Azure Kubernetes Service (AKS): a menedzselt szolgáltatás definíciója és működése

Az Azure Kubernetes Service (AKS) egy teljesen menedzselt Kubernetes konténer orchestrációs szolgáltatás, melyet a Microsoft kínál az Azure felhőplatformon. Ez azt jelenti, hogy a felhasználóknak nem kell a Kubernetes master node-ok, a vezérlősík (control plane) karbantartásával foglalkozniuk. Az Azure automatikusan kezeli ezeket a feladatokat, beleértve a frissítéseket, a skálázást és a biztonsági javításokat is. Ezáltal a fejlesztők és az üzemeltetők a konténerekbe csomagolt alkalmazásaikra koncentrálhatnak, anélkül hogy a mögöttes infrastruktúrával kellene bajlódniuk.

Az AKS leegyszerűsíti a Kubernetes klaszterek létrehozását, konfigurálását és kezelését. Lehetővé teszi, hogy gyorsan telepítsünk és skálázzunk konténerizált alkalmazásokat az Azure-ben. Támogatja a Linux és Windows konténereket is, így széles körű alkalmazásportfoliót képes kezelni.

Miért fontos az AKS? Mert csökkenti az üzemeltetési terheket, lehetővé teszi a gyorsabb alkalmazásfejlesztést és -telepítést, és költséghatékony megoldást kínál a konténerizált alkalmazások futtatására. Az AKS integrálva van más Azure szolgáltatásokkal, mint például az Azure Monitor a monitorozáshoz, az Azure Active Directory a hitelesítéshez, és az Azure DevOps a CI/CD folyamatokhoz.

Az AKS kulcsszerepet játszik a modern alkalmazásfejlesztésben és -üzemeltetésben, mivel lehetővé teszi a szervezetek számára, hogy a konténerizáció előnyeit kihasználva gyorsabban reagáljanak a piaci igényekre és innovatív megoldásokat nyújtsanak.

Az AKS használata számos előnnyel jár:

• Egyszerűsített üzemeltetés: Az Azure kezeli a Kubernetes vezérlősíkját.
• Skálázhatóság: Könnyen skálázható a klaszter az alkalmazásigényeknek megfelelően.
• Költséghatékonyság: Csak a használt erőforrásokért kell fizetni.
• Integráció: Szoros integráció más Azure szolgáltatásokkal.

Röviden, az AKS egy erőteljes eszköz, mely lehetővé teszi a szervezetek számára, hogy a konténerizált alkalmazásaikat hatékonyan és megbízhatóan futtassák az Azure felhőben.

A Kubernetes alapjai: konténerek, podok, deploymentek, service-ek

Az Azure Kubernetes Service (AKS) használatának megértéséhez elengedhetetlen a Kubernetes alapjainak ismerete. Az AKS egy menedzselt Kubernetes szolgáltatás, de az általa kezelt fürt lényegi elemei a Kubernetes alapfogalmaira épülnek. Nézzük ezeket:

Konténerek: A Kubernetes legkisebb, telepíthető egysége a konténer. A konténerek izolált környezetben futtatják az alkalmazásokat, magukban foglalva az alkalmazás kódját, függőségeit és futtatási környezetét. A Docker a legelterjedtebb konténerizációs technológia, de más megoldások is léteznek. A konténerek lehetővé teszik az alkalmazások konzisztens futtatását különböző környezetekben.

Podok: A podok egy vagy több konténer csoportját képezik, amelyek osztoznak a hálózati és tárolási erőforrásokon. A podok a Kubernetes legkisebb telepíthető és kezelhető egységei. Gyakran egy pod egyetlen alkalmazás egyetlen példányát futtatja. Ha egy alkalmazás több komponensből áll, akkor ezek a komponensek futhatnak egyetlen podban, vagy külön podokban, amelyek kommunikálnak egymással.

A podok rövid életűek. Ha egy pod meghal, a Kubernetes automatikusan létrehoz egy újat a helyére. Ez a viselkedés biztosítja az alkalmazás magas rendelkezésre állását.

Deploymentek: A deploymentek a podok életciklusának kezelésére szolgálnak. Meghatározzák, hogy hány podpéldányt kell futtatni egy adott alkalmazásból, és hogyan kell frissíteni ezeket a példányokat. A deploymentek lehetővé teszik a rolling update-eket, amelyek során az alkalmazás új verziója fokozatosan kerül bevezetésre, minimalizálva az állásidőt. A deploymentek továbbá lehetővé teszik a rollback-et, vagyis a könnyű visszatérést egy korábbi verzióhoz, ha valamilyen probléma merül fel.

Service-ek: A service-ek egy stabil hálózati végpontot biztosítanak a podok számára. Mivel a podok dinamikusan jönnek létre és tűnnek el, a service-ek elvonatkoztatják a podok mögötti tényleges IP címeket és portokat. A service-ek különböző típusúak lehetnek, például ClusterIP (csak a fürtön belül érhető el), NodePort (a fürt minden csomópontján elérhető egy adott porton keresztül) és LoadBalancer (külső terheléselosztóval érhető el).

