What is Kubernetes Used For?

• A Container is a basic software unit that packages up code and all its dependencies so an application can run smoothly in any environment. Each container is made up of a hardware, an operating system, a container engine, libraries, and dependency’s and finally the application. Everything the application needs to run is inside the container which means it can be created and deleted quickly using automation.
  • Até 2025, 85% das empresas globais estarão executando aplicativos em contêineres em ambiente de produção¹

Orquestração de contêineres

• A orquestração de contêineres é a automação de cargas de trabalho em contêineres. Ela é fundamental ao se trabalhar com contêineres, pois é o que permite implantar o mesmo aplicativo em diferentes ambientes sem a necessidade de reprojetá-lo.

Kubernetes

O que é o Kubernetes (também conhecido como K8s)?

• Kubernetes is an open-source container orchestration software designed for deploying, managing, and scaling containers. So, what does that mean? Essentially it eliminates much of the manual processes that needs to be done during deploying and scaling containerized workloads, even across various types of physical, virtual, and cloud environments.
• De acordo com uma pesquisa recente realizada pela Cloud Native Computing Foundation, dos 3.800 participantes da pesquisa, 96% das organizações estão usando ou avaliando o Kubernetes²

Você sabia?

• The name Kubernetes comes Greek word κυβερνήτης (kubernḗtēs) which means pilot or helmsman therefore the Kubernetes logo is a ship’s steering wheel.  Kubernetes is often abbreviated as K8s because there are 8 letters in between ‘K’ and ‘S’
• O Kubernetes foi originalmente desenvolvido e projetado por engenheiros do Google e, posteriormente, doado à CNCF em 2015.

Como isso funciona?

• Kubernetes is a concept made up of several different components, and, while there are several elements and use-cases in the implementation of Kubernetes, the main concepts to understand are: the Control Plane, Pods, and Nodes.
  • The Control Plane consists of elements and API processes which coordinate workloads and communications, allowing for the smooth flow of information and resource allocation across the environment.
  • Pods are the base element in Kubernetes. A Pod consists of one or more containers and are co-located on the same node.
  • A Node (also known as a minion, or worker)is a machine on which containers are deployed. Each node must run a container runtime such as Docker, CoreOS rkt, Containerd, etc. Multiple Nodes can be grouped into Clusters.

Seu ambiente de TI e o Kubernetes

• Como resultado das mudanças nas práticas modernas de computação, os usuários esperam que os aplicativos estejam disponíveis 24 horas por dia, 7 dias por semana, e, às vezes, espera-se que os desenvolvedores sejam capazes de implantar novas versões dos aplicativos várias vezes ao dia. Além disso, os ambientes de TI estão se tornando cada vez mais híbridos e baseados em abordagens multicloud, integrando recursos locais a nuvens públicas ou privadas de diferentes fornecedores. Embora os sistemas de contêineres tenham permitido que os desenvolvedores tornassem o software mais portátil e mantivessem todos os pacotes necessários para executar um serviço, eles ainda eram limitados pela quantidade de trabalho manual necessária para provisionar e modificar cada contêiner em um ambiente.
• O Kubernetes pode ajudar as organizações a gerenciar melhor suas cargas de trabalho e reduzir riscos. O Kubernetes é capaz de automatizar as operações de gerenciamento de contêineres e otimizar o uso dos recursos de TI. Ele pode até mesmo reiniciar contêineres órfãos, desligar aqueles que não estão sendo utilizados e recriá-los. O Kubernetes automatiza a implantação de contêineres sem que a equipe de DevOps precise mover todos os componentes manualmente. Isso permite que os desenvolvedores implantem novas versões de aplicativos específicos com maior frequência e possibilita que elas sejam lançadas e atualizadas sem tempo de inatividade, mesmo em vários ambientes (por exemplo, Desenvolvimento, Teste, Produção).

