آموزش کوبرنتیز برای مبتدیان: استقرار آسان برنامه‌های کاربردی مقیاس‌پذیر

دنیای فناوری اطلاعات به سمت نرم‌افزارهای مدرن و مقیاس‌پذیر در حال حرکت است. در این میان، کانتینرها (Containers) به عنوان بلوک‌های سازنده این نرم‌افزارها، نقش پررنگی ایفا می‌کنند؛ اما مدیریت این کانتینرها در محیط ‌های توزیع‌شده (Distributed) چطور؟ اینجا است که آموزش کوبرنتیز  برای مبتدیان به میدان می‌آید.

Kubernetes چیست؟

Kubernetes که به اختصار K8s نیز شناخته می‌شود، یک پلتفرم متن‌باز برای اتوماسیون استقرار، مدیریت، مقیاس‌بندی و نگه‌داری (Orchestration) کانتینرها است. این فناوری قدرتمند توسط گوگل توسعه یافته و به شما این امکان را می‌دهد تا مجموعه‌هایی از کانتینرها را به صورت هماهنگ اجرا کنید.

فرض کنید شما یک وب‌سایت تجارت الکترونیک دارید. وب‌سایت شما از چندین سرویس مجزا مانند سرویس احراز هویت کاربران، سرویس نمایش محصولات، سبد خرید و درگاه پرداخت تشکیل شده است. هر کدام از این سرویس‌ها را می‌توان به عنوان یک کانتینر مجزا در نظر گرفت. حال تصور کنید که وب‌سایت شما با افزایش بازدید مواجه شود. در این صورت نیاز دارید تا به سرعت ظرفیت سرویس‌های مختلف را افزایش دهید. کوبرنتیز این امکان را برای شما فراهم می‌کند تا به صورت خودکار، کانتینرهای بیشتری را بر روی سرورهای خود راه‌اندازی کنید و بدین ترتیب، وب‌سایت شما بدون مشکل به کار خود ادامه دهد.

چرا به آموزش کوبرنتیز نیاز داریم؟

مدیریت دستی کانتینرها در محیط‌های توزیع‌شده، کاری پیچیده و زمان‌بر است. Kubernetes با ارائه‌ی قابلیت‌های زیر، این چالش را برطرف می‌کند:

• استقرار خودکار (Automated Deployment): کانتینرها را به صورت خودکار بر روی خوشه‌ی (Cluster) سرورها مستقر می‌کند.
• مدیریت چرخه‌ی عمر (Lifecycle Management): چرخه‌ی عمر کانتینرها را از زمان راه‌اندازی تا حذف مدیریت می‌کند.
• مقیاس‌بندی خودکار (Auto-scaling): به صورت خودکار ظرفیت خوشه را بر اساس نیاز برنامه‌ی کاربردی، تنظیم می‌کند.
• بهبود زمان بارگذاری (Improved Load Balancing): ترافیک ورودی را به صورت هوشمندانه بین کانتینرهای موجود توزیع می‌کند.
• خود-ترمیم (Self-healing): در صورت خرابی یک کانتینر، آن را به صورت خودکار راه‌اندازی مجدد می‌کند.

مفاهیم کلیدی در آموزش کوبرنتیز برای مبتدیان

برای درک بهتر Kubernetes، لازم است با برخی مفاهیم کلیدی آن آشنا شویم:

• خوشه (Cluster): مجموعه‌ای از سرورها است که برای اجرای کانتینرها با هم کار می‌کنند.
• گره (Node): هر سرور در یک خوشه، یک گره محسوب می‌شود.
• پاد (Pod): یک یا چند کانتینر مرتبط با هم که به عنوان یک واحد منطقی در نظر گرفته می‌شوند.
• سرویس (Service): یک شیء انتزاعی است که ترافیک ورودی را به مجموعه‌های پاد (Pod) هدایت می‌کند.
• کنترلر (Controller): نرم‌افزاری است که وضعیت خوشه را مطابق با پیکربندی دلخواه ما، حفظ می‌کند.
• Deployment: پیکربندی دلخواه برای ایجاد و مدیریت مجموعه‌هایی از پاد (Pod) است.

در دوره آموزش کوبرنتیز برای مبتدیان کلیه این مفاهیم مورد بررسی و بحث قرار گرفته است.

معماری کوبرنتیز

معماری Kubernetes از دو بخش اصلی تشکیل شده است:

• صفحه‌ی کنترل (Control Plane): مغز متفکر خوشه است که وظیفه‌ی مدیریت و صدور فرمان به سایر اجزا را بر عهده دارد.
• صفحه‌ی کارگر (Worker Plane): مسئول اجرای فرامین صادر شده از صفحه‌ی کنترل بر روی گره‌ها (Node) است.

