कुबेरनेट्स दस्तावेज़

1. कुबेरनेट्स दस्तावेज़: शुरुआती के लिए एक विस्तृत गाइड

कुबेरनेट्स, जिसे अक्सर के8एस (K8s) भी कहा जाता है, एक शक्तिशाली कंटेनर ऑर्केस्ट्रेशन प्रणाली है जो एप्लिकेशन के परिनियोजन, स्केलिंग और प्रबंधन को स्वचालित करती है। यह आधुनिक क्लाउड-नेटिव अनुप्रयोगों के लिए एक अनिवार्य उपकरण बन गया है। यह लेख शुरुआती लोगों के लिए कुबेरनेट्स की अवधारणाओं, वास्तुकला और बुनियादी कार्यों का विस्तृत विवरण प्रदान करता है।

कुबेरनेट्स क्या है?

कुबेरनेट्स का मुख्य कार्य कंटेनर को प्रबंधित करना है। कंटेनर, जैसे कि डॉकर, एप्लिकेशन और उसकी निर्भरताओं को एक इकाई में पैकेज करते हैं, जिससे एप्लिकेशन विभिन्न वातावरणों में लगातार और कुशलता से चल सकते हैं। कुबेरनेट्स इन कंटेनरों को स्वचालित रूप से तैनात करता है, स्केल करता है, और प्रबंधित करता है, जिससे डेवलपर्स को एप्लिकेशन के कोड पर ध्यान केंद्रित करने की अनुमति मिलती है, न कि बुनियादी ढांचे पर।

कुबेरनेट्स के लाभ

कुबेरनेट्स का उपयोग करने के कई लाभ हैं:

**पोर्टेबिलिटी:** कुबेरनेट्स विभिन्न वातावरणों – ऑन-प्रिमाइस, सार्वजनिक क्लाउड, या हाइब्रिड क्लाउड – में चल सकता है।
**स्केलेबिलिटी:** कुबेरनेट्स स्वचालित रूप से एप्लिकेशन को लोड के अनुसार स्केल कर सकता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि एप्लिकेशन हमेशा उपलब्ध रहे।
**स्वचालन:** कुबेरनेट्स एप्लिकेशन के परिनियोजन, रोलबैक और अपडेट को स्वचालित करता है, जिससे त्रुटियों का जोखिम कम होता है और दक्षता बढ़ती है।
**उच्च उपलब्धता:** कुबेरनेट्स एप्लिकेशन की कई प्रतियां चलाकर उच्च उपलब्धता सुनिश्चित करता है, और यदि कोई कंटेनर विफल हो जाता है, तो वह स्वचालित रूप से उसे बदल देता है।
**संसाधन अनुकूलन:** कुबेरनेट्स संसाधनों का कुशलतापूर्वक उपयोग करता है, जिससे लागत कम होती है।

कुबेरनेट्स की वास्तुकला

कुबेरनेट्स एक मास्टर-वर्कर नोड आर्किटेक्चर पर आधारित है।

**मास्टर नोड:** मास्टर नोड क्लस्टर के नियंत्रण तल के रूप में कार्य करता है। यह एप्लिकेशन के परिनियोजन, स्केलिंग और प्रबंधन के लिए जिम्मेदार है। मास्टर नोड में निम्नलिखित घटक शामिल हैं:

   * **API सर्वर:** यह कुबेरनेट्स क्लस्टर के लिए केंद्रीय प्रबंधन इंटरफ़ेस है।
   * **एटसीडी (etcd):** यह क्लस्टर की स्थिति को संग्रहीत करने के लिए एक वितरित कुंजी-मूल्य स्टोर है।
   * **शेड्यूलर:** यह निर्धारित करता है कि कंटेनरों को कौन से वर्कर नोड पर तैनात किया जाना चाहिए।
   * **कंट्रोलर मैनेजर:** यह क्लस्टर की स्थिति को बनाए रखने के लिए जिम्मेदार है।

**वर्कर नोड:** वर्कर नोड एप्लिकेशन के कंटेनरों को चलाते हैं। प्रत्येक वर्कर नोड में निम्नलिखित घटक शामिल हैं:

   * **कुबेलेट:** यह मास्टर नोड से निर्देशों को प्राप्त करता है और कंटेनरों को चलाता है।
   * **कंटेनर रनटाइम:** यह कंटेनरों को चलाने के लिए जिम्मेदार है (जैसे, डॉकर, containerd, cri-o)।
   * **कुबे-प्रॉक्सी:** यह क्लस्टर के भीतर नेटवर्क प्रॉक्सी के रूप में कार्य करता है।

