Jakákoli diskuse o automatizaci IT operací nemůže být úplná bez Ansible a Kubernetes. Přestože tyto dva nástroje slouží různým účelům, skutečně způsobily revoluci v cyklu vývoje softwaru. Pojďme tedy k těmto nástrojům podrobně.
Table of Contents
Co je Ansible?
Ansible, původně nápad Michaela DeHaa, je aktuálně na GitHubu zařazen mezi 100 nejoblíbenějších projektů. Je oblíbený pro svůj jednoduchý jazyk a snadné použití. Dnes si Ansible získal široké přijetí jako de facto měřítko pro automatizaci IT.
Tento nástroj prosperuje v komunitě s otevřeným zdrojovým kódem a prošel pozoruhodným vývojem a nabízí řešení operátorům, správcům a osobám s rozhodovací pravomocí v různých technických prostředích.
Ansible
V důsledku toho tento nástroj široce využívají významné organizace, jako je Twitter, eBay, Verizon, NASA, ILM, Rackspace a Electronic Arts. Díky svému úspěchu získal Red Hat v roce 2015 Ansible.
Díky Ansible je správa konfigurace, nasazení aplikací a automatizace úloh nekomplikované. V moderních digitálních prostředích jej odborníci DevOps často využívají k poskytování prostředků k provádění přístupu infrastruktury jako kódu (IaC) pro bezproblémové poskytování softwaru.
Zde je několik způsobů, jak lze Ansible použít:
Výhody Ansible
- Jednoduché na naučení a použití: Jelikož příručky používají YAML, píší se poměrně snadno, což umožňuje amatérům i odborníkům bavit se s nimi. Přímá a intuitivní syntaxe usnadňuje rychlé přijetí a hladké pracovní postupy.
- Napsáno v Pythonu: Tento nástroj je o jednoduchosti. Je napsán v Pythonu, jednom z nejpopulárnějších a nejsofistikovanějších programovacích jazyků.
- Architektura bez agentů: Je bez agentů. Ansible může regulovat vzdálené hostitele prostřednictvím SSH, aniž by na nich vyžadoval instalaci softwaru. Pomocí příruček a rolí vám Ansible usnadňuje definování vaší ideální infrastruktury a automatizaci cesty, jak se tam dostat.
- Vylepšené zabezpečení: Díky SSH upřednostňuje Ansible zabezpečení mezi systémy. Chrání aplikace a infrastrukturu před potenciálními hrozbami.
- Integrace se systémy správy autentizace: Ansible se integruje se systémy správy autentizace, jako je LDAP, Kerberos a další, pro správnou kontrolu přístupu a lepší zabezpečení.
- Spolehlivost: IT infrastruktury potřebují stabilitu a spolehlivost. Ansible má zkušenosti s nabízením vysokého výkonu a spolehlivosti.
Kromě toho je Ansible vzrušující tím, že je skutečně uživatelsky přívětivý. Správa jak místní, tak cloudové infrastruktury je absolutní, jak by řekl Sherlock, „základní“ s Ansible.
Jak Ansible funguje?
Než se ponoříme do toho, jak Ansible funguje, podívejme se na jeho součásti:
Moduly: Pokud by Ansible byl pokrm (jídlo), moduly by byly hlavní složkou. Jsou to předpřipravené malé programy, které zvládají téměř vše – od aplikací a balíčků po soubory na externích systémech. Ansible implementuje definované instrukce na externích systémech a současně dodává moduly z řídicího počítače.
Příručky spouštějí příslušný modul a po dokončení úkolu jej vyřadí ze smyčky. Ansible má více než 750 (stále rostoucích) vestavěných modulů, díky kterým je automatizace snadná díky svým hrám a úkolům!
Zdroj obrázku: InterviewBit
Příručky: Příručky jsou uživatelsky orientované příručky, které používají formát YAML ke zjednodušení automatizace. Tyto příručky diktují pracovní postup a provádějí úkoly uspořádaným způsobem. Příručky mohou provádět sekvenční procedury, definovat prostředí a spravovat různé fáze úkolu.