A service-ek kulcsfontosságúak az alkalmazások modularitásának és skálázhatóságának biztosításához. Lehetővé teszik, hogy az alkalmazás különböző komponensei kommunikáljanak egymással anélkül, hogy tudnák a mögöttes podok pontos címét.

Az AKS architektúrája: vezérlősík és munkavégző csomópontok

Az Azure Kubernetes Service (AKS) architektúrájának alapvető elemei a vezérlősík (control plane) és a munkavégző csomópontok (worker nodes). Az AKS egy menedzselt Kubernetes szolgáltatás, ami azt jelenti, hogy a Microsoft kezeli a vezérlősíkot, míg a felhasználó a munkavégző csomópontokért és az azokon futó alkalmazásokért felel.

A vezérlősík a Kubernetes-fürt központi agya. Ez felelős a fürt állapotának fenntartásáért, a beérkező kérések kezeléséért és a munkavégző csomópontok koordinálásáért. Az AKS esetében a Microsoft kezeli a vezérlősíkot, beleértve az alábbi komponenseket:

• API Server: A Kubernetes API-val való interakció központi pontja. A felhasználók, a parancssori eszközök (kubectl) és más komponensek ezen keresztül kommunikálnak a fürttel.
• etcd: Egy elosztott kulcs-érték tároló, amely a fürt teljes konfigurációját és állapotát tárolja.
• Scheduler: Meghatározza, hogy melyik munkavégző csomóponton fusson egy adott pod (konténercsoport).
• Controller Manager: Különböző vezérlőket futtat, amelyek a fürt állapotát figyelik és fenntartják (pl. replikációs vezérlő, endpoint vezérlő).

A Microsoft felelős a vezérlősík rendelkezésre állásáért, biztonságáért és frissítéseiért, így a felhasználóknak nem kell ezzel foglalkozniuk.

A munkavégző csomópontok a Kubernetes-fürt azon részei, ahol a konténerek futnak. Ezek a virtuális gépek (VM-ek), amelyek a felhasználó által kezelt Azure erőforráscsoportban találhatók. A munkavégző csomópontok a következőket tartalmazzák:

• Kubelet: Egy ügynök, amely a vezérlősíktól kapott utasításokat végrehajtja a csomóponton, például a podok indítását és leállítását.
• Kube-proxy: Hálózati proxy és terheléselosztó, amely lehetővé teszi a podok közötti kommunikációt és a külső forgalom elérését.
• Container Runtime: A konténerek futtatásáért felelős szoftver (pl. Docker, containerd).

A felhasználó teljes mértékben irányíthatja a munkavégző csomópontokat, beleértve a méretüket, a számukat és az operációs rendszerüket. Az AKS támogatja a különböző csomópontkészleteket, amelyek lehetővé teszik, hogy különböző hardverkonfigurációjú csomópontokat futtassunk ugyanabban a fürtben, optimalizálva az erőforrásokat a különböző munkaterhelésekhez.

A felhasználó felelős a munkavégző csomópontok biztonságáért, javításáért és frissítéséért, bár az AKS automatikus frissítési lehetőségeket is kínál a folyamat egyszerűsítésére. A munkavégző csomópontok skálázása is a felhasználó feladata, ami automatikusan vagy manuálisan is történhet a munkaterhelés igényeihez igazodva.

AKS vs. hagyományos Kubernetes telepítések: a menedzselt szolgáltatás előnyei

Az Azure Kubernetes Service (AKS) egy menedzselt Kubernetes szolgáltatás, ami azt jelenti, hogy a Microsoft felelős a Kubernetes master node-ok kezeléséért, karbantartásáért és frissítéséért. Ez jelentős különbség a hagyományos, saját kezű Kubernetes telepítésekhez képest, ahol minden aspektus a felhasználó felelőssége.

A hagyományos Kubernetes telepítéseknél a felhasználónak kell gondoskodnia a master node-ok infrastruktúrájáról, a szoftverfrissítésekről, a biztonsági javításokról, a skálázhatóságról és a magas rendelkezésre állásról. Ez jelentős overhead-et jelent, ami időt és erőforrásokat von el az alkalmazás fejlesztésétől és üzemeltetésétől.

Az AKS ezzel szemben leveszi ezt a terhet a felhasználó válláról. A Microsoft gondoskodik a Kubernetes vezérlősík (control plane) üzemeltetéséről, így a felhasználó a worker node-okra és az alkalmazásaira koncentrálhat. Ez a modell számos előnnyel jár:

• Egyszerűsített üzemeltetés: Nincs szükség a Kubernetes master node-ok karbantartására, frissítésére és monitorozására.
• Költségcsökkentés: Csökkennek az üzemeltetési költségek, mivel nincs szükség dedikált erőforrásokra a Kubernetes infrastruktúra kezeléséhez.
• Nagyobb hatékonyság: A fejlesztők és az üzemeltetők az alkalmazásokra koncentrálhatnak, ami gyorsabb fejlesztési ciklusokat és jobb alkalmazásteljesítményt eredményez.
• Skálázhatóság: Az AKS könnyen skálázható, így az alkalmazások igényeihez igazítható.
• Biztonság: A Microsoft gondoskodik a Kubernetes vezérlősík biztonságáról, ami csökkenti a biztonsági kockázatokat.

