53 5.5.4 DATEIEN VON UND AUF CONTAINER KOPIEREN ................................. 53 5.6 HEALTH-CHECKS ..................................................................................... 54 5.6.1 LIVENESS-PROBE ......................................................................... 54 5.6.2 READINESS-PROBE ....................................................................... 56 5.6.3 ARTEN VON HEALTH-CHECKS ........................................................ 56 5.7 RESSOURCEN-MANAGEMENT.................................................................... 56 5.7.1 RESSOURCEN-ANFORDERUNGEN: MINIMAL NOTWENDIGE RESSOURCEN ................................................................................57 5.7.2 DEN RESSOURCEN-EINSATZ DURCH GRENZEN BESCHRAENKEN ............. 59 5.8 DATEN MIT VOLUMES PERSISTIEREN ......................................................... 59 5.8.1 VOLUMES IN PODS DEFINIEREN ...................................................... 60 5.8.2 VOLUMES IN PODS NUTZEN ...........................................................60 5.8.3 DATEN AUF REMOTE-SPEICHER PERSISTIEREN ................................. 61 5.9 FUEGEN SIE ALLES ZUSAMMEN.................................................................... 62 5.10 ZUSAMMENFASSUNG............................................................................... 64 6 LABELS UND ANNOTATIONS 65 6.1 LABELS.................................................................................................... 65 6.1.1 LABELS ANWENDEN ....................................................................... 66 6.1.2 LABELS ANPASSEN .................................................... 68 6.1.3 LABEL-SELEKTOREN ....................................................................... 68 6.1.4 LABEL-SELEKTOREN IN API-OBJEKTEN............................................70 6.2 A NNOTATIONS......................................................................................... 71 6.2.1 ANNOTATIONS DEFINIEREN .............................................................72 6.3 AUFRAEUMEN........................................................................................... 73 6.4 ZUSAMMENFASSUNG.............................................................................. 73 7 SERVICE-DISCOVERY 75 7.1 WAS IST SERVICE-DISCOVERY?.................................................................. 75 7.2 DAS SERVICE-OBJEKT.............................................................................. 76 7.2.1 SERVICE-DNS ..............................................................................77 7.2.2 READINESS-CHECKS..................................................................... 78 7.3 UEBER DAS CLUSTER HINAUSSCHAUEN ......................................................... 80 7.4 CLOUD-INTEGRATION ................................................................................ 81 7.5 WEITERE DETAILS ........................................................................................82 7.5.1 ENDPUNKTE ................................................................................. 82 7.5.2 MANUELLE SERVICE-DISCOVERY......................................................83 7.5.3 KUBE-PROXY UND CLUSTER-IPS......................................................84 7.5.4 UMGEBUNGSVARIABLEN ZUR CLUSTER-IP ......................................... 85 7.6 AUFRAEUMEN .............................................................................................. 86 7.7 ZUSAMMENFASSUNG....................................................................................86 8 REPLICASETS 87 8.1 RECONCILIATION-SCHLEIFEN........................................................................... 88 8.2 DIE VERBINDUNG ZWISCHEN PODS UND REPLICASETS ...................................88 8.2.1 BESTEHENDE CONTAINER UEBERNEHMEN ........................................... 89 8.2.2 CONTAINER IN QUARANTAENE STECKEN ............................................. 89 8.3 MIT REPLICASETS DESIGNEN.........................................................................90 8.4 SPEZIFIKATION EINES REPLICASETS ................................................................ 90 8.4.1 POD-TEMPLATES...........................................................................90 8.4.2 LABELS..........................................................................................91 8.5 EIN REPLICASET ERSTELLEN...........................................................................91 8.6 EIN REPLICASET UNTERSUCHEN .................................................................... 92 8.6.1 EIN REPLICASET UEBER EINEN POD FIN D EN .......................................92 8.6.2 EINE GRUPPE VON PODS FUER EIN REPLICASET FINDEN......................93 8.7 REPLICASETS SKALIEREN............................................................................... 93 8.7.1 IMPERATIVES SKALIEREN MIT KUBECTL SCALE .................................. 93 8.7.2 DEKLARATIVES SKALIEREN MIT KUBECTL A P P Y .................................. 94 8.7.3 EIN REPLICASET AUTOMATISCH SKALIEREN.......................................94 8.8 REPLICASETS LOE SCH EN ................................................................................. 96 8.9 ZUSAMMENFASSUNG ................................................................................... 96 9 DAEMONSETS 97 9.1 DER DAEMONSET-SCHEDULER.......................................................................98 9.2 DAEMONSETS ERSTELLEN............................................................................... 98 9.3 DAEMONSETS AUF BESTIMMTE KNOTEN BESCHRAENKEN ................................ 100 9.3.1 KNOTEN MIT LABELS VERSEHEN....................................................100 9.3.2 KNOTEN-SELEKTOREN .................................................................. 101 9.4 EIN DAEMONSET AKTUALISIEREN ................................................................ 102 9.4.1 EIN DAEMONSET DURCH DAS LOESCHEN DER EINZELNEN PODS AKTUALISIEREN .................................................................. 102 9.4.2 KODIERENDES UPDATE EINES D AEM ONSET...................................103 9.5 EIN DAEMONSET LOESCHEN .................................................................... 