Zásuvné moduly: Zásuvné moduly Ansible vylepšují vestavěné i přizpůsobené funkce webu. Systém může provádět protokolování, zobrazování událostí, ukládání do mezipaměti a funkce předního řadiče a provádí je před moduly na uzlech.
Inventory: Ansible inventory obsahují seznamy hostitelů s jejich IP adresami, servery a databázemi. SSH pro UNIX, Linux nebo síťová zařízení a WinRM pro systémy Windows je pomáhají spravovat.
Další komponenty Ansible jsou API, Cloud, Host, Networking a CMD (Configuration Management Database).
Zde je návod, jak Ansible funguje jako kouzlo:
Za prvé, Ansible má soubor inventáře se seznamem hostitelů nebo počítačů. Uživatelé mohou tento soubor inventáře změnit přidáním serverů, které chtějí ovládat.
Dalším krokem je vytvoření playbooků pro definování ideální infrastruktury na spravovaných uzlech. Nyní, když Ansible běží na řídicím uzlu, který pomáhá provádět úkoly na vzdáleném systému, naváže s ním spojení SSH. Umožňuje bezpečnou komunikaci mezi uzly.
Poté odešle a spustí moduly pro provádění úkolů definovaných v příručkách, čímž uvede systémy do požadovaného stavu.
Po dokončení úkolu Ansible odebere moduly ze spravovaných uzlů, aby se zabránilo zbytkovým modulům. A konečně poskytuje zprávy o stavu implementace úloh, což uživatelům umožňuje sledovat průběh a výsledky automatizačních úloh. Kromě toho může Ansible běžet pravidelně a udržovat a zlepšovat systém v průběhu času.
Co je Kubernetes?
Joe Beda, Brendan Burns a Craig McLuckie jsou brilantní mozky za Kubernetesem. Jako inženýři ve společnosti Google vytvořili tento nástroj, který je nyní elektrárnou pro kontejnerové aplikace.
Zpočátku byl Kubernetes vyvinut společností Google pro správu jejich vlastních kontejnerových aplikací ve výrobě a poprvé byl vydán jako open-source projekt v roce 2014.
V roce 2015 daroval Google Kubernetes organizaci Cloud Native Computing Foundation (CNCF), která je nezávislá na dodavateli, aby pokročila v technologii cloud-native computing.
Od té doby se Kubernetes stal jedním z vlajkových projektů CNCF s širokým přijetím v oboru a etabloval se jako lídr v orchestraci kontejnerů.
Podle Gartneru bude zhruba 85 % organizací využívat Kubernetes do roku 2025. A proč by neměly? Jeho robustní ekosystém doplňků, nástrojů a služeb z něj dělá všestrannou platformu pro správu kontejnerových aplikací.
Kubernetes prošel několika důležitými aktualizacemi, které s každým vydáním přináší nové funkce, vylepšení a opravy chyb. Neustále se vyvíjí a zlepšuje, díky vášnivé komunitě, která za tím stojí!
Výhody Kubernetes
- Škálovatelnost: Snadno škálujte aplikace na základě poptávky.
- Přenositelnost: Nasazujte a spravujte aplikace konzistentně v různých prostředích.
- Flexibilita: Podpora pro různé běhové doby a formáty kontejnerů.
- Automatizace: Automatizujte nasazení, škálování, monitorování a léčení kontejnerů.
- Odolnost: Vestavěná odolnost proti chybám a schopnost samoopravy.
- Umožnění DevOps: Podporuje spolupráci mezi vývojáři a provozními týmy.
- Rozšiřitelnost: Přizpůsobitelná a rozšiřitelná architektura pro integraci s dalšími nástroji.
- Komunita a ekosystém: Velká komunita a ekosystém pro vylepšené schopnosti.
Jak Kubernetes funguje?
Protože Kubernetes je platforma, která pomáhá s orchestrací kontejnerů, první krok zahrnuje zabalení aplikace do kontejnerů pomocí kontejnerizačních nástrojů, jako je Docker. Tyto kontejnery jsou soběstačné, s veškerým potřebným softwarem a závislostmi, aby fungovaly bez selhání v různých prostředích.