Benefícios do Kubernetes

• Os principais benefícios do Kubernetes podem ser resumidos da seguinte forma: redução dos prazos de desenvolvimento e lançamento de aplicativos, otimização dos custos de TI, maior escalabilidade e disponibilidade do software, flexibilidade em ambientes multicloud e portabilidade na nuvem.
• Cargas de trabalho portáteis
  • Because Kubernetes is an open source your workloads become portable take advantage of on-prem, hybrid, and multiple cloud environment— all while maintaining consistency across each environment.
• Flexibilidade
  • Não importa onde você esteja executando o Kubernetes, ele oferece flexibilidade em ambientes híbridos e multicloud, permitindo que qualquer uma de nossas aplicações funcione sem problemas em qualquer ambiente público ou privado.
• Automação
  • O Kubernetes pode automatizar ambientes em contêineres, atuando como seu sistema operacional. Ele faz isso automatizando os requisitos operacionais das cargas de trabalho em contêineres.
• Escalabilidade e disponibilidade
  • O Kubernetes permite definir aplicativos complexos em contêineres e implantá-los em clusters de servidores. À medida que o Kubernetes dimensiona os aplicativos de acordo com o estado desejado, ele monitora e mantém automaticamente a integridade dos contêineres.

Kubernetes Architecture 

• Plano de controle do Kubernetes: também conhecido como máquina mestre, é a camada de orquestração de contêineres que expõe a API e as interfaces para definir, implantar e gerenciar o ciclo de vida dos contêineres, bem como os nós que hospedam as aplicações em contêineres. Ele garante que cada cluster seja mantido no estado desejado.

Os componentes do plano de controle

• Servidor de API: A Interface de Programação de Aplicativos, também conhecida como API, é a interface de usuário do Kubernetes. É nela que os clientes fazem uma solicitação inicial por um objeto ou uma coleção; ela determina se a solicitação é válida e, em seguida, a processa. O servidor de API também é utilizado para transmitir, criar e configurar dados dentro dos clusters do K8.
• Agendador do K8s: O agendador é o que monitora e gerencia os pods recém-criados e os aloca a um nó para que possam ser executados nele sem problemas.
• Gerenciador de controladores: No plano de controle, há vários controladores; eles são os circuitos de controle projetados para monitorar o estado do seu cluster e realizar ou solicitar alterações conforme necessário.
• Etcd: É um banco de dados onde todo o seu armazenamento em contêineres fica guardado. Trata-se de um armazenamento distribuído de chave-valor, fortemente consistente, que armazena e gerencia as informações essenciais de que os sistemas precisam para funcionar.
• Cluster
  • NÓ: (também conhecido como “minion” ou “trabalhador”) é uma máquina na qual os contêineres são implantados. Cada nó deve executar um ambiente de execução de contêineres, como o Docker, o CoreOS rkt, o Containerd, etc. Vários nós podem ser agrupados em clusters.
  • Pod: are the base element in Kubernetes. A Pod consists of one or more containers and are co-located on  nodes.
    • É aqui que todas as suas informações importantes ficam guardadas

Modernize com o Kubernetes

• O Kubernetes permite simplificar e acelerar a migração de aplicativos de um ambiente local para nuvens públicas ou privadas, oferecidas por qualquer provedor. Os aplicativos podem ser migrados para a nuvem por meio da adoção de diversas metodologias:
  • a simples transposição do aplicativo, sem nenhuma alteração no código (Lift & Shift);
  • as alterações mínimas necessárias para permitir que o aplicativo funcione em novos ambientes (mudança de plataforma);
  • a ampla reformulação da estrutura e da funcionalidade do aplicativo (refatoração).

• Modernize seu ambiente com mais facilidade do que nunca com a adoção do Kubernetes. Não é mais preciso se perguntar onde estão seus dados, pois todos eles ficam armazenados em um único lugar. O armazenamento do Kubernetes é baseado em volumes. Os volumes podem ser persistentes ou não persistentes. Dentro dos pods, os contêineres solicitam mais espaço de armazenamento.
  • Kubernetes can be built once and then is able to be deployed anywhere. This means no matter where you build your cluster whether it is on prem or in the cloud you don’t need to rebuild the solution you just have to deploy a different cluster.

Desafio

• Kubernetes clusters can be prone to ransomware attacks, like any other workload. In some cases, a hacker can gain access to what is inside of your pod –  potentially receiving critical information about your organization. Therefore, backing up and having data protection for your clusters is vital when it comes to moving your workloads around.