Az AKS lényegében egy „szerver nélküli” Kubernetes élményt nyújt, ahol a felhasználó a konténerekre és az alkalmazásokra összpontosíthat, ahelyett, hogy az infrastruktúrával foglalkozna.

Fontos kiemelni, hogy az AKS használata nem jelenti azt, hogy a felhasználónak semmilyen felelőssége nincs. A worker node-ok, a hálózat, a tárolás és az alkalmazások konfigurálása és üzemeltetése továbbra is a felhasználó feladata. Az AKS azonban jelentősen csökkenti a komplexitást és a karbantartási igényt, ami lehetővé teszi a szervezetek számára, hogy hatékonyabban használják a Kubernetes-t.

Továbbá, az AKS integrálva van más Azure szolgáltatásokkal, mint például az Azure Monitor, Azure DevOps és Azure Active Directory, ami megkönnyíti az alkalmazások monitorozását, a CI/CD folyamatok automatizálását és a hozzáférés-kezelést. Ez az integráció tovább növeli az AKS értékét és egyszerűsíti az alkalmazásfejlesztést és -üzemeltetést.

Az AKS telepítése és konfigurálása: Azure CLI, Azure Portal

Az Azure Kubernetes Service (AKS) telepítése és konfigurálása két fő módszerrel történhet: az Azure CLI (parancssori felület) és az Azure Portal grafikus felületén keresztül. Mindkét megközelítés lehetővé teszi az AKS fürt gyors és egyszerű létrehozását, de eltérő előnyökkel és hátrányokkal rendelkeznek.

Az Azure CLI használata ideális automatizált telepítésekhez, szkriptekhez és infrastruktúra-kódként (Infrastructure as Code – IaC) való megközelítésekhez. A parancssori interfész lehetővé teszi a teljes konfiguráció definiálását parancsokkal, így a telepítési folyamat reprodukálható és verziókövethető. A leggyakrabban használt parancsok közé tartozik az az aks create, amellyel létrehozhatunk egy új AKS fürtöt. A parancs paraméterei között megadhatjuk a fürt nevét, erőforráscsoportját, node pool méretét, Kubernetes verzióját és egyéb konfigurációs beállításokat.

Például, egy egyszerű AKS fürt létrehozása a következőképpen nézhet ki:

az aks create --resource-group myResourceGroup --name myAKSCluster --node-count 3 --generate-ssh-keys

Ez a parancs létrehoz egy `myAKSCluster` nevű AKS fürtöt a `myResourceGroup` erőforráscsoportban, 3 node-dal. A --generate-ssh-keys opció SSH kulcspárt generál a node-okhoz.

Az Azure Portal egy grafikus felület, amely lépésről lépésre végigvezeti a felhasználót az AKS fürt létrehozásának folyamatán. A portálon kiválaszthatjuk a kívánt konfigurációs beállításokat, például a régiót, a fürt méretét, a Kubernetes verzióját és a hálózati beállításokat. A portál használata különösen hasznos azok számára, akik kevésbé jártasak a parancssori eszközökben, vagy akik vizuálisan szeretnék konfigurálni a fürtöt.

Az Azure Portal egyszerűsíti az AKS fürt létrehozását, de a parancssori felület nagyobb rugalmasságot és automatizálási lehetőségeket biztosít.

A portálon történő létrehozás során a következő lépéseket kell követni:

1. Lépjünk be az Azure Portalra.
2. Kattintsunk az „Erőforrás létrehozása” gombra.
3. Keressünk rá az „Azure Kubernetes Service” kifejezésre.
4. Kattintsunk a „Létrehozás” gombra.
5. Adjuk meg a szükséges információkat, például az erőforráscsoportot, a fürt nevét, a régiót és a node pool méretét.
6. Konfiguráljuk a hálózati beállításokat.
7. Tekintsük át és hozzuk létre a fürtöt.

Mindkét módszer lehetővé teszi a fürt konfigurálását a hálózat, hitelesítés és engedélyezés tekintetében. Fontos, hogy a megfelelő hálózati beállításokat válasszuk ki, például a virtuális hálózatot (VNet) és az alhálózatot, amelyben a fürt működni fog. A hitelesítéshez használhatjuk az Azure Active Directory (Azure AD) integrációt, amely lehetővé teszi a felhasználók és csoportok hozzáférésének kezelését a Kubernetes erőforrásokhoz. Az engedélyezéshez pedig a Role-Based Access Control (RBAC) mechanizmust használhatjuk, amely finomhangolt hozzáférési jogosultságokat biztosít a felhasználók számára.

