Kubernetes. Wzorce projektowe. Komponenty wielokrotnego użycia do projektowania natywnych aplikacji chmurowych - ebook

Kubernetes jest platformą do orkiestracji kontenerów. Projekt ten należy dziś do najpopularniejszych i najbogatszych narzędzi w swojej klasie, stanowi także podstawę dla wielu innych platform, znanych jako systemy typu PaaS. Dzięki nim Kubernetes zyskał możliwość tworzenia aplikacji, jednak tego rodzaju narzędzia wymagają od programistów i architektów zastosowania odpowiednich wzorców projektowych. Opisują one schematy rozwiązywania problemów na różnych poziomach dokładności, a tym samym umożliwiają efektywne projektowanie i implementację nowoczesnych, elastycznych natywnych aplikacji chmurowych w Kubernetesie.

To książka przeznaczona dla programistów, którzy chcą rozwijać chmurowe aplikacje dla Kubernetesa. Opisano w niej wiele przydatnych wzorców, przedstawiono ich możliwości i wytyczne do stosowania. Poszczególne zagadnienia zostały zilustrowane praktycznymi przykładami. Wśród wzorców znalazły się te, które ułatwiają tworzenie aplikacji chmurowych, oraz umożliwiające zarządzanie interakcjami między kontenerami i platformami. Opisano tu różne metody konfiguracji aplikacji w Kubernetesie oraz zasady organizowania kontenerów w ramach kapsuły. Wprowadzono również szereg bardziej zaawansowanych tematów, takich jak techniki rozszerzania platformy czy tworzenie obrazów kontenerów. Poszczególne wzorce nadają się do wielokrotnego użytku i są szczególnie przydatne w przypadku natywnych środowisk chmurowych.

W książce opisano następujące kategorie wzorców:

• wzorce podstawowe
• wzorce zachowań
• wzorce strukturalne
• wzorce konfiguracji
• wzorce zaawansowane

Kubernetes: rzeczywiste rozwiązanie istotnych problemów!

Przedmowa 9

Wstęp 11

1. Wprowadzenie 17

• Droga do natywnej chmury 17
• Rozproszone prymitywy 19
  
  • Kontenery 20
  • Kapsuły 21
  • Usługi 23
  • Etykiety 23
  • Adnotacje 24
  • Przestrzenie nazw 25
• Dyskusja 26
• Więcej informacji 27

CZĘŚĆ I. WZORCE PODSTAWOWE

2. Przewidywalne Wymagania 31

• Problem 31
• Rozwiązanie 32
  
  • Zależności uruchomieniowe 32
  • Profile zasobów 34
  • Priorytety kapsuł 35
  • Zasoby projektowe 37
  • Planowanie pojemności 38
• Dyskusja 38
• Więcej informacji 39

3. Deklaratywne Wdrażanie 41

• Problem 41
• Rozwiązanie 41
  
  • Ciągłe wdrażanie 42
  • Stałe wdrażanie 44
  • Wydanie niebiesko-zielone 45
  • Wydanie kanarkowe 46
• Dyskusja 46
• Więcej informacji 47

4. Sonda Kondycji 49

• Problem 49
• Rozwiązanie 49
  
  • Kontrola działania procesu 50
  • Sonda żywotności 50
  • Sondy gotowości 51
• Dyskusja 52
• Więcej informacji 53

5. Zarządzany Cykl Życia 55

• Problem 55
• Rozwiązanie 55
  
  • Sygnał SIGTERM 56
  • Sygnał SIGKILL 56
  • Hak postartowy 56
  • Hak przed zatrzymaniem 58
  • Inne mechanizmy kontroli cyklu życia 58
• Dyskusja 59
• Więcej informacji 60

6. Automatyczne Rozmieszczanie 61

• Problem 61
• Rozwiązanie 61
  
  • Dostępne węzły zasobów 62
  • Oczekiwania zasobów wobec kontenera 62
  • Zasady rozmieszczenia 63
  • Proces rozplanowania 63
  • Przypisanie węzła 65
  • Przypisanie i rozdzielność kapsuł 66
  • Skazy i tolerancje 67
• Dyskusja 70
• Więcej informacji 72