Dále se pomocí YAML nebo JSON definuje stav aplikací, včetně obrázků kontejnerů, požadavků na zdroje, zásad škálování, sítí a konfigurací úložiště. Soubory s instrukcemi se nazývají manifesty.
V Kubernetes je cluster jako tým počítačů, nazývaných uzly, které spolupracují na spouštění vašich aplikací. Představte si uzly jako hráče ve fotbalovém týmu a každý hráč může provozovat několik kontejnerů, které jsou jako vybavení hráčů nebo vybavení potřebné ke hraní hry.
Komponenty Kubernetes
Nejmenší stavební blok v Kubernetes se nazývá Pod, což je jako útulný malý domov pro jeden nebo více kontejnerů. Pody jsou jako šatny hráčů, kde se scházejí a sdílejí věci, jako jsou síťové a úložné zdroje. Každý modul má své jedinečné jméno a adresu, takže je můžete snadno identifikovat a komunikovat s nimi.
Nasazení jsou jako trenéři, kteří řídí tým. Říkají Kubernetes, kolik hráčů (nebo replik) každého Podu by mělo být spuštěno. Stejně jako trenér spravuje hráče na hřišti, Deployment spravuje vytváření, škálování a mazání modulů, aby se zajistilo, že vaše aplikace je vždy v požadovaném stavu.
Služby jsou jako rozhodčí, kteří pomáhají hráčům komunikovat mezi sebou. Poskytují stabilní adresu, jako je telefonní číslo, které mohou ostatní použít pro přístup k vaší aplikaci. Služby vybírají správné moduly na základě štítků, jako je pozice hráče, a rovnoměrně mezi ně rozdělují provoz, aby každý dostal spravedlivou šanci hrát.
Pro zpracování důležitých informací, jako jsou hesla nebo klíče API, poskytuje Kubernetes ConfigMaps a tajemství. Jsou jako zámky, kde můžete tyto citlivé detaily bezpečně uložit a poté je použít ve svých modulech a rozmístěních pro přístup ke zdrojům, aniž byste je odhalovali ve formě prostého textu.
A konečně, server Kubernetes API je jako týmová koučovací horká linka. Poskytuje snadný způsob, jak spravovat stav týmu pomocí RESTful API, se kterým můžete komunikovat pomocí kubectl nebo jiných nástrojů Kubernetes. Je to jako mít přímou linku do kanceláře trenéra, kde můžete dávat pokyny nebo dostávat aktuální informace o výkonu týmu.
Srovnání funkcí: Ansible vs. Kubernetes
FeatureAnsibleKubernetesTypeConfiguration nástroj pro správu a automatizaci Platforma pro orchestraci kontejnerů ÚčelAutomatizujte úlohy IT, jako je správa konfigurace, nasazení aplikací a zajišťování systémuAutomatizujte nasazení, škálování a správu kontejnerových aplikacíArchitectureAgentless, používá SSH nebo WinRM ke komunikaci s cílovými systémyContainerized, používá architekturu hlavního uzlu inConfigurationAMLWrittenAMLlar languageNapsáno v YAML nebo JSON, deklarativní jazyk ŠkálovatelnostPodporuje malé i velké infrastrukturyNavrženo pro rozsáhlá nasazeníVysoká dostupnostZaložená na technologii Pull, kde jsou kontejnery stahovány z registru kontejnerů do cílových uzlůPoskytuje vestavěné funkce vysoké dostupnosti s automatickým přeplánováním kontejnerů a převzetím selhání uzlůNetworkingPoskytuje základní síťové funkce
Poskytuje pokročilé síťové funkce, jako je zjišťování služeb, vyrovnávání zátěže a směrování založené na DNSDeploymentPush, kde se změny konfigurace přenášejí do cílových systémů.
