कुबेरनेट्स नेटवर्किंग

परिचय

कुबेरनेट्स (Kubernetes) एक शक्तिशाली कंटेनर ऑर्केस्ट्रेशन सिस्टम है जो एप्लिकेशन को डिप्लॉय, स्केल और मैनेज करने में मदद करता है। कुबेरनेट्स का एक महत्वपूर्ण पहलू है उसका नेटवर्किंग मॉडल, जो कंटेनरों के बीच संचार और बाहरी दुनिया से एक्सेस को सक्षम बनाता है। यह लेख शुरुआती लोगों के लिए कुबेरनेट्स नेटवर्किंग की बुनियादी अवधारणाओं को समझने में मदद करेगा। हम विभिन्न घटकों, नेटवर्किंग नीतियों और कुछ सामान्य समस्याओं के निवारण पर ध्यान केंद्रित करेंगे।

कुबेरनेट्स नेटवर्किंग की बुनियादी अवधारणाएं

कुबेरनेट्स में, प्रत्येक पॉड एक अद्वितीय आईपी एड्रेस (IP Address) प्राप्त करता है। पॉड एक या अधिक कंटेनरों का एक समूह है जो एक साथ डिप्लॉय किए जाते हैं। कुबेरनेट्स क्लस्टर के भीतर, पॉड एक दूसरे के साथ सीधे अपने आईपी एड्रेस का उपयोग करके संवाद कर सकते हैं। लेकिन, क्लस्टर के बाहर से पॉड तक पहुंचने या क्लस्टर के भीतर विभिन्न नेमस्पेस में मौजूद पॉड तक पहुंचने के लिए, हमें कुछ अतिरिक्त तंत्रों की आवश्यकता होती है।

पॉड आईपी एड्रेस: प्रत्येक पॉड को एक अद्वितीय आईपी एड्रेस दिया जाता है, जो क्लस्टर नेटवर्क के भीतर संचार के लिए उपयोग होता है।
सर्विस: सर्विस एक एब्स्ट्रैक्शन लेयर है जो पॉड के एक सेट को एक स्थिर आईपी एड्रेस और डीएनएस (DNS) नाम प्रदान करता है। इससे पॉड बदलते रहने पर भी एप्लिकेशन तक पहुंचना आसान हो जाता है। कुबेरनेट्स सर्विस विभिन्न प्रकार की होती हैं, जैसे कि क्लस्टरआईपी, नोडपोर्ट और लोडबैलेंसर।
नेमस्पेस: नेमस्पेस एक क्लस्टर को वर्चुअल रूप से विभाजित करने का एक तरीका है। यह संसाधनों को अलग करने और एक्सेस को नियंत्रित करने में मदद करता है। कुबेरनेट्स नेमस्पेस एक ही क्लस्टर के भीतर कई टीमों या परियोजनाओं को अलग-अलग वातावरण बनाने की अनुमति देता है।
नेटवर्क पॉलिसी: नेटवर्क पॉलिसी पॉड के बीच इनबाउंड और आउटबाउंड ट्रैफ़िक को नियंत्रित करती हैं। यह सुरक्षा बढ़ाने और एप्लिकेशन के बीच अनधिकृत संचार को रोकने में मदद करता है। कुबेरनेट्स नेटवर्क पॉलिसी एक शक्तिशाली उपकरण है जो नेटवर्क ट्रैफिक को बारीक रूप से नियंत्रित करने में सक्षम बनाता है।

कुबेरनेट्स नेटवर्किंग घटक

कुबेरनेट्स नेटवर्किंग कई घटकों पर निर्भर करती है जो एक साथ काम करते हैं:

kube-proxy: यह प्रत्येक नोड पर चलने वाला एक नेटवर्क प्रॉक्सी है जो सर्विस को लागू करता है। यह ट्रैफ़िक को पॉड तक रीडायरेक्ट करता है। kube-proxy कुबेरनेट्स क्लस्टर में सर्विस डिस्कवरी और लोड बैलेंसिंग का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।
कंटेनर नेटवर्क इंटरफेस (CNI): CNI एक मानक है जो कुबेरनेट्स को विभिन्न नेटवर्क प्लगइन्स के साथ इंटरैक्ट करने की अनुमति देता है। CNI प्लगइन्स पॉड के लिए नेटवर्क इंटरफेस को कॉन्फ़िगर करते हैं और उन्हें आईपी एड्रेस प्रदान करते हैं। CNI प्लगइन जैसे कि Calico, Flannel और Weave Net, विभिन्न नेटवर्किंग क्षमताओं की पेशकश करते हैं।
कोरडीएस (CoreDNS): कोरडीएस एक डीएनएस सर्वर है जो कुबेरनेट्स क्लस्टर के भीतर सर्विस नामों को हल करता है। यह पॉड को सर्विस नामों का उपयोग करके एक दूसरे के साथ संवाद करने की अनुमति देता है। CoreDNS कुबेरनेट्स में सर्विस डिस्कवरी के लिए एक महत्वपूर्ण घटक है।

सर्विस के प्रकार

कुबेरनेट्स विभिन्न प्रकार की सर्विस प्रदान करता है, प्रत्येक की अपनी विशेषताएं और उपयोग के मामले हैं:

कुबेरनेट्स सर्विस के प्रकार
सर्विस प्रकार	विवरण	उपयोग के मामले	क्लस्टरआईपी	क्लस्टर के भीतर एक आंतरिक आईपी एड्रेस प्रदान करता है।	क्लस्टर के भीतर एप्लिकेशन के बीच संचार के लिए।	नोडपोर्ट	प्रत्येक नोड पर एक पोर्ट खोलता है, जिससे बाहरी ट्रैफ़िक सर्विस तक पहुंच सकता है।	विकास और परीक्षण के लिए, या जब आप एक साधारण लोड बैलेंसर का उपयोग करना चाहते हैं।	लोडबैलेंसर	एक क्लाउड प्रदाता का उपयोग करके एक बाहरी लोड बैलेंसर बनाता है जो ट्रैफ़िक को पॉड में वितरित करता है।	उत्पादन वातावरण के लिए, जहां आपको उच्च उपलब्धता और स्केलेबिलिटी की आवश्यकता होती है।	एक्सटर्नलनेम	एक बाहरी डीएनएस नाम को सर्विस से मैप करता है।	जब आपके पास पहले से ही एक बाहरी डीएनएस रिकॉर्ड है और आप इसे कुबेरनेट्स सर्विस से इंगित करना चाहते हैं।

नेटवर्क पॉलिसी का उपयोग

नेटवर्क पॉलिसी का उपयोग पॉड के बीच संचार को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। यह सुरक्षा बढ़ाने और एप्लिकेशन के बीच अनधिकृत संचार को रोकने में मदद करता है। नेटवर्क पॉलिसी का उपयोग करके, आप यह निर्दिष्ट कर सकते हैं कि कौन से पॉड एक दूसरे के साथ संवाद कर सकते हैं, और किन पोर्ट पर।

उदाहरण के लिए, आप एक नेटवर्क पॉलिसी बना सकते हैं जो केवल वेब एप्लिकेशन पॉड को डेटाबेस पॉड से 80 पोर्ट पर संवाद करने की अनुमति देती है। इससे डेटाबेस पॉड को अनधिकृत एक्सेस से बचाया जा सकता है। नेटवर्क पॉलिसी उदाहरण आपको नेटवर्क पॉलिसी को कॉन्फ़िगर करने के तरीके के बारे में अधिक जानकारी प्रदान करते हैं।

DNS नाम रिज़ॉल्यूशन

कुबेरनेट्स क्लस्टर के भीतर, DNS नाम रिज़ॉल्यूशन कोरडीएस द्वारा संभाला जाता है। कोरडीएस सर्विस नामों को उनके संबंधित क्लस्टर आईपी एड्रेस में अनुवाद करता है। यदि आप किसी सर्विस को उसके नाम से एक्सेस करते हैं, तो कोरडीएस स्वचालित रूप से सही आईपी एड्रेस को हल कर देगा।

आप `nslookup` या `dig` जैसे उपकरणों का उपयोग करके कुबेरनेट्स क्लस्टर के भीतर डीएनएस रिज़ॉल्यूशन का परीक्षण कर सकते हैं। यह सुनिश्चित करने के लिए कि आपके एप्लिकेशन सही सर्विस नामों का उपयोग कर रहे हैं, यह महत्वपूर्ण है।

नेटवर्क समस्या निवारण

कुबेरनेट्स नेटवर्किंग में समस्याएँ आ सकती हैं। कुछ सामान्य समस्याएँ और उनके समाधान निम्नलिखित हैं:

पॉड कनेक्ट नहीं हो पा रहा है: सुनिश्चित करें कि पॉड सही नेटवर्क में है और नेटवर्क पॉलिसी संचार को अवरुद्ध नहीं कर रही है।
सर्विस तक पहुंच नहीं है: जांचें कि सर्विस सही ढंग से कॉन्फ़िगर की गई है और kube-proxy ठीक से काम कर रहा है।
DNS रिज़ॉल्यूशन विफल हो रहा है: सुनिश्चित करें कि कोरडीएस चल रहा है और सही ढंग से कॉन्फ़िगर किया गया है।

आप `kubectl describe` कमांड का उपयोग करके पॉड, सर्विस और नेटवर्क पॉलिसी के बारे में अधिक जानकारी प्राप्त कर सकते हैं। यह समस्या निवारण प्रक्रिया में आपकी सहायता कर सकता है।

उन्नत नेटवर्किंग अवधारणाएं

इनग्रेस (Ingress): इनग्रेस एक बाहरी लोड बैलेंसर के रूप में कार्य करता है जो HTTP और HTTPS ट्रैफ़िक को क्लस्टर में रूट करता है। कुबेरनेट्स इनग्रेस आपको एक ही आईपी एड्रेस का उपयोग करके कई सर्विस को एक्सपोज करने की अनुमति देता है।
सर्विस मेश (Service Mesh): सर्विस मेश एक समर्पित इंफ्रास्ट्रक्चर लेयर है जो सर्विस-टू-सर्विस संचार को प्रबंधित करती है। सर्विस मेश उदाहरण जैसे कि Istio और Linkerd, ट्रैफ़िक प्रबंधन, सुरक्षा और अवलोकन जैसी सुविधाएँ प्रदान करते हैं।
नेटवर्क अटैचमेंट (Network Attachment): नेटवर्क अटैचमेंट आपको कुबेरनेट्स क्लस्टर को बाहरी नेटवर्क से कनेक्ट करने की अनुमति देता है। यह उन अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी है जिन्हें बाहरी संसाधनों तक पहुंच की आवश्यकता होती है।

बाइनरी ऑप्शन के साथ संबंध (विश्लेषणात्मक संबंध)

हालांकि कुबेरनेट्स नेटवर्किंग सीधे तौर पर बाइनरी ऑप्शन ट्रेडिंग से संबंधित नहीं है, लेकिन उच्च उपलब्धता और कम विलंबत

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