Google Kubernetes Engine (GKE): Was ist das?

Immer mehr Unternehmen verlagern ihre Dienste in die Cloud. Die Bedeutung und Notwendigkeit, Anwendungen zuverlässig und effizient einzusetzen, zu verwalten und zu skalieren, ist dabei von größter Bedeutung. Kubernetes ist eine Technologie, die die Art und Weise, wie Anwendungen verwaltet werden, revolutioniert hat.

Erinnerung: Was ist Kubernetes?

Kubernetes wird oft als „K8s“ abgekürzt und ist ein Open-Source-System zur Orchestrierung von Containern. Es erleichtert technischen Teams die Arbeit, wenn es darum geht, Anwendungen in großem Umfang auf einer Infrastruktur einzusetzen, egal ob diese sich auf physischen Servern, VMs oder in der Cloud befindet.

Container wie Docker haben die Situation verändert, indem sie es Entwicklern ermöglichen, ihre Anwendungen und alle ihre Abhängigkeiten in einer standardisierten Einheit zu isolieren. Wenn es jedoch darum geht, Hunderte oder gar Tausende von Containern zu verwalten (vor allem in der Produktion), kann die Sache schnell kompliziert werden: Hier kommt Kubernetes ins Spiel.

Google Kubernetes Engine (GKE)

GKE ist ein vollständig verwalteter Dienst, der es dir ermöglicht, Kubernetes-Cluster einzusetzen, ohne dass du die zugrunde liegende Infrastruktur verwalten musst.

So kannst du dich auf die Bereitstellung deiner Anwendungen konzentrieren, während Google sich um Updates, Überwachung und Datensicherung kümmert.

Warum GKS wählen?

Einer der Hauptgründe, warum sich Unternehmen an GKE wenden, ist das Versprechen einer sorgenfreien Kubernetes-Erfahrung. Google hat eine entscheidende Rolle bei der ursprünglichen Entwicklung von Kubernetes gespielt und trägt auch weiterhin aktiv zum Projekt bei.

Diese Expertise führt zu einer gut integrierten und für die Cloud optimierten Kubernetes-Lösung. Und mit der Flexibilität, die das Preismodell von GCP bietet, können Unternehmen ihre Kosten optimieren und gleichzeitig von einer hochverfügbaren und sicheren Infrastruktur profitieren.

Schlüsselfunktionen von GKE

Die Schlüsselfunktionen, die GKE bietet, heben es von konkurrierenden Container-Orchestrierungslösungen ab.

1. Automatisierung und Verwaltung

• Automatische Aktualisierung der Knoten: GKE stellt sicher, dass die Knoten in deinem Cluster immer auf dem neuesten Stand der Sicherheitsversionen sind.

• Automatische Reparatur: Wenn ein Knoten nicht mehr gesund ist, erkennt GKE dies und ersetzt ihn automatisch, sodass dein Dienst weiterläuft.

• Lastausgleich: GKE verfügt über einen nativen Lastausgleich, der den eingehenden Datenverkehr zwischen den Pods verteilt, um eine gleichmäßige Lastverteilung und hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten.

• Überwachung und Protokollierung: GKE bietet Echtzeit-Überwachung, Protokollierung und Warnfunktionen für deine Anwendungen und deine Infrastruktur.

2. Sicherheit

• Rollenbasierte Authentifizierung und Autorisierung (RBAC): GKE ist eng mit Cloud IAM integriert und ermöglicht eine granulare Zugriffskontrolle auf deine Ressourcen.

• Verschlüsselung: GKE verschlüsselt Daten bei der Übertragung und im Ruhezustand mit Schlüsseln, die entweder von Google oder vom Kunden verwaltet werden, und bietet so eine robuste Sicherheit für deine Daten.

• Privates Netzwerk: Mit der Unterstützung von nativen VPCs sorgt GKE für eine vollständige Isolierung deines Netzwerks, sodass du Firewall-Regeln festlegen und eine sichere Kommunikation zwischen deinen Abteilungen gewährleisten kannst.

3. Skalierbarkeit

• Automatische Skalierung von Anwendungen: GKE passt die Anzahl der Pods automatisch an die Arbeitslast an und stellt so sicher, dass deine Anwendung immer über die nötigen Ressourcen verfügt, um effizient zu arbeiten.

• Skalierung von Clusterknoten: Je nach Bedarf kann GKE Knoten zu deinem Cluster hinzufügen oder entfernen und so die Kosten und die Leistung optimieren.