مزایای استفاده از Kubernetes

استفاده از کوبرنتیز مزایای متعددی به همراه دارد، از جمله موارد زیر:

• مقیاس‌پذیری آسان: به سادگی می‌توانید ظرفیت خوشه‌ی خود را بر اساس نیاز برنامه‌ی کاربردی، افزایش دهید.
• استقرار سریع: کانتینرها را به سرعت و به صورت خودکار بر روی خوشه مستقر کنید.
• مقاومت در برابر خطا (Fault Tolerance): در صورت خرابی یک کانتینر، Kubernetes به صورت خودکار آن را جایگزین می‌کند.
• بهبود بهره‌وری منابع: با بهینه‌سازی مصرف منابع، هزینه‌ی زیرساخت شما به طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد. Kubernetes از طریق تکنیک‌هایی مانند مجازی‌سازی (Virtualization) و چند مستاجری (Multi-tenancy)، به شما امکان می‌دهد تا از منابع سخت‌افزاری موجود خود به طور کارآمدتر استفاده کنید.
• امنیت: Kubernetes به طور پیش‌فرض امنیتی بالایی را ارائه می‌دهد. این پلتفرم از تکنیک‌های مختلفی مانند کنترل دسترسی مبتنی بر نقش (RBAC) و رمزنگاری داده‌ها برای محافظت از برنامه‌های کاربردی شما در برابر حملات سایبری استفاده می‌کند.
• جامعه و پشتیبانی: Kubernetes از یک جامعه بزرگ و فعال از توسعه‌دهندگان و کاربران برخوردار است. این امر به شما امکان می‌دهد تا در صورت بروز مشکل، به راحتی از راهنمایی و پشتیبانی لازم بهره‌مند شوید.

موارد استفاده از Kubernetes

از Kubernetes می‌توان برای طیف گسترده‌ای از موارد استفاده، از جمله موارد زیر استفاده کرد:

• استقرار برنامه‌های وب (Web Applications): Kubernetes به شما امکان می‌دهد تا برنامه‌های وب خود را به صورت مقیاس‌پذیر و با قابلیت اطمینان بالا، اجرا کنید.
• خدمات میکروسرویس (Microservices): Kubernetes بستر ایده‌آلی برای استقرار و مدیریت خدمات میکروسرویس است.
• برنامه‌های کاربردی بدون حالت (Stateless Applications): Kubernetes برای اجرای برنامه‌های کاربردی بدون حالت مانند وب‌سایت‌ها و API ها، بسیار مناسب است.
• محاسبات با کارایی بالا (High-Performance Computing): Kubernetes می‌تواند برای اجرای برنامه‌های HPC در مقیاس بزرگ، مورد استفاده قرار گیرد.

مراحل شروع کار با Kubernetes

برای شروع کار با Kubernetes، می‌توانید از روش‌های زیر استفاده کنید:

استفاده از خوشه‌ی Kubernetes مدیریت‌شده (Managed Kubernetes Cluster)

این روش ساده‌ترین راه برای شروع کار با Kubernetes است. در این روش، شما از یک ارائه‌دهنده‌ی خدمات ابری مانند Google Kubernetes Engine (GKE) یا Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS) استفاده می‌کنید که وظیفه‌ی مدیریت زیرساخت Kubernetes را بر عهده دارد.

راه‌اندازی خوشه‌ی Kubernetes خودتان

اگر تمایل به کنترل بیشتر بر خوشه‌ی خود دارید، می‌توانید Kubernetes را به صورت محلی یا بر روی سرورهای خودتان راه‌اندازی کنید.

١همیت آموزش کوبرنتیز مقدماتی

Kubernetes یک پلتفرم قدرتمند و انعطاف‌پذیر برای استقرار، مدیریت، مقیاس‌بندی و نگه‌داری کانتینرها است. آموزش کوبرنتیز برای مبتدیان به شما امکان می‌دهد تا برنامه‌های کاربردی مقیاس‌پذیر و با قابلیت اطمینان بالا را به صورت ساده و کارآمد، توسعه و اجرا کنید.

Kubernetes چه تفاوتی با Docker دارد؟

داکر یک ابزار برای ساخت و اجرای کانتینرها است. کوبرنتیز یک پلتفرم برای مدیریت و اتوماسیون کانتینرها در مقیاس بزرگ است.