Hálózatkezelés az AKS-ben: Azure CNI, Kubenet

Az Azure Kubernetes Service (AKS) hálózatkezelése kulcsfontosságú az alkalmazások és szolgáltatások hatékony működéséhez. Két fő hálózati modell áll rendelkezésre az AKS-ben: az Azure CNI és a Kubenet.

Az Azure CNI (Container Network Interface) a leggyakrabban használt hálózati modell az AKS-ben. Ebben a modellben minden podhoz egy IP-címet rendel a virtuális hálózatból, amiben az AKS cluster fut. Ez azt jelenti, hogy a podok közvetlenül kommunikálhatnak a virtuális hálózaton belül, és a hálózati szabályok egyszerűbben alkalmazhatók rájuk. Az Azure CNI lehetővé teszi a meglévő Azure hálózati erőforrások, mint például a Network Security Groups (NSG) és az Azure Route Tables integrálását, így finomabban szabályozhatjuk a hálózati forgalmat.

Az Azure CNI használata javasolt éles környezetben, mivel jobb teljesítményt és nagyobb rugalmasságot biztosít.

A Kubenet egy egyszerűbb hálózati modell. Ebben az esetben a csomópontok kapnak IP-címet a virtuális hálózatból, és a podok a csomópontok IP-címeit használják a kommunikációra. A hálózati címfordítást (NAT) a csomópontok végzik. A Kubenet egyszerűbb beállítást tesz lehetővé, de korlátozottabb funkcionalitást kínál az Azure CNI-hez képest. Például, a hálózati szabályok alkalmazása bonyolultabb lehet, mivel a podok nem rendelkeznek közvetlen IP-címmel a virtuális hálózaton.

A választás az Azure CNI és a Kubenet között a követelmények függvénye. Ha komplex hálózati beállításokra van szükség, vagy a meglévő Azure hálózati infrastruktúrába való szoros integráció a cél, akkor az Azure CNI a jobb választás. Ha a gyors és egyszerű beállítás a prioritás, és a hálózati követelmények egyszerűek, akkor a Kubenet is megfelelő lehet. Azonban fontos figyelembe venni, hogy a Kubenet kevésbé skálázható és kevésbé rugalmas, mint az Azure CNI.

Tárolás az AKS-ben: állandó kötetek és állandó kötetigénylések

Az Azure Kubernetes Service (AKS) környezetben a tárolás kulcsfontosságú a konténerizált alkalmazások adatainak megőrzéséhez. Az AKS natív Kubernetes tárolási koncepciókat használ, mint például az állandó kötetek (Persistent Volumes – PV) és az állandó kötetigénylések (Persistent Volume Claims – PVC).

Az állandó kötet egy tároló erőforrás a Kubernetes klaszterben. A klaszter adminisztrátora hozza létre, vagy dinamikusan jön létre egy Storage Class segítségével. Egy állandó kötet független a podok életciklusától, így a podok újraindítása vagy törlése nem veszíti el az adatokat. Különböző típusú tárolókat támogat, beleértve az Azure Disks, Azure Files, és Azure Blob Storage szolgáltatásokat.

Az állandó kötet lényegében egy absztrakció a mögöttes tárolási infrastruktúra felett, lehetővé téve a fejlesztők számára, hogy ne foglalkozzanak a tárolás részleteivel.

Az állandó kötetigénylés egy kérés egy felhasználó részéről, hogy hozzáférjen egy állandó kötethez. A felhasználó megadja a szükséges tárolási kapacitást, hozzáférési módot (pl. ReadWriteOnce, ReadOnlyMany, ReadWriteMany), és egyéb paramétereket. A Kubernetes megpróbál egy megfelelő állandó kötetet hozzárendelni az igényléshez. Ha talál megfelelő kötetet, akkor a kötethez kapcsolja az igénylést, és a podok használhatják a tárolót.

A tárolás dinamikus kiépítéséhez Storage Class-okat használhatunk. Egy Storage Class definiálja, hogy hogyan kell dinamikusan létrehozni az állandó köteteket. Az AKS alapértelmezett Storage Class-okat biztosít, de létrehozhatunk saját egyéni Storage Class-okat is a specifikus igényeinknek megfelelően. Például, meghatározhatjuk a tároló típusát (SSD vagy HDD), a replikációs szintet, és más beállításokat.

A tárolás használata az AKS-ben általában a következő lépésekből áll:

1. Egy Storage Class definiálása (opcionális, ha a default Storage Class megfelelő).
2. Egy PersistentVolumeClaim létrehozása, amely leírja a szükséges tárolási igényeket.
3. Egy Pod létrehozása, amely a PersistentVolumeClaim-et használja a tároló csatlakoztatásához.

Az AKS kezeli a kötetek csatlakoztatását és leválasztását a podokhoz, így a fejlesztőknek a tárolási igények deklarálására kell koncentrálniuk, nem pedig a tárolás fizikai kezelésére.

