Kubernetes: revolucionando a indústria do desenvolvimento

Kubernetes e Docker são duas das palavras que você mais ouve nas conversas sobre DevOps hoje em dia. Docker é uma ferramenta que permite conter e executar aplicações, e a Kubernetes fornece uma plataforma para orquestrar ou gerenciar esses recipientes, já que gerenciar milhares de recipientes manualmente com Docker CLI é uma tarefa muito cara.

Em 2013 o Docker começou a ganhar popularidade ao permitir que os desenvolvedores criassem, executassem e dimensionassem rapidamente suas aplicações, criando containers. Parte do seu sucesso deve-se ao fato de ser Open Source e ao apoio de empresas como IBM, Microsoft, RedHat ou Google. Em apenas dois anos, a Docker foi capaz de transformar uma tecnologia de nicho em uma ferramenta fundamental ao alcance de todos, graças à sua maior facilidade de uso. Mas se o número de aplicações cresce no sistema, torna-se complicado de gerenciar.

Docker não é suficiente, pois é necessária coordenação para fazer a implantação, monitoramento dos serviços, substituição, dimensionamento automático e, em última instância, a administração dos diversos serviços que compõem a arquitetura distribuída.

O Google é provavelmente a primeira empresa que percebeu que precisava de uma maneira melhor de implementar e gerenciar seus componentes de software para escalar globalmente, e durante anos desenvolveu a Borg (mais tarde chamada Omega) internamente. Em 2014, após quase uma década de uso interno intensivo, a Kubernetes foi apresentada publicamente como um sistema Open Source baseado no aprendizado utilizando serviços de larga escala. E hoje, o Kubernetes é o padrão de fato para implementação e implantação de aplicações distribuídas.

Características da Kubernetes

As aplicações modernas estão cada vez mais baseadas no uso de recipientes, que são micro-serviços embalados com suas dependências e configurações. Kubernetes é um software de código aberto para implementar e gerenciar esses recipientes em larga escala. Ele permite que qualquer número de servidores de vários tipos ao mesmo tempo, separados por distância, compartilhe cargas de trabalho para um inquilino comum.

Mais importante, a Kubernetes foi projetada para ser usada em qualquer lugar, para que possa orquestrar implantações no local, nuvens públicas e híbridos. Com a Kubernetes, passos concretos podem ser dados para alcançar uma melhor segurança de TI. Além disso, também deve ser integrado com rede, armazenamento, segurança, telemetria e outros serviços para fornecer uma infra-estrutura abrangente de contêineres. Isso oferece a simplicidade das Plataformas como Serviço (PaaS) com a flexibilidade da Infraestrutura como Serviço (IaaS) e permite a portabilidade entre os provedores de infra-estrutura.

Algumas de suas características incluem:

• A capacidade de colocar containers automaticamente de acordo com suas necessidades de recursos, sem afetar a disponibilidade.
• Descoberta de serviços e balanceamento de carga: não há necessidade de usar um mecanismo externo para a descoberta de serviços, pois a Kubernetes atribui aos containers seus próprios endereços IP e um nome DNS único para um conjunto de containers e pode balancear a carga sobre eles.
• Planejamento: é responsável por decidir em qual nó cada container funcionará de acordo com os recursos necessários e outras restrições. Mistura cargas de trabalho críticas e de melhor esforço para aumentar a utilização de recursos e a economia.
• Habilitar orquestração de armazenamento: configurar automaticamente o sistema de armazenamento como um provedor de nuvem pública. Ou um sistema de armazenamento em rede no local, como NFS, iSCSI, Gluster, Ceph, Cinder e outros.
• Execução de lotes: além dos serviços, a Kubernetes pode gerenciar cargas de trabalho de lotes e CI, substituindo contêineres defeituosos.
• Configuração e gerenciamento de segredos: informações sensíveis como senhas ou chaves ssh são armazenadas em Kubernetes escondidas em ‘segredos’. Tanto a configuração quanto os segredos da aplicação são implantados e atualizados sem a necessidade de reconstruir a imagem ou expor informações sensíveis.
• Auto-reparo: reiniciar recipientes com falhas, substituir e reprogramá-los quando os nós morrerem. Remova também os recipientes que não respondem e não os publique até que estejam prontos.
• Execução de implantações automatizadas onde as mudanças na aplicação ou sua configuração são implementadas progressivamente, enquanto seu status é monitorado. Isso garante que você não apague todas as suas instâncias de uma só vez. Se algo der errado, Kubernetes vai reverter a mudança.