آیا Kubernetes برای مبتدیان مناسب است؟

Kubernetes دارای منحنی یادگیری نسبتاً شیب‌دار است. با این حال، منابع آموزشی متعددی برای کمک به مبتدیان در یادگیری این فناوری وجود دارد.

بهترین راه برای شروع کار با Kubernetes چیست؟

استفاده از خوشه‌ی Kubernetes مدیریت‌شده، ساده‌ترین راه برای شروع کار با Kubernetes است.

چه ارائه‌دهندگان خدمات ابری، کوبرنتیز مدیریت‌شده را ارائه می‌دهند؟

Google Cloud Platform، Amazon Web Services، Microsoft Azure و OpenShift تعدادی از ارائه‌دهندگان خدمات ابری هستند که Kubernetes مدیریت‌شده را ارائه می‌دهند.

چه کتاب‌هایی برای یادگیری Kubernetes مناسب هستند؟

کتاب‌های Kubernetes in Action و Getting Started with Kubernetes از جمله کتاب‌های محبوب برای یادگیری Kubernetes هستند.

دوره جامع آموزش کوبرنتیز برای مبتدیان

دوره آموزش کوبرنتیز برای مبتدیان، دروازه‌ای به دنیای قدرتمند کانتینرها و Kubernetes، پلتفرم محبوب مدیریت و اتوماسیون کانتینرها، است. این دوره به طور جامع و گام به گام، مفاهیم بنیادی Kubernetes را به شما می‌آموزد و شما را برای استقرار و مدیریت برنامه‌های کاربردی مقیاس‌پذیر در محیط‌های ابری آماده می‌کند.

این دوره برای چه کسانی مناسب است؟

دوره آموزش کوبرنتیز مقدماتی برای افراد زیر مناسب است:

• مبتدیان: اگر به تازگی با دنیای کانتینرها و Kubernetes آشنا شده‌اید، این دوره برای شما ایده‌آل است.
• توسعه‌دهندگان: اگر یک توسعه‌دهنده هستید که به دنبال یادگیری نحوه استقرار برنامه‌های کاربردی خود در Kubernetes هستید، این دوره به شما کمک می‌کند تا مهارت‌های لازم را کسب کنید.
• مدیران سیستم: اگر یک مدیر سیستم هستید که به دنبال یادگیری نحوه مدیریت خوشه‌های Kubernetes هستید، این دوره برای شما مناسب است.

با گذراندن دوره آموزش کوبرنتیز  مبتدی چه چیزی یاد می‌گیرید؟

با گذراندن این دوره مفاهیم زیر را یاد خواهید گرفت:

• مفاهیم بنیادی Kubernetes: شما با مفاهیم کلیدی Kubernetes مانند Pod، ReplicaSet، Deployment، Service، ConfigMap و Secret آشنا خواهید شد.
• راه‌اندازی Kubernetes: نحوه راه‌اندازی خوشه‌ی Kubernetes خود را در محیط‌های مختلف مانند Minikube و GKE یاد خواهید گرفت.
• استقرار برنامه‌های کاربردی: نحوه استقرار برنامه‌های کاربردی خود در Kubernetes را با استفاده از Deployment، ConfigMap و Secret خواهید آموخت.
• مدیریت خوشه‌ی Kubernetes: نحوه مدیریت خوشه‌ی Kubernetes خود را با استفاده از ابزارهای مختلف مانند kubectl، Helm و Dashboard یاد خواهید گرفت.
• مقیاس‌بندی برنامه‌های کاربردی: نحوه مقیاس‌بندی برنامه‌های کاربردی خود در Kubernetes به صورت خودکار را یاد خواهید گرفت.
• ایجاد برنامه‌های میکروسرویس: نحوه ایجاد برنامه‌های میکروسرویس با استفاده از Kubernetes را یاد خواهید گرفت.
• استقرار Kubernetes در ابر: نحوه استقرار Kubernetes در ابرهای مختلف مانند AWS، Azure و GCP را یاد خواهید گرفت.

با گذراندن این دوره، شما نه تنها مهارت‌های لازم برای کار با Kubernetes را کسب خواهید کرد، بلکه درک عمیقی از نحوه عملکرد کانتینرها و معماری میکروسرویس‌ها به دست خواهید آورد. همین امروز در این دوره ثبت نام کرده و سفر خود را به دنیای کانتینرهای مقیاس‌پذیر آغاز کنید. 

همچنین در مکتب خونه انواع دوره آموزش برنامه نویسی، آموزش DevOps و آموزش شبکه به عنوان مکمل و پیش نیاز این دوره موجود است.