Skálázás az AKS-ben: manuális és automatikus skálázás

Az Azure Kubernetes Service (AKS) lehetővé teszi a konténerizált alkalmazások egyszerű telepítését és kezelését. A hatékony működéshez elengedhetetlen a megfelelő skálázás, melynek két fő módja van: a manuális skálázás és az automatikus skálázás.

A manuális skálázás során a felhasználó közvetlenül beavatkozik a fürt erőforrásainak mennyiségébe. Ez magában foglalhatja a node pool-ok méretének növelését vagy csökkentését, illetve az egyes pod-ok replikáinak számának módosítását. A manuális skálázás előnye, hogy a felhasználó teljes mértékben kézben tartja a folyamatot, és pontosan meghatározhatja, hogy mikor és mennyivel növelje vagy csökkentse az erőforrásokat. Hátránya viszont, hogy folyamatos figyelmet igényel, és a terhelés ingadozásaira lassabban reagál.

Az automatikus skálázás, ezzel szemben, a terhelés függvényében dinamikusan módosítja a fürt erőforrásait. Az AKS két fő automatikus skálázási mechanizmust kínál:

• Cluster Autoscaler (CA): A CA a node pool-ok méretét szabályozza. Figyeli a pod-ok erőforrásigényét, és ha nincs elegendő kapacitás a futtatásukhoz, automatikusan új node-okat ad hozzá a node pool-hoz. Amikor pedig a terhelés csökken, a kihasználatlan node-okat eltávolítja.
• Horizontal Pod Autoscaler (HPA): A HPA az egyes deployment-ekhez tartozó pod-ok replikáinak számát szabályozza. A HPA figyeli a pod-ok erőforrás-felhasználását (például CPU-t és memóriát), és ha az meghalad egy előre meghatározott küszöbértéket, automatikusan új replikákat indít el. Amikor a terhelés csökken, a felesleges replikákat leállítja.

A CA és HPA együttes használata biztosítja a legoptimálisabb erőforrás-kihasználást és a leggyorsabb reakciót a terhelés változásaira.

A hatékony skálázás kulcsa a terhelés alapos monitorozása és a megfelelő automatikus skálázási szabályok beállítása.

A terhelés monitorozásához használhatók az Azure Monitor Container Insights szolgáltatása, valamint a Prometheus és Grafana eszközök. Ezek segítségével nyomon követhető a CPU-használat, a memória-használat, a hálózati forgalom és más fontos metrikák.

A HPA konfigurálásakor fontos figyelembe venni a pod-ok erőforrásigényét és a skálázási célokat. A target CPU utilization paraméter határozza meg, hogy milyen CPU-kihasználtság esetén induljon el a skálázás. A minReplicas és maxReplicas paraméterek pedig a pod-ok minimális és maximális számát határozzák meg.

A CA konfigurálásakor fontos figyelembe venni a node pool-ok méretét és a skálázási sebességet. A minCount és maxCount paraméterek határozzák meg a node pool-ban lévő node-ok minimális és maximális számát. A scaleDownDelayAfterAdd és scaleDownDelayAfterDelete paraméterek pedig a skálázási műveletek közötti késleltetési időt határozzák meg.

Monitorozás és naplózás az AKS-ben: Azure Monitor integráció

Az Azure Kubernetes Service (AKS) integrálva van az Azure Monitor szolgáltatással, ami átfogó monitorozási és naplózási képességeket biztosít a konténerizált alkalmazások számára. Ez az integráció lehetővé teszi, hogy a Kubernetes cluster és az alkalmazások teljesítményét, állapotát és erőforrás-felhasználását egyetlen helyen köveshessük nyomon.

Az Azure Monitor az AKS-ből származó metrikákat, naplókat és eseményeket gyűjti be. A Container insights megoldás, mely az Azure Monitor része, mélyebb betekintést nyújt a konténerek, csomópontok (nodes), vezérlősík (control plane) és a Kubernetes workload-ök működésébe.

A Container insights automatikusan felfedezi és monitorozza a konténerizált workload-öket, beleértve a metrikák gyűjtését, a naplók elemzését és az állapot figyelését.

A monitorozás az alábbi területekre terjed ki:

• Node-ok és pod-ok teljesítménye: CPU, memória, lemezhasználat.
• Konténer-szintű metrikák: Egyedi konténerek erőforrás-használata.
• Kubernetes események: Clusterben történt fontos események, pl. pod-ok létrehozása, törlése.
• Naplók: Alkalmazásnaplók és rendszeresemények központosított tárolása és elemzése.

Az Azure Monitor Log Analytics munkaterülete a központi naplótároló. Az AKS naplói ide kerülnek továbbításra, ahol komplex lekérdezéseket futtathatunk a Kusto lekérdező nyelvvel (KQL). Ez lehetővé teszi az incidensek kivizsgálását, a trendek azonosítását és a problémák diagnosztizálását.

A naplózás konfigurálható, így meghatározhatjuk, hogy mely naplókat szeretnénk gyűjteni és milyen részletességgel. Az Azure Monitor riasztásokat is beállíthatunk bizonyos metrikák vagy naplóesemények alapján, így proaktívan reagálhatunk a potenciális problémákra.