4. Integration mit anderen PCG-Diensten

• Datendienste: GKE lässt sich problemlos mit Diensten wie Cloud Storage und BigQuery integrieren, sodass deine Anwendungen die fortschrittlichen Speicher- und Analysemöglichkeiten von GCP nutzen können.

• Entwicklung und CI/CD: GKE erleichtert die kontinuierliche Entwicklung, das Testen und die Bereitstellung deiner containerisierten Anwendungen.

Erste Schritte mit GKE

Melde dich mit deinem Gmail-Konto in der GCP-Konsole an. Standardmäßig wird ein Projekt mit dem Titel „My First Project“ für dich erstellt. Es ist zwingend erforderlich, die Rechnungsprüfung abzuschließen, um die GCP-Dienste nutzen zu können. Sobald du dein Rechnungskonto verifiziert hast, kannst du alle Dienste mit einem Guthaben von 300 $ nutzen.

1. Zugang zum GKE-Service

Gehe von der Konsole aus zu den von Google Cloud angebotenen Diensten und wähle Kubernetes Engine aus.

Aktiviere nun den GKE-Dienst:

2. Google Cloud SDK

• Lade das Google Cloud SDK herunter und installiere es.
• Authentifiziere dich und richte dein Projekt ein, indem du
  gcloud auth login

und

• gcloud config set project [PROJECT_ID].

3. Erstellen eines Kubernetes-Clusters

Zwei Möglichkeiten, um deinen ersten Cluster zu erstellen: .

• Über die GCP-Konsole: Wähle im Navigationsmenü „Kubernetes Engine“ > „Cluster“, und klicke dann auf „Erstellen“.

• Via gcloud : Benutze den folgenden Befehl, um einen Cluster zu erstellen:

gcloud container clusters create [CLUSTER_NAME]

4. Ausrollen einer Anwendung

• Konfiguriere kubectl, das Kubernetes-Befehlszeilen-Tool, um den gerade erstellten Cluster zu verwenden:

gcloud components install kubectl

• Bereite eine Anwendung mit einem Docker-Image vor. Zum Beispiel, um ein einfaches Nginx-Image zu deployen:

kubectl create deployment nginx --image=nginx:1.17

• Stell deine Anwendung mit einem Service bereit:

kubectl expose deployment nginx --type=LoadBalancer --port=80

Nach einigen Minuten ist deine Anwendung über eine externe IP-Adresse erreichbar.

5. Überwachung und Verwaltung

• Verwende die GCP-Konsole, um den Status und die Leistung deines Clusters zu überwachen. Du kannst die Ressourcennutzungeinsehen, Protokolle durchsuchenund Alarme einrichten.
• Für eine genauere Verwaltung kannst du Kubectl verwenden, um Informationen über deine Pods, Dienste und andere Kubernetes-Ressourcen zu erhalten.

6. Reinigung

• Wenn du mit deiner Erkundung fertig bist, vergiss nicht, die Ressourcen, die du erstellt hast, zu löschen, um unnötige Kosten zu vermeiden. Lösche den Cluster über die GCP-Konsole oder mit gcloud:

gcloud container clusters delete [CLUSTER_NAME]

Best Practices

Wenn es um die Verwaltung von Container-Anwendungen mit GKE geht, können dir einige bewährte Praktiken helfen, die Leistung, Sicherheit und Rentabilität deiner Infrastruktur zu optimieren.

	Ausfallsicherheit	Betrachte die Bereitstellung deiner Anwendung in mehreren Zonen/Regionen Stelle sicher, dass du genügend Replikas für eine schnelle Wiederherstellung im Falle eines Ausfalls hast
	Sicherheit	Verwende natürliche private Netzwerke, um deinen Traffic zu isolieren und deinen Cluster zu schützen Nutze rollenbasierte Authentifizierung und Autorisierung (RBAC) Stelle sicher, dass dein Cluster immer auf dem neuesten Stand ist
	Kostenmanagement	Verwende die automatische Skalierung von Knoten und Pods Nutze die Überwachungs- und Warnwerkzeuge von GCP
	Überwachung	Integriere deinen GKE-Cluster mit Protokollierungstools Konfiguriere Warnungen, um schnell über potenzielle Probleme informiert zu werden
	Data Management	Verwende die persistenten Volumes von Kubernetes und erwäge Lösungen wie Google Cloud Storage für erhöhte Langlebigkeit und Verfügbarkeit. Stelle sicher, dass du eine Backup-Strategie für deine Daten hast.

Fazit

Durch die Kombination von Einfachheit, Sicherheit und Skalierbarkeit bietet GKE eine robuste Plattform, die auf die aktuellen technologischen Herausforderungen bei der Verwaltung von Container-Anwendungen zugeschnitten ist.