कुबेरनेट्स सर्विस

परिचय

कुबेरनेट्स (Kubernetes) एक शक्तिशाली कंटेनर ऑर्केस्ट्रेशन प्लेटफ़ॉर्म है जो एप्लिकेशन को डिप्लॉय, स्केल और मैनेज करने में मदद करता है। कुबेरनेट्स का एक महत्वपूर्ण घटक है 'सर्विस' (Service)। यह सर्विस एप्लिकेशन के भीतर और बाहर नेटवर्क एक्सेस प्रदान करती है। यह लेख कुबेरनेट्स सर्विस की गहन समझ प्रदान करेगा, जो शुरुआती लोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है। हम सर्विस के प्रकार, कॉन्फ़िगरेशन और उपयोग के मामलों को विस्तार से जानेंगे।

सर्विस की आवश्यकता क्यों है?

पॉड (Pod) कुबेरनेट्स में डिप्लॉयमेंट की सबसे छोटी इकाई है। पॉड गतिशील होते हैं - वे बनाए और नष्ट किए जा सकते हैं। इसका मतलब है कि पॉड का आईपी एड्रेस (IP Address) बदल सकता है। यदि कोई एप्लिकेशन सीधे पॉड के आईपी एड्रेस पर निर्भर करता है, तो पॉड के बदलने पर एप्लिकेशन काम करना बंद कर देगा।

यहाँ सर्विस की आवश्यकता उत्पन्न होती है। सर्विस एक स्थिर आईपी एड्रेस और डीएनएस (DNS) नाम प्रदान करती है। एप्लिकेशन इस स्थिर एंडपॉइंट (Endpoint) का उपयोग कर सकते हैं, और कुबेरनेट्स सर्विस पॉड के पीछे के ट्रैफिक को सही पॉड तक रूट (Route) करेगी, भले ही पॉड का आईपी एड्रेस बदल जाए।

सर्विस क्या है?

कुबेरनेट्स सर्विस एक एब्स्ट्रैक्शन लेयर (Abstraction Layer) है जो पॉड के एक सेट को नेटवर्क एक्सेस प्रदान करता है। यह एक स्थिर आईपी एड्रेस और डीएनएस नाम प्रदान करता है, जो एप्लिकेशन को पॉड के गतिशील आईपी एड्रेस से निपटने की आवश्यकता को समाप्त करता है।

एक सर्विस निम्नलिखित काम करती है:

**स्थिर आईपी एड्रेस:** सर्विस एक क्लस्टर आईपी (Cluster IP) प्रदान करती है जो क्लस्टर के भीतर से एक्सेस किया जा सकता है।
**लोड बैलेंसिंग (Load Balancing):** सर्विस पॉड के बीच ट्रैफिक को वितरित करती है, जिससे एप्लिकेशन की उपलब्धता और स्केलेबिलिटी (Scalability) बढ़ती है।
**सर्विस डिस्कवरी (Service Discovery):** सर्विस का एक डीएनएस नाम होता है जिसका उपयोग अन्य एप्लिकेशन सर्विस को खोजने और उससे कनेक्ट करने के लिए कर सकते हैं।

सर्विस के प्रकार

कुबेरनेट्स में कई प्रकार की सर्विस उपलब्ध हैं, जिनमें से प्रत्येक विशिष्ट उपयोग के मामलों के लिए डिज़ाइन की गई है:

**ClusterIP:** यह डिफ़ॉल्ट सर्विस प्रकार है। यह सर्विस क्लस्टर के भीतर से एक्सेस के लिए एक आंतरिक आईपी एड्रेस प्रदान करती है। यह उन एप्लिकेशन के लिए उपयुक्त है जिन्हें केवल क्लस्टर के भीतर से एक्सेस करने की आवश्यकता होती है।
**NodePort:** यह सर्विस क्लस्टर के प्रत्येक नोड (Node) पर एक पोर्ट खोलती है। एप्लिकेशन इस पोर्ट के माध्यम से सर्विस तक पहुँच सकते हैं। यह डेवलपमेंट (Development) और टेस्टिंग (Testing) के लिए उपयोगी है, लेकिन प्रोडक्शन (Production) के लिए अनुशंसित नहीं है।
**LoadBalancer:** यह सर्विस एक क्लाउड प्रोवाइडर (Cloud Provider) के लोड बैलेंसर (Load Balancer) का उपयोग करती है ताकि सर्विस को बाहरी रूप से उजागर किया जा सके। यह प्रोडक्शन में उपयोग के लिए सबसे आम सर्विस प्रकार है।
**ExternalName:** यह सर्विस किसी बाहरी सर्विस को मैप करती है। यह उन एप्लिकेशन के लिए उपयोगी है जिन्हें बाहरी डेटाबेस (Database) या अन्य सेवाओं तक पहुँचने की आवश्यकता होती है।

कुबेरनेट्स सर्विस प्रकार
सर्विस प्रकार	विवरण	उपयोग का मामला
ClusterIP	क्लस्टर के भीतर से एक्सेस के लिए आंतरिक आईपी एड्रेस प्रदान करता है।	आंतरिक एप्लिकेशन संचार
NodePort	क्लस्टर के प्रत्येक नोड पर एक पोर्ट खोलता है।	डेवलपमेंट और टेस्टिंग
LoadBalancer	क्लाउड प्रोवाइडर के लोड बैलेंसर का उपयोग करता है।	बाहरी एक्सेस के लिए प्रोडक्शन एप्लिकेशन
ExternalName	किसी बाहरी सर्विस को मैप करता है।	बाहरी सेवाओं तक पहुँच

सर्विस कैसे बनाएं?