Používá TLS pro komunikaci, poskytuje vestavěnou izolaci kontejnerů a RBAC pro kontrolu přístupu Rollingové aktualizace
Podporuje průběžné aktualizace s minimálními prostoji
Podporuje průběžné aktualizace s nulovými prostojiHealth kontroly
Poskytuje základní zdravotní kontroly pro cílové systémy
Poskytuje pokročilé kontroly stavu kontejnerů a automatické restartování kontejnerů. Zabezpečení Používá SSH nebo WinRM pro komunikaci, vyžaduje správné ověření a autorizaci
Střední až strmé, vyžaduje pochopení konceptů kontejnerizace, sítí a distribuovaných systémů RozšiřitelnostPoskytuje vlastní moduly pro rozšíření funkčnosti
Poskytuje vlastní zdroje a operátory pro rozšíření funkčnosti křivka učení
Střední, vyžaduje znalost YAML a základního skriptování
Střední až strmé, vyžaduje pochopení konceptů kontejnerizace, sítí a distribuovaných systémů
Použití Kubernetes
Nasazení aplikací
Správa složitých aplikací v produkčním prostředí vyžaduje bezchybné provádění mnoha úkolů v časovém rámci. Pokud by vývojáři prováděli úkol ručně, trvalo by jim týdny, než by aplikaci nasadili.
Použitím Kubernetes a kontejnerizací aplikací je však mohou nejen nasadit a spravovat v rámci clusteru počítačů, ale také zajistit konzistenci a reprodukovatelnost. Mohou dosáhnout maximální efektivity automatizací úloh, jako je plánování, škálování a aktualizace.
Škálovatelnost a vyvažování zátěže
Aby byla aplikace úspěšná, musí se přizpůsobit vyšším objemům provozu, aniž by došlo ke snížení výkonu. Vestavěné funkce škálovatelnosti a vyvažování zátěže Kubernetes nabízejí nejlepší možnost.
Rozděluje pracovní zátěž mezi cluster strojů a automaticky se škáluje nahoru nebo dolů na základě poptávky, čímž zajišťuje vysokou dostupnost. Navíc také pomáhá alokovat příchozí provoz mezi více instancí.
Zjišťování služeb a vytváření sítí
Většina aplikací nemůže fungovat sama o sobě. Potřebují se propojit s jinými aplikacemi nebo službami. Kubernetes nabízí síťové funkce, které pomáhají při navazování komunikace mezi kontejnery v rámci clusteru. Aplikace mohou také zjišťovat a připojovat se k dalším službám spuštěným ve skupině prostřednictvím servisního nástroje založeného na DNS.
Průběžné aktualizace a vrácení zpět
S Kubernetes je aktualizace aplikací nebo návrat k dřívějším verzím jednoduchý. Automatizuje proces a zajišťuje bezproblémové aktualizace bez narušení dostupnosti aplikace, což umožňuje postupné aktualizace a vrácení zpět s malými prostoji.
Správa infrastruktury
Kubernetes používá deklarativní přístup ke zjednodušení správy infrastruktury. Umožňuje uživatelům definovat prostředky infrastruktury, jako je úložiště, sítě a výpočty, jako kód pomocí manifestů YAML nebo JSON. Tyto manifesty nebo konfigurační soubory umožňují verzování, automatizaci, správu IaC (Infrastructure as Code) a zefektivnění správy komplexních konfigurací infrastruktury.
Hybridní a multi-cloudové nasazení
Kubernetes mění hru pro organizace, které hledají adaptabilitu a agilitu ve svých nasazeních. Využitím konzistentní abstraktní vrstvy se nasazování a správa aplikací u různých poskytovatelů cloudu nebo místních datových center stává efektivní.
Umožňuje uživatelům osvojit si hybridní nebo multicloudovou strategii s využitím flexibility a přenositelnosti kontejnerů pro nasazení a správu aplikací v různých prostředích.
Ansible a Kubernetes – životní cyklus vývoje softwaru
Fáze v SDLC Ansible KubernetesDevelopment Poskytuje automatizovanou správu konfigurace a nasazení vývojových prostředí, umožňuje správu verzí konfiguračních souborů a usnadňuje nasazení kódu.
N/ATestingPoskytuje automatizované zřizování a konfiguraci testovacích prostředí, umožňuje snadnou replikaci prostředí a podporuje automatizované testovací úlohy.