Például beállíthatunk egy riasztást, ha egy konténer CPU használata meghalad egy bizonyos küszöbértéket, vagy ha egy alkalmazás kritikus hibát naplóz. Ezek a riasztások értesítéseket küldhetnek e-mailben, SMS-ben vagy akár automatizált javító intézkedéseket is elindíthatnak.

Az Azure Monitor integrációval az AKS-ben futó alkalmazások teljesítményének és megbízhatóságának biztosítása érdekében elengedhetetlen. A központosított monitorozási és naplózási rendszer segítségével gyorsan azonosíthatjuk és háríthatjuk el a felmerülő problémákat, optimalizálhatjuk az erőforrás-felhasználást és javíthatjuk a felhasználói élményt.

Biztonság az AKS-ben: hozzáférés-vezérlés, hálózati házirendek

Az Azure Kubernetes Service (AKS) esetében a biztonság kritikus fontosságú a konténerizált alkalmazások védelméhez. A hozzáférés-vezérlés és a hálózati házirendek két kulcsfontosságú terület, amelyekre különös figyelmet kell fordítani.

A hozzáférés-vezérlés az AKS-ben a Kubernetes beépített mechanizmusaira épül, kiegészítve az Azure Active Directory (Azure AD) integrációjával. Ez lehetővé teszi a felhasználók és szolgáltatások azonosítását és hitelesítését, valamint a rájuk vonatkozó engedélyek finomhangolását. A Role-Based Access Control (RBAC) segítségével meghatározhatjuk, hogy egy adott felhasználó vagy csoport milyen műveleteket végezhet el a Kubernetes-fürtben. Például, egy fejlesztő csak az alkalmazások telepítésére és frissítésére kaphat jogosultságot, míg egy operátor a teljes infrastruktúra kezelésére.

A hitelesítés az Azure AD-n keresztül történhet, ami azt jelenti, hogy a meglévő vállalati felhasználói fiókokat és csoportokat használhatjuk az AKS-hez való hozzáférés szabályozására. Ez jelentősen leegyszerűsíti a felhasználókezelést és növeli a biztonságot, mivel a felhasználói fiókok központilag kezelhetők és a jelszókezelési szabályzatok is érvényesíthetők.

Az AKS-ben a legkisebb jogosultság elvének alkalmazása elengedhetetlen. Minden felhasználó és szolgáltatás csak a feltétlenül szükséges engedélyeket kapja meg, minimalizálva ezzel a biztonsági kockázatokat.

A hálózati házirendek az AKS-ben a podok közötti forgalom szabályozására szolgálnak. Alapértelmezés szerint minden pod kommunikálhat egymással a fürtön belül. A hálózati házirendek lehetővé teszik, hogy korlátozzuk ezt a kommunikációt, csak a szükséges kapcsolatokat engedélyezve.

A hálózati házirendek megvalósításához különböző technológiák állnak rendelkezésre, például a Calico vagy az Azure Network Policies. Ezek a technológiák lehetővé teszik, hogy a Kubernetes natív NetworkPolicy erőforrásait használjuk a hálózati forgalom szabályozására. Például, létrehozhatunk egy házirendet, amely csak az alkalmazás frontend podjai számára engedélyezi a kommunikációt a backend podokkal, miközben minden más forgalmat blokkol.

A hálózati házirendek implementálása során figyelembe kell venni a különböző podok és szolgáltatások közötti függőségeket. Fontos, hogy a házirendek ne akadályozzák az alkalmazások megfelelő működését, ugyanakkor biztosítsák a szükséges biztonsági védelmet. A házirendeket érdemes tesztelni és fokozatosan bevezetni, hogy elkerüljük a váratlan problémákat.

Az AKS-ben a biztonság folyamatosan monitorozandó és fejleszthető. Az Azure Security Center és az Azure Monitor segítségével nyomon követhetjük a fürt biztonsági állapotát és észlelhetjük a potenciális fenyegetéseket. A biztonsági incidensekre gyorsan és hatékonyan kell reagálni, minimalizálva ezzel a károkat.

A biztonságos AKS környezet kialakítása komplex feladat, de a megfelelő hozzáférés-vezérlési és hálózati házirendek implementálásával jelentősen csökkenthetjük a kockázatokat és biztosíthatjuk a konténerizált alkalmazásaink védelmét.

CI/CD integráció az AKS-sel: Azure DevOps, GitHub Actions

A Continuous Integration/Continuous Delivery (CI/CD) kulcsfontosságú az alkalmazások modern fejlesztési folyamatában, különösen a Kubernetes környezetekben. Az Azure Kubernetes Service (AKS) integrációja a CI/CD eszközökkel, mint például az Azure DevOps és a GitHub Actions, lehetővé teszi a fejlesztők számára, hogy gyorsan és automatizáltan telepítsék az alkalmazásaikat.

