À quoi sert Kubernetes ?

Dans cet article, nous aborderons les points suivants :

Conteneurisation

Qu’est-ce qu’un conteneur ?

• Un conteneur est une unité logicielle de base qui regroupe le code et toutes ses dépendances afin qu’une application puisse s’exécuter sans problème dans n’importe quel environnement. Chaque conteneur se compose d’un matériel, d’un système d’exploitation, d’un moteur de conteneurs, de bibliothèques, de dépendances et, enfin, de l’application. Tout ce dont l’application a besoin pour fonctionner se trouve à l’intérieur du conteneur, ce qui signifie qu’il peut être créé et supprimé rapidement grâce à l’automatisation.
  • D’ici 2025, 85 % des entreprises mondiales utiliseront des applications conteneurisées en production¹

Orchestration des conteneurs

• L’orchestration des conteneurs désigne l’automatisation des charges de travail conteneurisées. Elle joue un rôle essentiel dans l’utilisation des conteneurs, car c’est elle qui permet de déployer une même application dans différents environnements sans avoir à la repenser.

Kubernetes

Qu’est-ce que Kubernetes (ou K8s) ?

• Kubernetes est un logiciel open source d’orchestration de conteneurs conçu pour le déploiement, la gestion et la mise à l’échelle des conteneurs. Qu’est-ce que cela signifie concrètement ? En substance, il élimine une grande partie des processus manuels nécessaires au déploiement et à la mise à l’échelle des charges de travail conteneurisées, même dans divers types d’environnements physiques, virtuels et cloud.
• Selon une récente enquête menée par la Cloud Native Computing Foundation, sur les 3 800 personnes interrogées, 96 % des entreprises utilisent ou évaluent actuellement Kubernetes²

Le saviez-vous ?

• Le nom « Kubernetes » vient du mot grec « κυβερνήτης » (kubernḗtēs), qui signifie « pilote » ou « timonier » ; c’est pourquoi le logo de Kubernetes représente une barre de navigation. Kubernetes est souvent abrégé en « K8s », car il y a 8 lettres entre le « K » et le « S ».
• Kubernetes a été initialement développé et conçu par des ingénieurs de Google, puis cédé à la CNCF en 2015.

Comment ça marche ?

• Kubernetes est un concept composé de plusieurs éléments distincts. Bien que la mise en œuvre de Kubernetes comporte de nombreux éléments et cas d’utilisation, les concepts principaux à comprendre sont les suivants : le plan de contrôle, les pods et les nœuds.
  • Le plan de contrôle est constitué d’éléments et de processus API qui coordonnent les charges de travail et les communications, permettant ainsi une circulation fluide de l’information et une allocation optimale des ressources dans l’ensemble de l’environnement.
  • Les pods constituent l’élément de base de Kubernetes. Un pod est composé d’un ou plusieurs conteneurs, hébergés sur le même nœud.
  • Un nœud (également appelé « minion » ou « worker ») est une machine sur laquelle sont déployés des conteneurs. Chaque nœud doit exécuter un moteur d’exécution de conteneurs tel que Docker, CoreOS rkt, Containerd, etc. Plusieurs nœuds peuvent être regroupés en clusters.

Votre environnement informatique et Kubernetes

• En raison de l’évolution des pratiques informatiques modernes, les utilisateurs s’attendent à ce que les applications soient disponibles 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, et on attend parfois des développeurs qu’ils soient capables de déployer de nouvelles versions des applications plusieurs fois par jour. De plus, les environnements informatiques sont de plus en plus hybrides et reposent sur des approches multicloud, intégrant des ressources sur site à des clouds publics ou privés provenant de différents fournisseurs. Si les systèmes de conteneurs ont permis aux développeurs de rendre les logiciels plus portables et de regrouper tous les paquets nécessaires à l’exécution d’un service, ils restaient toutefois limités par la charge de travail manuelle nécessaire pour provisionner et modifier chaque conteneur au sein d’un environnement.
• Kubernetes peut aider les entreprises à mieux gérer leurs charges de travail et à réduire les risques. Kubernetes permet d’automatiser les opérations de gestion des conteneurs et d’optimiser l’utilisation des ressources informatiques. Il peut même redémarrer les conteneurs orphelins, arrêter ceux qui ne sont pas utilisés et les recréer. Kubernetes automatise le déploiement des conteneurs sans que les équipes DevOps aient à intervenir manuellement à chaque étape. Cela permet aux développeurs de déployer plus fréquemment de nouvelles versions d’applications spécifiques, de les mettre en production et de les mettre à jour sans temps d’arrêt, même sur plusieurs environnements (par exemple, Dev, Test, Prod).