Backup do Kubernetes

• Trata-se do processo de fazer backup de todos os componentes que são executados em uma plataforma de orquestração do Kubernetes, o que inclui todos os aplicativos em contêineres da organização. Como um cluster do Kubernetes possui tantos componentes — pods, nós, plano de controle e volumes —, cada um deles precisa de um nível de proteção. A proteção é fundamental para um cluster, especialmente porque as organizações dependem cada vez mais do Kubernetes. Fazer backup de um cluster do Kubernetes garante que os dados, as configurações e os arquivos fiquem protegidos contra qualquer ataque. É por isso que você precisa de uma solução capaz de fazer backup de todo o seu cluster.
• As principais etapas do Kubernetes Backup incluem:
  • A descoberta
  • Identificação de recursos
  • Cópia de segurança
    • De acordo com o Relatório sobre o Estado da Segurança do Kubernetes 2022, da Red Hat, 93% dos entrevistados sofreram pelo menos um incidente de segurança em seus ambientes de Kubernetes nos últimos 12 meses, o que, em alguns casos, resultou em perda de receita ou de clientes³

Commvault and Metallic’s Kubernetes Backup

Proteção de dados da Commvault e do Kubernetes

• Commvault has the ability to back up your entire cluster unlike most solutions that can only back up your containers. Commvault provides data protection for persistent storage in your stateful applications. Commvault’s solution automates back up of this data all from a single platform that increases the visibility and management capabilities of your entire environment. Our solution gives you the flexibility to migrate and deploy containers from on-prem to cloud, cloud to cloud and even back on- prem seamlessly with ease. It also offers broad support for VMs, data services and cloud services in a single platform. It is also compatible with all CNCF- certified distributions and integrated with CSI for snapshot-based backups.
• Commvault has been recognized by the 2022 GigaOm report as a “leader and outperformer” in Kubernetes data protection for our flexible deployment architecture and single interface across multiple deployments. The report also states that our security and ransomware controls are extensive which makes it suitable for larger enterprises.

Como a Commvault faz isso

• A Commvault agenda um pod de trabalhadores temporários para realizar a movimentação de dados. As configurações especificam um registro privado de contêineres onde você armazena uma imagem que a Commvault pode baixar. Isso permite consolidar clusters, simplificar a migração entre clusters e otimizar o gerenciamento do ciclo de vida dos clusters.

Desafios enfrentados pela Commvault

• Antes da Commvault, as organizações precisavam lidar com a proliferação de clusters, tendo que gerenciar seus ciclos de vida e consolidá-los. A Commvault ajuda a superar esses desafios, permitindo que você migre suas aplicações do Kubernetes para qualquer nuvem com facilidade.

Backup do Metallic e do Kubernetes Backup

• A Metallic oferece VM & Kubernetes Backup. Este é o único serviço de proteção de dados em modelo SaaS que oferece cobertura completa para cargas de trabalho híbridas, garantindo que seus contêineres estejam sempre seguros.
• O VM & Kubernetes Backup da Metallic é uma solução que permite ampliar facilmente para contêineres a modernização de aplicativos com confiança, ao mesmo tempo em que protege os aplicativos tradicionais. Seja em ambiente local ou na nuvem, a Metallic oferece suporte a todas as distribuições do Kubernetes certificadas pela Cloud Native Computing Foundation, como o Azure Kubernetes Service (AKS), Amazon EKS, VMware, Rancher e muitas outras.
• O Metallic pode proteger bancos de dados na nuvem ou locais, sistemas de controle de código-fonte, registros de imagens e armazenamento de objetos nativo da nuvem.
• Com a flexibilidade incomparável, a segurança máxima e o gerenciamento sem complicações desta solução, todas as suas cargas de trabalho estão asseguradas.

Conclusão

O Kubernetes é o futuro; agora é a hora de garantir que todas as suas cargas de trabalho estejam protegidas e possam migrar com segurança para a nuvem. A Commvault é a escolha mais fácil. Fomos reconhecidos como líderes e com desempenho superior no relatório da GigaOm de 2022 sobre proteção de dados no Kubernetes devido ao nosso amplo suporte a cargas de trabalho, compatibilidade com distribuições certificadas pela CNCF e controles abrangentes contra ransomware. Então, faça as malas: o navio parte hoje mesmo rumo à nuvem.

Referências

1. Best Practices for Running Containers and Kubernetes in Production – 4 Aug 2020 – Gartner ID G00730344 – 2. CNCF 2021, Annual Survey – 3. Red Hat 2022, State of Kubernetes Security Report