Azure DevOps: Az Azure DevOps egy teljes körű fejlesztői szolgáltatás, amely magában foglalja a verziókövetést (Azure Repos), a buildelést (Azure Pipelines), a tesztelést (Azure Test Plans) és a telepítést (Azure Pipelines). Az AKS-sel való integráció során az Azure Pipelines használatával automatizálhatjuk a buildelési, tesztelési és telepítési folyamatokat. Például, egy kódbázis módosítása automatikusan elindíthat egy buildet, amely létrehozza a Docker image-et, majd ezt az image-et feltölti az Azure Container Registry-be (ACR). Ezután a pipeline frissítheti az AKS-ben futó alkalmazást az új image-el.

• Az Azure DevOps használatához létre kell hozni egy szolgáltatáskapcsolatot az Azure előfizetéshez, amely lehetővé teszi az Azure Pipelines számára az AKS elérését.
• A pipeline YAML definíciójában meg kell adni a szükséges lépéseket, mint például a Docker image buildelése, a tesztelés, az image push az ACR-be, és az AKS deploy.

GitHub Actions: A GitHub Actions egy másik népszerű CI/CD platform, amely közvetlenül a GitHub repókban futtatható. Hasonlóan az Azure DevOps-hoz, a GitHub Actions is lehetővé teszi a buildelési, tesztelési és telepítési folyamatok automatizálását. A GitHub Actions workflow-k YAML fájlokban definiáltak, és a kódbázisban tárolódnak.

A GitHub Actions nagy előnye, hogy szorosan integrálódik a GitHub ökoszisztémájába, így a fejlesztők könnyen automatizálhatják a workflow-kat közvetlenül a repójukban.

A GitHub Actions használatával az AKS-be történő telepítéshez létre kell hozni egy workflow-t, amely:

1. Bejelentkezik az Azure-ba.
2. Létrehozza a Docker image-et.
3. Feltölti az image-et az ACR-be.
4. Frissíti az AKS-ben futó alkalmazást az új image-el, például a kubectl apply paranccsal.

Mind az Azure DevOps, mind a GitHub Actions lehetővé teszi a rolling update stratégiák alkalmazását, amelyek minimalizálják az alkalmazás leállását a telepítés során. Ezenkívül, mindkét platform támogatja a canary deployment és a blue/green deployment módszereket, amelyek lehetővé teszik a kockázatmentesebb alkalmazásfrissítéseket.

A CI/CD pipeline-ok automatizálása az AKS-ben jelentősen felgyorsítja a fejlesztési ciklust, csökkenti a hibák esélyét, és lehetővé teszi a fejlesztők számára, hogy a kódírásra koncentráljanak, ahelyett, hogy a telepítéssel foglalkoznának. A megfelelő CI/CD stratégia kiválasztása a projekt igényeitől és a fejlesztői csapat preferenciáitól függ.

AKS frissítések és karbantartás: a Microsoft felelőssége

Az Azure Kubernetes Service (AKS) egy menedzselt Kubernetes szolgáltatás, ami azt jelenti, hogy a Microsoft átvállalja az összetett feladatok egy részét, lehetővé téve a felhasználók számára, hogy a konténeres alkalmazásaikra koncentráljanak. Ennek egyik legfontosabb aspektusa az AKS klaszterek frissítése és karbantartása.

A Microsoft felelőssége az AKS klaszterek vezérlősík komponenseinek (például az API szerver, a scheduler és az etcd) karbantartása. Ez magában foglalja a biztonsági javítások telepítését, a hibajavításokat és a Kubernetes verziófrissítéseket. A Microsoft gondoskodik arról, hogy ezek a komponensek mindig naprakészek és biztonságosak legyenek, minimálisra csökkentve a felhasználókra háruló terhet.

A Microsoft automatikusan telepíti a biztonsági frissítéseket az AKS vezérlősíkra, ezzel biztosítva a klaszter folyamatos védelmét a legújabb fenyegetésekkel szemben.

A node-ok (munkavégző gépek) frissítése már a felhasználó felelőssége, azonban a Microsoft ebben is segítséget nyújt. Az AKS lehetővé teszi a node pool-ok könnyű frissítését, biztosítva a kompatibilitást a vezérlősík verziójával. A felhasználók ütemezhetnek frissítéseket, és szabályozhatják a frissítési folyamatot, hogy minimalizálják az alkalmazásokra gyakorolt hatást.

A Microsoft rendszeresen ad ki új Kubernetes verziókat az AKS-ben. A felhasználók választhatnak, hogy mikor frissítik a klaszterüket egy újabb verzióra, de ajánlott a legújabb stabil verziót használni a legújabb funkciók és biztonsági javítások eléréséhez.

A Microsoft emellett biztosítja a megfelelő infrastruktúrát az AKS klaszterek számára, beleértve a hálózatot, a tárolást és a számítási erőforrásokat. A Microsoft gondoskodik arról, hogy ezek az erőforrások mindig elérhetőek és megfelelően működjenek, lehetővé téve a felhasználók számára, hogy a konténeres alkalmazásaik futtatására koncentráljanak.