Avantages de Kubernetes

• Les principaux avantages de Kubernetes peuvent se résumer ainsi : réduction des délais de développement et de mise en production des applications, optimisation des coûts informatiques, amélioration de l’évolutivité et de la disponibilité des logiciels, flexibilité dans les environnements multicloud et portabilité vers le cloud.
• Charges de travail portables
  • Kubernetes étant une solution open source, vos charges de travail deviennent portables : vous pouvez ainsi tirer parti d’environnements sur site, hybrides et multicloud, tout en garantissant la cohérence entre chacun d’entre eux.
• Flexibilité
  • Quel que soit l’endroit où vous utilisez Kubernetes, celui-ci offre une grande flexibilité dans les environnements hybrides et multicloud, ce qui permet de déployer sans difficulté n’importe laquelle de nos applications dans n’importe quel environnement, qu’il soit public ou privé.
• Automatisation
  • Kubernetes permet d’automatiser les environnements conteneurisés en jouant le rôle de système d’exploitation. Pour ce faire, il automatise les opérations nécessaires au bon fonctionnement des charges de travail conteneurisées.
• Évolutivité et disponibilité
  • Kubernetes permet de définir des applications conteneurisées complexes et de les déployer sur des clusters de serveurs. En ajustant la capacité des applications en fonction de l’état souhaité, Kubernetes surveille et garantit automatiquement le bon fonctionnement des conteneurs.

Architecture de Kubernetes 

• Plan de contrôle Kubernetes : également appelé « machine maître », il s’agit de la couche d’orchestration des conteneurs qui met à disposition l’API et les interfaces permettant de définir, de déployer et de gérer le cycle de vie des conteneurs ainsi que des nœuds hébergeant les applications conteneurisées. Il garantit que chaque cluster est maintenu dans l’état souhaité.

Les composants du plan de contrôle

• Serveur API : L’interface de programmation d’application (API) constitue la façade de Kubernetes. C’est là que les clients envoient leur première requête concernant un objet ou un ensemble d’objets ; le serveur API vérifie la validité de la requête, puis la traite. Le serveur API sert également à transmettre, créer et configurer des données au sein des clusters K8.
• Planificateur K8s : le planificateur surveille et gère les pods nouvellement créés, puis les affecte à un nœud afin qu’ils puissent s’y exécuter sans encombre.
• Gestionnaire de contrôleurs : au sein du plan de contrôle, il existe plusieurs contrôleurs ; il s’agit de boucles de contrôle conçues pour surveiller l’état de votre cluster et effectuer ou demander des modifications lorsque cela s’avère nécessaire.
• Etcd : il s’agit d’une base de données dans laquelle sont stockés tous vos conteneurs de stockage. Il s’agit d’un magasin de données clé-valeur distribué et hautement cohérent qui stocke et gère les informations essentielles au fonctionnement des systèmes.
• Cluster
  • NŒUD : (également appelé « minion » ou « worker ») désigne une machine sur laquelle sont déployés des conteneurs. Chaque nœud doit exécuter un moteur de conteneurs tel que Docker, CoreOS rkt, Containerd, etc. Plusieurs nœuds peuvent être regroupés en clusters.
  • Les pods constituent l’élément de base de Kubernetes. Un pod est composé d’un ou plusieurs conteneurs et est hébergé sur des nœuds.
    • C’est ici que sont conservées toutes vos informations importantes

Modernisez-vous avec Kubernetes

• Kubernetes permet de simplifier et d’accélérer la migration des applications depuis un environnement sur site vers des clouds publics ou privés, proposés par n’importe quel fournisseur. La migration des applications vers le cloud peut s’effectuer selon différentes méthodologies :
  • la simple transposition de l’application, sans aucune modification du code (Lift & Shift) ;
  • les modifications minimales nécessaires pour permettre à l’application de fonctionner dans de nouveaux environnements (migration vers une nouvelle plateforme) ;
  • la refonte en profondeur de la structure et des fonctionnalités de l’application (refactoring).

• Modernisez votre environnement plus facilement que jamais grâce à l’adoption de Kubernetes. Plus besoin de vous demander où se trouvent vos données : toutes vos données sont stockées au même endroit. Le stockage Kubernetes repose sur des volumes. Ces volumes peuvent être persistants ou non persistants. Au sein des pods, les conteneurs nécessitent davantage d’espace de stockage.
  • Kubernetes peut être configuré une seule fois, puis déployé n’importe où. Cela signifie que, quel que soit l’endroit où vous configurez votre cluster (sur site ou dans le cloud), vous n’avez pas besoin de reconfigurer la solution : il vous suffit de déployer un autre cluster.

Défi

• Les clusters Kubernetes peuvent être exposés à des attaques par ransomware, comme n’importe quelle autre charge de travail. Dans certains cas, un pirate informatique peut accéder au contenu de votre pod et ainsi obtenir des informations critiques sur votre organisation. Il est donc essentiel de sauvegarder vos clusters et d’assurer la protection de vos données lorsque vous déplacez vos charges de travail.