आप YAML फ़ाइल का उपयोग करके कुबेरनेट्स सर्विस बना सकते हैं। यहाँ एक सरल ClusterIP सर्विस का उदाहरण दिया गया है:

```yaml apiVersion: v1 kind: Service metadata:

 name: my-service

spec:

 selector:
   app: my-app
 ports:
   - protocol: TCP
     port: 80
     targetPort: 8080

```

इस YAML फ़ाइल में:

`apiVersion` सर्विस के एपीआई (API) संस्करण को निर्दिष्ट करता है।
`kind` बताता है कि यह एक सर्विस है।
`metadata` सर्विस के बारे में जानकारी प्रदान करता है, जैसे कि इसका नाम।
`spec` सर्विस के वांछित राज्य को परिभाषित करता है।

   *   `selector` उन पॉड को निर्दिष्ट करता है जिन्हें सर्विस को रूट करना चाहिए। इस उदाहरण में, यह `app: my-app` लेबल वाले पॉड को रूट करेगा।
   *   `ports` सर्विस के पोर्ट और पॉड पर लक्षित पोर्ट को परिभाषित करता है। इस उदाहरण में, सर्विस पोर्ट 80 पर अनुरोध सुनेगी और उन्हें पॉड के पोर्ट 8080 पर अग्रेषित करेगी।

आप `kubectl apply -f <filename>.yaml` कमांड का उपयोग करके इस YAML फ़ाइल को लागू कर सकते हैं।

सर्विस डिस्कवरी

कुबेरनेट्स सर्विस डिस्कवरी को सरल बनाता है। जब कोई सर्विस बनाई जाती है, तो कुबेरनेट्स स्वचालित रूप से एक डीएनएस नाम बनाता है। यह डीएनएस नाम सर्विस के क्लस्टर आईपी एड्रेस को इंगित करता है।

अन्य एप्लिकेशन इस डीएनएस नाम का उपयोग सर्विस को खोजने और उससे कनेक्ट करने के लिए कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, यदि आपकी सर्विस का नाम `my-service` है और आपका क्लस्टर डोमेन `example.com` है, तो आप `my-service.example.com` का उपयोग करके सर्विस से कनेक्ट कर सकते हैं।

सर्विस के साथ लोड बैलेंसिंग

कुबेरनेट्स सर्विस पॉड के बीच ट्रैफिक को वितरित करने के लिए लोड बैलेंसिंग का उपयोग करती है। यह सुनिश्चित करता है कि कोई भी पॉड ओवरलोड (Overload) न हो और एप्लिकेशन हमेशा उपलब्ध रहे।

कुबेरनेट्स कई लोड बैलेंसिंग एल्गोरिदम (Algorithm) का समर्थन करता है, जिनमें शामिल हैं:

**Round Robin:** अनुरोधों को पॉड के बीच क्रमिक रूप से वितरित किया जाता है।
**Least Connections:** अनुरोधों को सबसे कम कनेक्शन वाले पॉड पर भेजा जाता है।
**Session Affinity:** अनुरोधों को उसी पॉड पर भेजा जाता है जो पिछले अनुरोध को संभाला था।

सर्विस को एक्सप्लोर करना

`kubectl` कमांड लाइन टूल का उपयोग करके सर्विस के बारे में जानकारी प्राप्त की जा सकती है।

`kubectl get services`: सभी सर्विस की सूची प्रदर्शित करता है।
`kubectl describe service <service-name>`: किसी विशिष्ट सर्विस के बारे में विस्तृत जानकारी प्रदर्शित करता है।
`kubectl expose deployment <deployment-name> --type=<service-type> --port=<port>`: एक डिप्लॉयमेंट (Deployment) के लिए एक सर्विस बनाता है।

उन्नत कॉन्फ़िगरेशन

कुबेरनेट्स सर्विस को और अधिक कॉन्फ़िगर करने के लिए कई विकल्प उपलब्ध हैं:

**Headless Services:** हेडलेस सर्विस क्लस्टर आईपी प्रदान नहीं करती है। इसके बजाय, यह सर्विस के नाम से जुड़े सभी पॉड के आईपी एड्रेस को वापस करता है। यह उन एप्लिकेशन के लिए उपयोगी है जिन्हें पॉड के आईपी एड्रेस को सीधे जानने की आवश्यकता होती है।
**External Traffic Policy:** यह कॉन्फ़िगरेशन विकल्प निर्धारित करता है कि सर्विस बाहरी ट्रैफिक को कैसे रूट करती है। `Cluster` विकल्प बाहरी ट्रैफिक को केवल उन नोड पर रूट करता है जिन पर सर्विस के पॉड चल रहे हैं। `Local` विकल्प बाहरी ट्रैफिक को केवल स्थानीय नोड पर रूट करता है।
**Session Affinity:** जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, सेशन एफिनिटी अनुरोधों को उसी पॉड पर भेजने की अनुमति देता है जिसने पिछले अनुरोध को संभाला था। यह उन एप्लिकेशन के लिए उपयोगी है जिन्हें सेशन स्टेट (Session State) बनाए रखने की आवश्यकता होती है।

सर्विस और इनग्रेस (Ingress)

हालांकि सर्विस क्लस्टर के भीतर नेटवर्क एक्सेस प्रदान करती हैं, लेकिन इनग्रेस बाहरी एक्सेस के लिए अधिक उन्नत विकल्प प्रदान करता है। इनग्रेस एक एपीआई ऑब्जेक्ट (API Object) है जो HTTP और HTTPS ट्रैफिक को क्लस्टर में रूट करता है। यह आपको एक ही आईपी एड्रेस और डोमेन नाम का उपयोग करके कई सर्विस को उजागर करने की अनुमति देता है। इनग्रेस कंट्रोलर (Ingress Controller) इनग्रेस नियमों को लागू करता है।

इनग्रेस कंट्रोलर के साथ मिलकर, इनग्रेस एक अधिक लचीला और शक्तिशाली तरीका है बाहरी ट्रैफिक को प्रबंधित करने का।

सर्विस मॉनिटरिंग (Monitoring)

अपनी कुबेरनेट्स सर्विस की निगरानी करना महत्वपूर्ण है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वे ठीक से काम कर रहे हैं। आप कई मेट्रिक्स (Metrics) को मॉनिटर कर सकते हैं, जैसे कि:

**अनुरोधों की संख्या:** सर्विस द्वारा प्राप्त अनुरोधों की संख्या।
**विलंबता (Latency):** अनुरोधों को संसाधित करने में लगने वाला समय।
**त्रुटि दर:** अनुरोधों की संख्या जो त्रुटियों के साथ विफल हो जाती है।

आप प्रोमेथियस (Prometheus) और ग्राफीना (Grafana) जैसे टूल का उपयोग करके इन मेट्रिक्स को मॉनिटर कर सकते हैं।

निष्कर्ष

कुबेरनेट्स सर्विस एप्लिकेशन को नेटवर्क एक्सेस प्रदान करने का एक शक्तिशाली और लचीला तरीका है। यह स्थिर आईपी एड्रेस, लोड बैलेंसिंग और सर्विस डिस्कवरी प्रदान करता है। इस लेख में, हमने कुबेरनेट्स सर्विस के मूल सिद्धांतों को कवर किया है, जिसमें सर्विस के प्रकार, कॉन्फ़िगरेशन और उपयोग के मामले शामिल हैं। इस जानकारी के साथ, आप अपने कुबेरनेट्स एप्लिकेशन के लिए विश्वसनीय और स्केलेबल सर्विस बनाने के लिए तैयार हैं।

बाइनरी विकल्प और कुबेरनेट्स का संबंध (संबंधित प्रासंगिकता)

हालांकि कुबेरनेट्स और बाइनरी विकल्प सीधे तौर पर संबंधित नहीं हैं, लेकिन दोनों ही जोखिम प्रबंधन और पूर्वानुमान पर निर्भर करते हैं। कुबेरनेट्स में, आप एप्लिकेशन को डिप्लॉय करते समय स्केलेबिलिटी और उपलब्धता का पूर्वानुमान लगाते हैं। इसी तरह, बाइनरी विकल्प में, आप परिसंपत्ति की कीमत की दिशा का पूर्वानुमान लगाते हैं। कुबेरनेट्स में एक मजबूत सर्विस आर्किटेक्चर बनाने के लिए, आपको ट्रैफिक पैटर्न, संसाधन उपयोग और संभावित विफलताओं का विश्लेषण करना होगा - ये कौशल बाइनरी विकल्प ट्रेडिंग में भी उपयोगी हो सकते हैं। तकनीकी विश्लेषण और वॉल्यूम विश्लेषण दोनों ही क्षेत्रों में महत्वपूर्ण हैं। जोखिम प्रबंधन भी दोनों में समान रूप से महत्वपूर्ण है, क्योंकि कुबेरनेट्स में विफलताओं को कम करने के लिए और बाइनरी विकल्प में नुकसान को सीमित करने के लिए सावधानीपूर्वक योजना की आवश्यकता होती है। स्ट्रेटेजी का चयन और पोर्टफोलियो विविधीकरण भी महत्वपूर्ण अवधारणाएँ हैं।

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