Transformando a infra-estrutura de TI de uma empresa com a Kubernetes

Desde o seu início, a Kubernetes tem sido um projecto de grande reconhecimento e sempre teve muito impacto, mas nos últimos meses a sua influência foi consolidada com base em diferentes factores.

A comunidade tem crescido consideravelmente. Google e Red Hat são os maiores colaboradores, mas há também Meteoros, CoreOS, Huawei, Mesosfera e muito mais.

Além disso, a Kubernetes não é mais percebida como algo novo para se experimentar, ela está ganhando crédito suficiente para ser cada vez mais utilizada na produção. De fato, em 2019, esta plataforma já estava em produção em 78% das empresas. Um ano antes, em 2018, era em 58%. Empresas como a Tinder, Reddit, New York Times, Airbnb ou Pinterest integraram esta tecnologia aos seus serviços.

As empresas estão procurando desenvolver aplicações, e containers e open source estão se tornando muito importantes, pois percebem que a Kubernetes é o primeiro passo para criar aplicações modernas e escaláveis.

O Kubernetes é um sistema que pode ser usado para implementar aplicações de forma eficiente. Como resultado, ele pode ajudar as empresas a economizar dinheiro, utilizando menos mão-de-obra para gerenciar sua infra-estrutura de TI.

A Kubernetes automatiza efetivamente o gerenciamento de contêineres. Como os containers permitem a montagem do código em peças menores, mais fáceis de transportar e as aplicações maiores envolvem um pacote de vários containers, a Kubernetes pode organizar vários containers em unidades. Portanto, as aplicações em containers podem ser escaladas automaticamente, tornando-o mais viável com apenas menos recursos necessários para gerenciar múltiplos containers.

A Kubernetes oferece estas capacidades a uma empresa:

• Flexibilidade multi-nuvem: À medida que mais empresas rodam em plataformas multi-nuvem, elas se beneficiam da Kubernetes, pois ela executa facilmente qualquer aplicação em qualquer serviço público na nuvem ou uma combinação de nuvens públicas e privadas.
• Tempo de comercialização mais rápido: Como a Kubernetes pode ajudar a equipe de desenvolvimento a se dividir em unidades menores para focar em micro-serviços únicos, direcionados e menores, essas equipes menores tendem a ser mais ágeis.
• Otimização de custos de TI: A Kubernetes pode ajudar uma empresa a reduzir drasticamente os custos de infra-estrutura se ela estiver operando em larga escala.
• Maior escalabilidade e disponibilidade: Kubernetes serve como um sistema crítico de gestão que pode escalar uma aplicação e sua infra-estrutura sempre que a carga de trabalho aumenta, e reduzi-la à medida que a carga diminui.
• Migração eficaz para a nuvem: Kubernetes pode lidar com realojamento, re-plataformagem e refatoração. Ele oferece uma rota sem interrupções para mover efetivamente uma aplicação das instalações para a nuvem.

Benefícios e desvantagens para as empresas

Em resumo, e tendo visto todas as informações acima, a Kubernetes tem os seguintes benefícios para as empresas:

• Usando Kubernetes e seu enorme ecossistema pode melhorar a produtividade.
• Usar Kubernetes junto com a boa tecnologia nativa das nuvens atrai talentos. Por exemplo, muitos engenheiros de software querem trabalhar em empresas que utilizam tecnologias modernas e interessantes.
• A Kubernetes é uma solução viável por muitos anos.
• A Kubernetes ajuda uma aplicação a funcionar de forma mais estável.
• Kubernetes pode ser mais barato do que outras alternativas, especialmente se você tiver grandes recursos computacionais.

