Kubernetes adalah sistem orkestrasi kontainer yang sangat populer dan digunakan oleh banyak organisasi untuk mengelola dan mengotomatisasi aplikasi berbasis kontainer. Dikembangkan oleh Google, Kubernetes memungkinkan perusahaan untuk menjalankan aplikasi secara efisien dalam lingkungan terdistribusi, baik di cloud maupun di pusat data lokal. Arsitektur Kubernetes terdiri dari beberapa komponen yang bekerja bersama untuk memastikan aplikasi berjalan dengan lancar, dapat diskalakan, dan dapat dipelihara dengan baik.
Komponen Utama dalam Arsitektur Kubernetes
Arsitektur Kubernetes terbagi menjadi dua bagian utama, yaitu control plane dan node.
a. Control Plane
Control plane bertanggung jawab untuk mengelola dan mengatur keadaan sistem Kubernetes secara keseluruhan. Komponen-komponen yang ada di control plane memastikan bahwa aplikasi berjalan sesuai dengan yang diinginkan dan menangani pengaturan cluster. Komponen utama di control plane meliputi:
-
API Server (kube-apiserver): API server adalah komponen utama dalam arsitektur Kubernetes yang menerima semua permintaan dan interaksi dengan cluster Kubernetes. Semua komunikasi di Kubernetes, baik dari pengguna atau layanan lain, diproses oleh API server. API server juga bertanggung jawab untuk menyimpan dan mengelola status sistem dalam etcd.
-
etcd: Etcd adalah database key-value terdistribusi yang digunakan untuk menyimpan konfigurasi dan status cluster Kubernetes. Setiap perubahan dalam cluster, seperti penambahan pod atau perubahan konfigurasi, dicatat dalam etcd untuk memastikan semua node dalam cluster memiliki salinan status yang konsisten.
-
Controller Manager (kube-controller-manager): Controller manager mengelola controller dalam Kubernetes, yang bertanggung jawab untuk memantau status cluster dan mengambil tindakan otomatis jika status yang diinginkan tidak tercapai. Misalnya, jika ada pod yang gagal, controller manager akan membuat pod baru untuk menggantikannya.
-
Scheduler (kube-scheduler): Scheduler bertugas untuk menentukan node mana yang akan menjalankan pod yang baru dibuat. Berdasarkan resource yang tersedia, preferensi tertentu, dan ketersediaan node, scheduler memilih tempat terbaik untuk menjalankan pod.
b. Node
Node adalah mesin fisik atau virtual yang menjalankan aplikasi dalam bentuk kontainer. Setiap node dalam cluster Kubernetes menjalankan beberapa komponen untuk memastikan aplikasi berjalan dengan baik. Komponen utama dalam node meliputi:
-
Kubelet: Kubelet adalah agen yang berjalan di setiap node dan bertanggung jawab untuk mengelola kontainer yang berjalan di dalam node tersebut. Kubelet memastikan bahwa kontainer yang dijalankan sesuai dengan instruksi dari control plane, seperti menjalankan atau menghentikan kontainer.
-
Kube Proxy: Kube Proxy bertugas untuk mengelola jaringan di dalam cluster Kubernetes. Kube Proxy bertanggung jawab untuk mengatur load balancing dan routing trafik antar pod dalam cluster. Ia memastikan bahwa trafik yang datang ke cluster diarahkan ke pod yang tepat.
-
Container Runtime: Container runtime adalah perangkat lunak yang menjalankan kontainer. Kubernetes mendukung berbagai container runtime, seperti Docker, containerd, dan CRI-O. Container runtime bertanggung jawab untuk menjalankan, menghentikan, dan mengelola siklus hidup kontainer di dalam node.
