Ein Kubernetes Cluster (K8s) ist eine Gruppierung von Knoten, die containerisierte Apps effizient, automatisiert, verteilt und skalierbar ausführen. K8s-Cluster ermöglichen es Ingenieuren, Container über mehrere physische, virtuelle und Cloud-Server hinweg zu orchestrieren und zu überwachen. Dadurch werden die Container von der zugrunde liegenden Hardwareschicht entkoppelt und agile und robuste Bereitstellungen ermöglicht.
Auch nach beeindruckendem Wachstum und einem Popularitätsschub in den letzten Jahren ist Kubernetes weiterhin eines der beliebtesten Themen in der Welt der Anwendungsbereitstellung. Tatsächlich ergab der State of Open Source-Bericht 2021 von RedHat, dass 85 % der befragten IT-Leiter angaben, „Kubernetes sei der Schlüssel“ zu Cloud-native-Anwendungsstrategien. Werfen wir einen genaueren Blick auf Kubernetes Cluster, wie sie funktionieren und wie die richtigen Tools Ihnen helfen können, sie zu sichern.
Die Komponenten eines Kubernetes Clusters
Es kann schwierig sein, mit der Terminologie in der Welt der Container Schritt zu halten. Bevor wir fortfahren, nehmen wir uns eine Minute Zeit, um die Frage „Was ist ein Kubernetes Cluster?“ etwas ausführlicher zu beantworten, indem wir uns die wichtigsten Komponenten ansehen.
- Kontrollebene: Die Kontrollebene ermöglicht die Abstraktion, die K8s so leistungsstark macht. Sie stellt sicher, dass die Konfigurationen, die Sie für Ihren Cluster definieren, automatisch implementiert werden. Zusätzlich zum Kube-Controller-Manager, der den Cluster ausführt, enthält die Kontrollebene Komponenten wie den Kube-API-Server, der die K8s-API verfügbar macht, und den Kube-Scheduler, der den Zustand Ihres Clusters überwacht und die Bereitstellung von Pods auf Knoten basierend auf Ihrer Konfiguration plant.
- Workloads: Die Anwendungen, die Kubernetes ausführt, werden als Workloads bezeichnet. Ein Workload kann eine einzelne Komponente oder mehrere diskrete Komponenten sein, die zusammenarbeiten. Innerhalb eines K8s-Clusters wird ein Workload über eine Gruppe von Pods ausgeführt.
- Pods : Kubernetes-Pod besteht aus einem oder mehreren Containern, die Speicher- und Netzwerkressourcen gemeinsam nutzen. Pods innerhalb eines Kubernetes Clusters enthalten auch eine Spezifikation, die definiert, wie die Container ausgeführt werden.
- Knoten : Dies sind die eigentlichen Ressourcen, wie CPU und RAM, auf denen Workloads laufen. Die reale Quelle dieser „Hardware“-Ressourcen kann eine virtuelle Maschine, ein physischer Server vor Ort oder eine Cloud-Infrastruktur sein, aber unabhängig von der zugrunde liegenden Quelle stellen Knoten die Ressourcen in einem K8s-Cluster dar.
Zusammen bilden diese Komponenten einen Kubernetes Cluster.
Wie funktioniert ein Kubernetes Cluster?
Nachdem wir nun die Komponenten eines Kubernetes Clusters kennen, können wir uns ansehen, wie sie funktionieren. Obwohl die Details von Kubernetes unter der Haube komplex sein können, sind die Grundlagen leicht zu verstehen.
- Eine YAML-Datei im Klartext deklariert den Idealzustand einer Arbeitslast, einschließlich der Container-Images, die in Pods verwendet werden sollen.
- Kubernetes ruft die Container-Images aus einem Container-Register ab und stellt sie automatisch auf allen Knoten bereit. Dabei wird versucht, Ressourcen effizient zuzuweisen und die Zuweisung von Netzwerk- und Rechenressourcen zu Pods zu abstrahieren.
- Wenn eine Änderung eintritt (z. B. wenn einige Pods fehlerhaft werden), versucht die Steuerebene, den Idealzustand der Arbeitslast automatisch wiederherzustellen. Diese Schleife wird wiederholt, wodurch die Komplexität der Container-Orchestrierung abstrahiert wird.