N/ANepřetržitá integrace/Nepřetržité zavádění (CI/CD)
Usnadňuje automatizované nasazení aplikací a změny konfigurace, umožňuje správu verzí kódu infrastruktury a podporuje průběžné doručování a zavádění.
Usnadňuje kontejnerizovaná nasazení, škálování a správu aplikací, podporuje průběžné aktualizace a nasazení s nulovými prostojiStaging/Pre-production
Poskytuje automatizované zajišťování a konfiguraci pracovních prostředí, umožňuje konzistenci mezi pracovními a produkčními prostředími a usnadňuje testování produkčních prostředí.
Usnadňuje kontejnerizované nasazení a škálování aplikací v předprodukčních prostředích, umožňuje testování kontejnerových aplikací v izolovaném prostředíProdukce Usnadňuje automatizované zřizování, konfiguraci a správu produkčních prostředí, umožňuje infrastrukturu jako kódové (IaC) praktiky a podporuje produkční nasazení
Poskytuje kontejnerizovaná nasazení, škálování a správu produkčních aplikací, nabízí vestavěné funkce s vysokou dostupností a pokročilé síťové funkce Provoz/Údržba
Automatizuje správu posunu konfigurace, nepřetržité monitorování a vynucení požadovaného stavu. Podporuje zálohování, upgrady a provozní úlohy. Zjednodušuje správu aplikací, škálování, upgrady a provozní úlohy, jako je postupné aktualizace a automatické restartování kontejnerových aplikací.
Odstraňování problémů/ladění
Umožňuje viditelnost konfigurace, odstraňování problémů a vrácení zpět pro problémy. Umožňuje viditelnost aplikací kontejneru, odstraňování problémů, ladění a protokoly/diagnostiku.
Možné případy použití
Tým IT ops spravuje rozsáhlou infrastrukturu se stovkami serverů ve více datových centrech. S Ansible automatizují konzistentní a bezpečné nastavení serveru a procesy, jako je správa uživatelů, nastavení firewallů a vynucování bezpečnostních zásad.
Servery jsou seskupeny podle rolí a prostředí a pravidelné běhy playbooků je udržují aktualizované a vyhovující. Ansible zjednodušuje správu konfigurace, snižuje manuální práci a zlepšuje shodu se zabezpečením.
Případy použití Kubernetes
Vývojový tým vytvoří webovou aplikaci pro mikroslužby a nasadí ji s Kubernetes, nakonfiguruje sítě, úložiště a kontejnery pomocí Dockeru a manifestů. Škálování, vyrovnávání zátěže, samoléčení a aktualizace zajišťuje Kubernetes. Snadno se zvětšuje nebo zmenšuje, což zaručuje odolnost proti chybám a vysokou dostupnost.
Tento zdroj Kubernetes Deployment nasazuje webovou aplikaci se 3 replikami. Štítky označují instance aplikací a konfigurace kontejnerů jsou definovány v poli šablony. Kubernetes spravuje škálování, vyrovnávání zátěže, samoopravování a postupné upgrady pro škálovatelnou, odolnou, chybově odolnou a vysoce dostupnou aplikaci.
Administrace je jednodušší s kontejnery a Kubernetes, což zajišťuje jednotné nasazení a snadné škálování. Podle potřeby lze přidat další konfiguraci pro sítě, úložiště a další potřeby.
Na závěr
Přestože jsou Ansible a Kubernetes automatizační nástroje, jejich přímé srovnání by nebylo úplně fér. Ansible pomáhá při správě konfigurací a úloh napříč širokou škálou systémů, zatímco Kubernetes je více o orchestraci kontejnerů.
Pokud vezmeme v úvahu tradiční IT infrastrukturu, Ansible by byla tou správnou volbou pro zvládnutí konfigurací a nasazení. Kubernetes je však vynikající pro moderní cloudová prostředí a správu kontejnerových aplikací.
Oba nástroje mají také své silné stránky a mohou výrazně zlepšit automatizaci IT a pracovní postupy nasazení v příslušných oblastech odbornosti. Pochopení jejich jedinečných účelů a jejich odpovídající využití může tedy vašim operacím přinést nesmírnou hodnotu.