बुनियादी कुबेरनेट्स अवधारणाएं

कुबेरनेट्स में कई महत्वपूर्ण अवधारणाएं हैं जिन्हें समझना आवश्यक है:

**पॉड (Pod):** यह कुबेरनेट्स में परिनियोजन की सबसे छोटी इकाई है। एक पॉड में एक या अधिक कंटेनर होते हैं जो एक साथ तैनात किए जाते हैं और एक ही नेटवर्क नेमस्पेस और स्टोरेज वॉल्यूम साझा करते हैं। पॉड का जीवनचक्र समझना महत्वपूर्ण है।
**डिप्लॉयमेंट (Deployment):** यह पॉड्स की वांछित स्थिति को परिभाषित करता है। डिप्लॉयमेंट स्वचालित रूप से पॉड्स को बनाता है, अपडेट करता है और स्केल करता है। रोलिंग अपडेट और रोलबैक डिप्लॉयमेंट की महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं।
**सर्विस (Service):** यह पॉड्स के एक सेट के लिए एक स्थिर नेटवर्क एक्सेस बिंदु प्रदान करता है। सर्विस लोड बैलेंसिंग और सेवा खोज को सक्षम करती है। सर्विस के प्रकार (ClusterIP, NodePort, LoadBalancer) एप्लिकेशन की आवश्यकताओं के अनुसार चुने जाते हैं।
**नेमस्पेस (Namespace):** यह क्लस्टर के भीतर संसाधनों को अलग करने का एक तरीका है। नेमस्पेस का उपयोग विभिन्न टीमों या परियोजनाओं के लिए संसाधनों को अलग करने के लिए किया जा सकता है। नेमस्पेस का प्रबंधन क्लस्टर संगठन के लिए महत्वपूर्ण है।
**वॉल्यूम (Volume):** यह कंटेनरों के लिए स्थायी स्टोरेज प्रदान करता है। वॉल्यूम डेटा को बनाए रखने के लिए उपयोग किए जाते हैं जब कंटेनर पुनः आरंभ होते हैं या हटा दिए जाते हैं। वॉल्यूम के प्रकार (emptyDir, hostPath, persistentVolumeClaim) डेटा की आवश्यकताओं के अनुसार चुने जाते हैं।
**कॉन्फिगमैप (ConfigMap):** यह एप्लिकेशन कॉन्फ़िगरेशन डेटा को संग्रहीत करता है। कॉन्फिगमैप का उपयोग एप्लिकेशन कोड को बदले बिना कॉन्फ़िगरेशन को बदलने के लिए किया जा सकता है। कॉन्फिगमैप का उपयोग एप्लिकेशन को अधिक लचीला बनाता है।
**सीक्रेट (Secret):** यह संवेदनशील जानकारी, जैसे पासवर्ड और एपीआई कुंजी को संग्रहीत करता है। सीक्रेट को एन्क्रिप्ट किया जाता है और केवल अधिकृत कंटेनरों द्वारा ही एक्सेस किया जा सकता है। सीक्रेट का प्रबंधन सुरक्षा के लिए महत्वपूर्ण है।

कुबेरनेट्स के साथ इंटरैक्ट कैसे करें

कुबेरनेट्स के साथ इंटरैक्ट करने के कई तरीके हैं:

**kubectl:** यह कुबेरनेट्स कमांड-लाइन इंटरफ़ेस है। यह आपको क्लस्टर को प्रबंधित करने, एप्लिकेशन को तैनात करने और संसाधनों को देखने की अनुमति देता है। kubectl कमांड सीखना आवश्यक है।
**कुबेरनेट्स डैशबोर्ड:** यह एक वेब-आधारित यूआई है जो आपको क्लस्टर को प्रबंधित करने की अनुमति देता है।
**API:** आप कुबेरनेट्स API का उपयोग करके प्रोग्रामेटिक रूप से क्लस्टर के साथ इंटरैक्ट कर सकते हैं।

एक साधारण एप्लिकेशन को तैनात करना

यहां एक साधारण एप्लिकेशन को तैनात करने के चरण दिए गए हैं:

1. **एक डिप्लॉयमेंट बनाएं:** एक YAML फ़ाइल बनाएं जो डिप्लॉयमेंट को परिभाषित करती है। 2. **एक सर्विस बनाएं:** एक YAML फ़ाइल बनाएं जो सर्विस को परिभाषित करती है। 3. **डिप्लॉयमेंट और सर्विस को लागू करें:** `kubectl apply -f <फ़ाइलनाम>.yaml` कमांड का उपयोग करें। 4. **एप्लिकेशन को एक्सेस करें:** सर्विस के आईपी एड्रेस और पोर्ट का उपयोग करके एप्लिकेशन को एक्सेस करें।

उन्नत कुबेरनेट्स अवधारणाएं

**हेल्म (Helm):** यह कुबेरनेट्स के लिए एक पैकेज मैनेजर है। हेल्म का उपयोग जटिल एप्लिकेशन को तैनात करने और प्रबंधित करने के लिए किया जा सकता है। हेल्म चार्ट एप्लिकेशन परिनियोजन को सरल बनाते हैं।
**इनग्रेस (Ingress):** यह क्लस्टर में बाहरी ट्रैफ़िक को रूट करने का एक तरीका है। इनग्रेस लोड बैलेंसिंग और एसएसएल/टीएलएस टर्मिनेशन को सक्षम करता है। इनग्रेस कंट्रोलर इनग्रेस नियमों को लागू करते हैं।
**ऑटोस्केलिंग (Autoscaling):** यह स्वचालित रूप से एप्लिकेशन को लोड के अनुसार स्केल करता है। हॉरिजॉन्टल पॉड ऑटोस्केलर (HPA) पॉड्स की संख्या को स्केल करता है।
**स्टेटफुलसेट (StatefulSet):** यह स्टेटफुल एप्लिकेशन को तैनात करने के लिए उपयोग किया जाता है। स्टेटफुलसेट प्रत्येक पॉड को एक अद्वितीय पहचान प्रदान करता है और डेटा को बनाए रखता है जब पॉड पुनः आरंभ होते हैं या हटा दिए जाते हैं। स्टेटफुलसेट बनाम डिप्लॉयमेंट समझना महत्वपूर्ण है।
**डेमनसेट (DaemonSet):** यह क्लस्टर में प्रत्येक नोड पर एक पॉड चलाता है। डेमनसेट का उपयोग लॉगिंग, मॉनिटरिंग और नेटवर्क एजेंट जैसे कार्यों के लिए किया जा सकता है। डेमनसेट का उपयोग क्लस्टर-व्यापी सेवाओं के लिए उपयोगी है।

कुबेरनेट्स के लिए सुरक्षा सर्वोत्तम अभ्यास

**रोल-आधारित एक्सेस कंट्रोल (RBAC) का उपयोग करें:** RBAC का उपयोग उपयोगकर्ताओं और सेवाओं को केवल उन संसाधनों तक पहुंच प्रदान करने के लिए करें जिनकी उन्हें आवश्यकता है।
**नेटवर्क नीतियों का उपयोग करें:** नेटवर्क नीतियों का उपयोग क्लस्टर के भीतर नेटवर्क ट्रैफ़िक को नियंत्रित करने के लिए करें।
**कंटेनर छवियों को स्कैन करें:** कंटेनर छवियों में कमजोरियों की पहचान करने के लिए स्कैनिंग टूल का उपयोग करें।
**सीक्रेट को एन्क्रिप्ट करें:** संवेदनशील जानकारी को संग्रहीत करने के लिए सीक्रेट का उपयोग करें और उन्हें एन्क्रिप्ट करें।
**नियमित रूप से क्लस्टर को अपडेट करें:** नवीनतम सुरक्षा पैच लागू करने के लिए क्लस्टर को नियमित रूप से अपडेट करें।

निष्कर्ष

कुबेरनेट्स एक शक्तिशाली और लचीला कंटेनर ऑर्केस्ट्रेशन प्रणाली है जो आधुनिक क्लाउड-नेटिव अनुप्रयोगों के लिए एक अनिवार्य उपकरण बन गया है। इस लेख में, हमने कुबेरनेट्स की बुनियादी अवधारणाओं, वास्तुकला और कार्यों को कवर किया है। यह शुरुआती लोगों के लिए कुबेरनेट्स की दुनिया में प्रवेश करने के लिए एक अच्छी शुरुआत है।

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