Sauvegarde Kubernetes

• Il s’agit du processus de sauvegarde de tous les composants fonctionnant au sein d’une plateforme d’orchestration Kubernetes, qui comprend l’ensemble des applications conteneurisées de l’organisation. Étant donné qu’un cluster Kubernetes comporte un grand nombre de composants (pods, nœuds, plan de contrôle et volumes), chacun d’entre eux nécessite un certain niveau de protection. La protection est essentielle pour un cluster, d’autant plus que les entreprises s’appuient de plus en plus sur Kubernetes. La sauvegarde d’un cluster Kubernetes garantit que les données, les configurations et les fichiers sont protégés contre toute attaque. C’est pourquoi vous avez besoin d’une solution capable de sauvegarder l’intégralité de votre cluster.
• Les principales étapes de la sauvegarde de Kubernetes sont les suivantes :
  • Discovery
  • Recenser les ressources
  • Sauvegarde
    • Selon le rapport 2022 de Red Hat sur l’état de la sécurité de Kubernetes, 93 % des personnes interrogées ont connu au moins un incident de sécurité dans leurs environnements Kubernetes au cours des 12 derniers mois, ce qui a parfois entraîné une perte de chiffre d’affaires ou de clients³

La solution Kubernetes Backup de Commvault et Metallic

Commvault et la protection des données Kubernetes

• Contrairement à la plupart des solutions qui ne permettent de sauvegarder que vos conteneurs, Commvault est capable de sauvegarder l’intégralité de votre cluster. Commvault assure la protection des données stockées de manière persistante dans vos applications avec état. La solution Commvault automatise la sauvegarde de ces données à partir d’une plateforme unique, ce qui améliore la visibilité et les capacités de gestion de l’ensemble de votre environnement. Notre solution vous offre la flexibilité nécessaire pour migrer et déployer des conteneurs depuis l’infrastructure sur site vers le cloud, d’un cloud à un autre, voire de retour vers l’infrastructure sur site, en toute transparence et en toute simplicité. Elle offre également une prise en charge étendue des machines virtuelles, des services de données et des services cloud au sein d’une seule et même plateforme. Elle est par ailleurs compatible avec toutes les distributions certifiées CNCF et intégrée à CSI pour les sauvegardes basées sur des instantanés.
• Commvault a été désigné par le rapport GigaOm 2022 comme « leader et acteur performant » dans le domaine de la protection des données Kubernetes, grâce à notre architecture de déploiement flexible et à notre interface unique couvrant plusieurs déploiements. Le rapport souligne également que nos mesures de sécurité et de protection contre les ransomwares sont très complètes, ce qui rend notre solution particulièrement adaptée aux grandes entreprises.

Comment Commvault s’y prend-il ?

• Commvault prévoit de créer un groupe de travailleurs temporaires pour effectuer le transfert de données. Les paramètres indiquent un registre de conteneurs privé dans lequel vous stockez une image que Commvault peut télécharger. Cela vous permet de regrouper des clusters, de simplifier la migration entre clusters et d’optimiser la gestion du cycle de vie des clusters.

Les défis auxquels Commvault doit faire face

• Avant l’arrivée de Commvault, les entreprises devaient faire face à la multiplication des clusters, gérer leur cycle de vie et les consolider. Commvault vous aide à relever ces défis en vous permettant de migrer facilement vos applications Kubernetes vers n’importe quel cloud.

Sauvegarde de Metallic et Kubernetes Backup

• Metallic propose une solution de sauvegarde matérielle des machines virtuelles et de Kubernetes. Il s’agit du seul service SaaS de protection des données offrant une couverture complète des charges de travail hybrides, garantissant ainsi la sécurité permanente de vos conteneurs.
• La solution VM & Kubernetes Backup de Metallic vous permet d’étendre facilement vos environnements aux conteneurs afin de moderniser vos applications en toute confiance, tout en continuant à protéger vos applications traditionnelles. Que vous soyez sur site ou dans le cloud, Metallic prend en charge toutes les distributions Kubernetes certifiées par la Cloud Native Computing Foundation, telles qu’Azure Kubernetes Service (AKS), Amazon EKS, VMware, Rancher et bien d’autres encore.
• Metallic permet de protéger les bases de données dans le cloud ou sur site, les systèmes de gestion du code source, les registres d’images et le stockage d’objets natif du cloud.
• Grâce à la flexibilité inégalée, à la sécurité optimale et à la gestion simplifiée de cette solution, toutes vos charges de travail sont prises en charge.

Conclusion

Kubernetes, c’est l’avenir : c’est maintenant qu’il faut vous assurer que toutes vos charges de travail sont protégées et peuvent migrer en toute sécurité vers le cloud. Commvault s’impose comme le choix évident. Nous avons été désignés comme leader et « outperformer » dans le rapport GigaOm 2022 sur la protection des données Kubernetes grâce à notre large prise en charge des charges de travail, à notre compatibilité avec les distributions certifiées CNCF et à nos contrôles approfondis contre les ransomwares. Alors faites vos valises, le navire met le cap sur le cloud dès aujourd’hui.

Références

1. Bonnes pratiques pour l’exécution de conteneurs et de Kubernetes en production – 4 août 2020 – ID Gartner G00730344 – 2. CNCF 2021, enquête annuelle – 3. Red Hat 2022, rapport sur l’état de la sécurité de Kubernetes