Fungsi dan Manfaat Arsitektur Kubernetes
Arsitektur Kubernetes dirancang untuk memastikan bahwa aplikasi berjalan dengan lancar dalam skala besar, di lingkungan yang terdistribusi. Berikut adalah beberapa fungsi dan manfaat utama dari arsitektur Kubernetes:
a. Orkestrasi dan Automasi
Salah satu fungsi utama Kubernetes adalah orkestrasi kontainer, yaitu kemampuan untuk mengelola dan mengotomatisasi penyebaran, penskalaan, dan pengelolaan kontainer. Dengan Kubernetes, pengguna dapat dengan mudah mendefinisikan aplikasi mereka menggunakan file konfigurasi deklaratif, dan Kubernetes akan memastikan bahwa aplikasi berjalan sesuai dengan yang diinginkan. Selain itu, Kubernetes juga dapat secara otomatis memperbaiki aplikasi jika terjadi kesalahan, seperti membuat ulang pod yang gagal.
b. Skalabilitas dan Efisiensi Sumber Daya
Kubernetes memungkinkan aplikasi untuk diskalakan secara horizontal, yaitu dengan menambahkan atau menghapus jumlah pod sesuai kebutuhan. Hal ini memungkinkan aplikasi untuk menangani lonjakan trafik dengan lebih efisien. Selain itu, Kubernetes juga dapat mengelola sumber daya secara dinamis, memastikan bahwa aplikasi hanya menggunakan sumber daya yang diperlukan dan menghindari pemborosan.
c. Ketersediaan dan Keandalan
Arsitektur Kubernetes mendukung konsep tinggi ketersediaan (high availability) melalui replikasi dan pengelolaan pod yang berjalan di berbagai node. Jika salah satu node gagal, Kubernetes secara otomatis akan memindahkan pod yang gagal ke node lain yang tersedia, sehingga aplikasi tetap berjalan dengan normal tanpa gangguan berarti.
d. Pengelolaan Layanan dan Networking
Kubernetes menyediakan kemampuan load balancing dan pengelolaan layanan, yang memastikan bahwa trafik di dalam cluster dialihkan dengan efisien ke pod yang tepat. Kube Proxy bertanggung jawab untuk mengatur trafik jaringan antar pod dan memastikan komunikasi antar komponen aplikasi berjalan dengan lancar.
e. Portabilitas dan Konsistensi Lingkungan
Dengan Kubernetes, aplikasi dapat dijalankan dengan cara yang konsisten di berbagai lingkungan, mulai dari laptop pengembang hingga pusat data perusahaan atau cloud publik. Karena Kubernetes menggunakan kontainer sebagai dasar untuk menjalankan aplikasi, aplikasi yang dikemas dalam kontainer dapat dipindahkan antar lingkungan tanpa masalah kompatibilitas.
Belajar Kubernetes bersama ADINUSA
Belajar Kubernetes bersama ADINUSA memberikan pengalaman yang mendalam dalam mengelola dan mengorkestrasi aplikasi kontainer di skala besar. Dengan pendekatan yang praktis dan materi yang mudah dipahami, ADINUSA menyediakan pelatihan yang mencakup konsep-konsep dasar hingga teknik lanjutan dalam Kubernetes. Para peserta akan diajarkan cara menyusun, mengelola, dan memantau aplikasi di lingkungan cloud-native dengan menggunakan alat-alat modern yang terintegrasi dalam Kubernetes. Dengan bimbingan instruktur berpengalaman dan latihan langsung, peserta dapat memperkuat keterampilan mereka dalam teknologi containerization yang semakin relevan di dunia DevOps dan pengembangan perangkat lunak.
Kesimpulan
Arsitektur Kubernetes terdiri dari komponen-komponen yang bekerja sama untuk mengelola kontainer dan aplikasi secara efisien di lingkungan terdistribusi. Dengan fungsi orkestrasi, skalabilitas, ketersediaan, dan pengelolaan layanan, Kubernetes memberikan berbagai manfaat bagi organisasi yang ingin mengelola aplikasi mereka dengan lebih baik dan lebih efisien. Oleh karena itu, Kubernetes menjadi solusi yang sangat penting bagi perusahaan yang mengadopsi pendekatan berbasis kontainer dan cloud untuk pengelolaan aplikasi modern mereka.
Artikel Lainnya