104 9.6 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................ 104 10 JOBS 105 10.1 DAS JOB-OBJEKT ................................................................................. 105 10.2 JOB-M USTER......................................................................................... 106 10.2.1 EINM ALIG.................................................................................. 106 10.2.2 PARALLELISM................................................................................ 111 10.2.3 W ORK-Q UEUES..........................................................................113 10.3 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................ 117 11 CONFIGMAPS UND SECRETS 119 11.1 CONFIGM APS....................................................................................... 119 11.1.1 CONFIGMAPS ERSTELLEN .............................................................119 11.1.2 EINE CONFIGMAP VERWENDEN .................................................. 121 11.2 SECRETS ................................................................................................ 124 11.2.1 SECRETS ERSTELLEN........................................................................124 11.2.2 SECRETS KONSUMIEREN ............................................................... 125 11.2.3 PRIVATE DOCKER-REGISTRIES .......................................................127 11.3 NAMENSBESCHRAENKUNGEN.................................................................... 128 11.4 CONFIGMAPS UND SECRETS MANAGEN ................................................... 128 11.4.1 AUSGABE .................................................................................. 129 11.4.2 ERSTELLEN .................................................................................. 129 11.4.3 AKTUALISIEREN............................................................................130 11.5 ZUSAMMENFASSUNG ............................................................................ 132 12 DEPLOYMENTS 133 12.1 IHR ERSTES DEPLOYMENT........................................................................ 134 12.1.1 DEPLOYMENT-INTERNA ...............................................................134 12.2 DEPLOYMENTS ERSTELLEN........................................................................ 135 12.3 DEPLOYMENTS VERWALTEN .................................................................... 137 12.4 DEPLOYMENTS AKTUALISIEREN ............................................................... 137 12.4.1 EIN DEPLOYMENT SKALIEREN ...................................................... 138 12.4.2 EIN CONTAINER-IMAGE AKTUALISIEREN ........................................138 12.4.3 ROLLOUT-HISTORY ....................................................................... 139 12.5 DEPLOYMENT-STRATEGIEN...................................................................... 142 12.5.1 RECREATE-STRATEGIE................................................................... 143 12.5.2 ROLLINGUPDATE-STRATEGIE .........................................................143 12.5.3 ROLLOUTS VERLANGSAMEN, UM DIE SERVICE-QUALITAET SICHERZUSTELLEN ......................................................................... 146 12.6 EIN DEPLOYMENT LOESCHEN .......................................................................148 12.7 ZUSAMMENFASSUNG ................................................................................. 148 13 STORAGE-LOESUNGEN IN KUBERNETES INTEGRIEREN 149 13.1 EXTERNE SERVICES IM PORTIEREN ................................................................ 150 13.1.1 SERVICES OHNE SELEKTOREN.......................................................... 151 13.1.2 GRENZEN FUER EXTERNE SERVICES: HEALTH-CHECKING .................... 153 13.2 ZUVERLAESSIGE SINGLETONS AUSFUEHREN........................................................153 13.2.1 EIN MYSQL-SINGLETON AUSFUEHREN ........................................... 154 13.2.2 DYNAMISCHES VOLUME-PROVISIONING ....................................... 157 13.3 KUBERNETES-EIGENES STORAGE MIT STATEFULSETS ......................................... 159 13.3.1 EIGENSCHAFTEN VON STATEFULSETS ............................................... 159 13.3.2 MANUELL REPLIZIERTE MONGODB MIT STATEFULSETS ...................... 159 13.3.3 DAS MONGODB-CLUSTER AUTOMATISCH ERSTELLEN ........................ 162 13.3.4 PERSISTENTE VOLUMES UND STATEFULSETS .....................................165 13.3.5 ZUM ABSCHLUSS: READINESS-PROBEN ......................................... 166 13.4 ZUSAMMENFASSUNG ................................................................................. 166 14 REALE ANWENDUNGEN DEPLOYEN 167 14.1 P A RS E .......................................................................................................167 14.1.1 VORAUSSETZUNGEN .....................................................................167 14.1.2 DEN PARSE-SERVER BAUEN .......................................................... 168 14.1.3 DEN PARSE-SERVER DEPLOYEN......................................................168 14.1.4 PARSE TESTEN ............................................................................. 169 14.2 GHOST .....................................................................................................169 14.2.1 GHOST KONFIGURIEREN ................................................................ 170 14.3 R ED IS.......................................................................................................173 14.3.1 REDIS KONFIGURIEREN ................................................................ 173 14.3.2 EINEN REDIS-SERVICE ERSTELLEN ................................................. 175 14.3.3 REDIS DEPLOYEN.........................................................................175 14.3.4 MIT UNSEREM REDIS-CLUSTER EXPERIMENTIEREN .......................... 177 14.4 ZUSAMMENFASSUNG ................................................................................. 178 ANHANG A EIN KUBERNETES-CLUSTER AUS RASPBERRY PIS BAUEN 179 INDEX 187
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