Apesar de todas estas vantagens parecerem bastante atractivas, nem todas as empresas estão a utilizar a Kubernetes, e isto pode ser o resultado de uma avaliação das suas desvantagens:

• Kubernetes pode ser demais para aplicações simples: se você não pretende desenvolver algo complexo para um grande público, ou não tem grandes recursos computacionais, você não tira o máximo proveito desta tecnologia.
• Kubernetes é muito complexa e pode reduzir a produtividade: Kubernetes é conhecida pela sua complexidade. Especialmente para desenvolvedores que não estão familiarizados com tecnologias de infra-estrutura, pode ser muito difícil trabalhar com eles.
• A transição para Kubernetes pode ser complicada: se você tem um software e quer adaptá-lo a Kubernetes, deve levar tempo para rodar suavemente, o que é difícil de estimar.
• A Kubernetes pode ser mais cara do que outras alternativas: isto porque todas as desvantagens acima mencionadas custam aos engenheiros tempo que não é gasto a criar novos valores “tangíveis” de negócio.

Kubernetes e Docker: melhor se eles trabalharem juntos

Desde que Kubernetes apareceu, ela se mostrou muito mais popular do que Docker e rapidamente se tornou o padrão da indústria para orquestração de contêineres, ao ponto de até mesmo Docker a ter adotado. Mas, o fato é que não há necessidade de escolher: Kubernetes e Docker são basicamente tecnologias diferentes que trabalham bem juntas para compilar, entregar e escalar aplicações de contêineres.

Kubernetes é um aplicativo para orquestrar ou gerenciar recipientes. No entanto, o programa não cria os containers em si, mas requer uma plataforma de containers. O Docker é de longe a plataforma mais conhecida deste tipo, mas também existem alternativas disponíveis. A Kubernetes utiliza ferramentas de contêineres existentes e as integra em seu próprio fluxo de trabalho. Desta forma, recipientes criados com Docker ou ferramentas similares podem ser usados na Kubernetes, que usa a orquestração para gerenciá-los, escalá-los e movê-los.

A Kubernetes garante que tudo funciona como desejado e também se encarrega de substituir os pontos nodais que possam entrar em colapso. Portanto, utilizar Kubernetes e Docker ao mesmo tempo resulta muitas vezes num ambiente de contentor robusto.

Enquanto a Kubernetes também trabalha com outras plataformas de contentores, a Docker tornou-se a mais popular por muitas razões. Não só porque a Docker trouxe consciência da virtualização dos contentores, mas também porque Kubernetes e Docker têm objectivos semelhantes. Além disso, ambos são apoiados por uma forte comunidade de código aberto. A interação dos dois trabalhos é tão boa que o Docker pode ser adquirido como um pacote com a Kubernetes, embora o Docker tenha sua própria ferramenta de orquestração no mercado.

Em resumo, você pode usar Kubernetes com Docker para:

• Melhorar a segurança da infra-estrutura e a alta disponibilidade das aplicações: As aplicações permanecerão conectadas, mesmo que alguns dos nós estejam desconectados.
• Torne a aplicação mais escalável: Se a aplicação começa a receber muito mais carga e precisa escalar horizontalmente para proporcionar uma melhor experiência ao usuário, é fácil implantar mais containers ou adicionar nós a um cluster Kubernetes.

Conclusões

A adoção no uso de recipientes continuará a crescer. Você também pode ver algumas padronizações em torno de Kubernetes e Docker. Isso impulsionará o crescimento de um grande número de ferramentas de desenvolvimento relacionadas.

A pilha de tecnologia está começando a amadurecer um pouco e quase todos os fornecedores estão começando a ser compatíveis entre si graças ao Docker e à Kubernetes. Google, Microsoft, Amazon ou IBM, por exemplo, já são compatíveis e funcionam sob o mesmo padrão. A luta agora é mover toda aquela carga de trabalho que ainda não está na nuvem: a nuvem híbrida.

Em todo o mundo, muitos CIOs e tecnólogos optaram por utilizar a Kubernetes, e espera-se que ela evolua muito mais nos próximos anos.

Os contentores estão a tornar-se cada vez mais populares no mundo do software e a Kubernetes tornou-se o padrão da indústria para a implantação de contentores na produção. Além disso, espera-se uma alta taxa de crescimento para a Kubernetes ao longo deste ano também.