Darüber hinaus kann ein Kubernetes Cluster automatisch fortlaufende Updates bereitstellen und so konfiguriert werden, dass er bei Bedarf skaliert werden kann.
Erstellen von Kubernetes Clustern
Wenn Sie neu bei K8s sind, kann es schwierig sein, zu wissen, wo Sie anfangen sollen. Glücklicherweise gibt es je nach gewünschter Bereitstellungsumgebung mehrere Möglichkeiten, Kubernetes Cluster zu erstellen. Beispielsweise bietet Azure eine einfache, assistentenbasierte K8s-Clustererstellung und die AWS-Plattform bietet Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS), um die Komplexität der Bereitstellung zu abstrahieren.
Wenn Sie jedoch K8s lernen und damit herumbasteln möchten, ist minikube einer der besten Einstiegsmöglichkeiten . Nach der Installation von minikube und kubectl können Sie minikube einfach vom Terminal Ihres Systems aus starten und schon sind Sie startklar und können Ihre K8s-Reise beginnen. minikube eignet sich auch hervorragend für Entwickler und Ingenieure, die auf ihren lokalen Rechnern testen möchten.
Vorteile der Erstellung von Kubernetes Clustern
An diesem Punkt sollten die Vorteile von Kubernetes Clustern deutlich werden. Auf hoher Ebene besteht der Vorteil darin, dass K8s-Cluster die Komplexität der Container-Orchestrierung und Ressourcenverwaltung abstrahieren. Zu den Vorteilen von Kubernetes Clustern gehören insbesondere:
- Programmatische Orchestrierung von Workloads
- Effiziente Verteilung der Container
- Selbstheilung zur Aufrechterhaltung des Idealzustands
- Automatische Skalierung und Updates
Zusammengenommen führen diese Vorteile zu zuverlässigeren und skalierbareren Produktionsanwendungen quality assurance.
So sichern Sie Kubernetes Cluster
Natürlich darf die Sicherheit bei der Arbeit mit Produktionsanwendungen nie außer Acht gelassen werden. Bei Kubernetes beginnt dies mit der Befolgung bewährter Methoden für die Containersicherheit und der Konfiguration der entsprechenden Pod-Sicherheitsrichtlinien und Pod-Sicherheitskontexte für Ihre Anwendungsfälle sowie der Verwendung von Kubernetes-Geheimnissen zum Speichern vertraulicher Informationen.
Darüber hinaus können Lösungen, die die Clustersichtbarkeit verbessern und Echtzeit-Schwachstellenscans in Cloud-nativen Kubernetes-Umgebungen ermöglichen, einen großen Beitrag zum Schutz Ihrer Workloads leisten. Check Point CloudGuard wurde speziell entwickelt, um Sicherheit und Compliance über den gesamten Lebenszyklus für containerbasierte Workloads zu ermöglichen.
Zu den spezifischen Vorteilen von CloudGuard gehören:
- Dynamische Richtlinien, die sich mit Ihrer Kubernetes-Umgebung ändern.
- Überprüfung des eingehenden und ausgehenden Datenverkehrs mit Unterstützung für SSL/TLS-Datenverkehr.
- Automatisches Scannen auf Schwachstellen und unsichere Konfigurationen.
- Virtuelles Patchen, wenn in einem Container eine Schwachstelle erkannt wird.
- Sicherung des Nord-Süd-Verkehrsflusses (vor Ort ←→ Cloud) mit IPsec.
- Anti-Bot-Schutz zur Minderung der Bedrohung durch Krypto-Miner und andere Malware.
Nächste Schritte: Onboarding von Kubernetes Clustern mit CloudGuard
Um zu erfahren, wie CloudGuard K8s-Workloads in Multicloud-Umgebungen sichern kann, melden Sie sich noch heute für eine Demo an . Wenn Sie tiefere technische Einblicke in die Cloud-native Sicherheit wünschen, können Sie sich auch unseren kostenlosen Leitfaden zu Containern und K8s-Sicherheit ansehen .