CZĘŚĆ II. WZORCE ZACHOWAŃ

7. Zadanie Wsadowe 75

• Problem 75
• Rozwiązanie 76
• Dyskusja 78
• Więcej informacji 79

8. Zadanie Okresowe 81

• Problem 81
• Rozwiązanie 82
• Dyskusja 83
• Więcej informacji 83

9. Usługa Demona 85

• Problem 85
• Rozwiązanie 85
• Dyskusja 88
• Więcej informacji 88

10. Usługa Singleton 89

• Problem 89
• Rozwiązanie 90
  
  • Blokada pozaaplikacyjna 90
  • Blokada wewnątrzaplikacyjna 92
  • Budżet zakłóceń kapsuły 93
• Dyskusja 94
• Więcej informacji 95

11. Usługa Stanowa 97

• Problem 97
  
  • Pamięć trwała 98
  • Sieć 98
  • Tożsamość 99
  • Uporządkowanie 99
  • Inne wymagania 99
• Rozwiązanie 99
  
  • Pamięć trwała 101
  • Sieć 101
  • Tożsamość 103
  • Uporządkowanie 103
  • Inne funkcje 104
• Dyskusja 105
• Więcej informacji 106

12. Wykrywanie Usług 107

• Problem 107
• Rozwiązanie 108
  
  • Wykrywanie usług wewnętrznych 109
  • Ręczne wykrywanie usług 112
  • Wykrywanie usług spoza klastra 113
  • Wykrywanie usług w warstwie aplikacji 117
• Dyskusja 119
• Więcej informacji 120

13. Samoświadomość 121

• Problem 121
• Rozwiązanie 121
• Dyskusja 124
• Więcej informacji 125

CZĘŚĆ III. WZORCE STRUKTURALNE

14. Kontener Inicjalizacji 129

• Problem 129
• Rozwiązanie 130
• Dyskusja 132
• Więcej informacji 134

15. Przyczepka 135

• Problem 135
• Rozwiązanie 135
• Dyskusja 137
• Więcej informacji 138

16. Adapter 139

• Problem 139
• Rozwiązanie 139
• Dyskusja 142
• Więcej informacji 142

17. Ambasador 143

• Problem 143
• Rozwiązanie 143
• Dyskusja 145
• Więcej informacji 145

CZĘŚĆ IV. WZORCE KONFIGURACYJNE

18. Konfiguracja EnvVar 149

• Problem 149
• Rozwiązanie 149
• Dyskusja 152
• Więcej informacji 153

19. Zasób Konfiguracji 155

• Problem 155
• Rozwiązanie 155
• Dyskusja 159
• Więcej informacji 160

20. Niezmienna Konfiguracja 161

• Problem 161
• Rozwiązanie 161
  
  • Wolumeny Dockera 162
  • Kontenery inicjalizacji Kubernetesa 163
  • Szablony OpenShift 165
• Dyskusja 166
• Więcej informacji 166

21. Szablon Konfiguracji 167

• Problem 167
• Rozwiązanie 167
• Dyskusja 172
• Więcej informacji 172

CZĘŚĆ V. WZORCE ZAAWANSOWANE

22. Kontroler 175

• Problem 175
• Rozwiązanie 176
• Dyskusja 185
• Więcej informacji 185

23. Operator 187

• Problem 187
• Rozwiązanie 188
  
  • Definicje własnych zasobów 188
  • Klasyfikacja kontrolerów i operatorów 190
  • Tworzenie i wdrażanie operatorów 192
  • Przykład 194
• Dyskusja 197
• Więcej informacji 198

24. Elastyczne Skalowanie 201

• Problem 201
• Rozwiązanie 201
  
  • Ręczne skalowanie horyzontalne 202
  • Horyzontalne autoskalowanie kapsuł 203
  • Wertykalne autoskalowanie kapsuł 207
  • Autoskalowanie klastra 210
  • Poziomy skalowania 213
• Dyskusja 215
• Więcej informacji 215

25. Budowniczy Obrazów 217

• Problem 217
• Rozwiązanie 218
  
  • Budowanie w OpenShift 219
  • Budowanie w Knative 225
• Dyskusja 229
• Więcej informacji 230

Posłowie 231