Költségoptimalizálás az AKS-ben: erőforrás-használat figyelése és optimalizálása

Az AKS-ben a költségoptimalizálás kulcsa az erőforrás-használat folyamatos figyelése és finomhangolása. Mivel az AKS egy menedzselt Kubernetes szolgáltatás, a Microsoft gondoskodik az infrastruktúra egy részéről, de a futó alkalmazások erőforrásigénye a mi felelősségünk.

A legfontosabb lépés a podok és node-ok CPU és memória használatának monitorozása. Ezt megtehetjük a Azure Monitor Container Insights segítségével, amely részletes metrikákat és naplókat biztosít az AKS clusterünkről.

A hatékony költségkezelés érdekében rendszeresen felül kell vizsgálnunk az erőforrás-kérelmeket és -korlátokat.

Túlzottan magas értékek esetén feleslegesen foglalunk erőforrásokat, míg alacsony értékek esetén az alkalmazásaink instabillá válhatnak.

Néhány módszer a költségek csökkentésére:

• Horizontal Pod Autoscaler (HPA): Dinamikusan skálázza a podok számát a terhelés függvényében.
• Vertical Pod Autoscaler (VPA): Automatikusan beállítja a podok CPU és memória igényét a tényleges használat alapján.
• Node poolok skálázása: A nem használt node poolokat leállíthatjuk, vagy a node-ok számát csökkenthetjük.
• Spot virtuális gépek használata: Olcsóbbak, de előfordulhat, hogy a Microsoft bármikor visszavonja őket. Alkalmasak nem kritikus workloadokhoz.
• Azure Advisor ajánlások: Az Azure Advisor javaslatokat ad a költségek optimalizálására, beleértve a nem használt erőforrások azonosítását.

A cost management eszközök, mint például a Kubecost, segítenek a költségek részletes elemzésében és a pazarlás azonosításában. A helyes méretezés és az automatikus skálázás kombinációja jelentősen csökkentheti az AKS cluster üzemeltetési költségeit.

Gyakori problémák és hibaelhárítás az AKS-ben

Az AKS-ben gyakran előforduló problémák közé tartozik a hálózati konfiguráció helytelen beállítása. Ez okozhatja a podok közötti, vagy a külső szolgáltatásokkal való kommunikáció sikertelenségét. Ellenőrizze a hálózati szabályokat, útválasztást és a DNS beállításokat.

Egy másik gyakori hiba a erőforrás-korlátok túllépése. Ha a podok nem kapnak elegendő CPU-t vagy memóriát, instabillá válhatnak vagy leállhatnak. Figyelje az erőforrás-használatot a Kubernetes Dashboard-on vagy a kubectl segítségével, és szükség esetén növelje a korlátokat.

A kubectl parancsok helytelen használata is problémákhoz vezethet. Győződjön meg róla, hogy a megfelelő névteret használja, és a parancsok szintaxisa helyes. A kubectl explain parancs segíthet a különböző erőforrások és mezőik megértésében.

A hibakeresés alapja a naplók elemzése. Az AKS naplóit a Azure Portalon, a Log Analytics-ben vagy a kubectl segítségével tekintheti meg. A naplók kulcsfontosságú információkat tartalmaznak a hibák okairól.

Problémát okozhat a helytelenül konfigurált RBAC (Role-Based Access Control) is. Ha a felhasználók vagy szolgáltatásfiókok nem rendelkeznek a szükséges engedélyekkel, nem tudják végrehajtani a kívánt műveleteket. Ellenőrizze az RBAC szabályokat és a szerepkör-hozzárendeléseket.

• Probléma: Pod nem indul el.
• Megoldás: Ellenőrizze a pod naplóit, a deployment állapotát és a node erőforrásait.
• Probléma: Szolgáltatás nem érhető el.
• Megoldás: Ellenőrizze a szolgáltatás konfigurációját, a selectorokat és a podok állapotát.

A frissítések során fellépő problémák is gyakoriak. A frissítések előtt mindig készítsen biztonsági másolatot a fontos adatokról, és tesztelje a frissítéseket egy nem éles környezetben. A frissítési naplókat is figyelje, hogy időben észrevegye az esetleges hibákat.

Fontos a hálózati házirendek helyes konfigurálása. A túlságosan szigorú szabályok megakadályozhatják a podok közötti kommunikációt, míg a túlságosan laza szabályok biztonsági kockázatot jelenthetnek.

AKS használati esetek: webalkalmazások, mikroszolgáltatások, adatfeldolgozás

Az Azure Kubernetes Service (AKS) számos területen kínál hatékony megoldásokat. Nézzük meg, hogyan használható webalkalmazások, mikroszolgáltatások és adatfeldolgozás terén.

Webalkalmazások: Az AKS ideális környezet modern webalkalmazások futtatására. A konténerizáció lehetővé teszi, hogy az alkalmazások könnyen skálázhatóak legyenek a felhasználói igényekhez igazodva. A beépített terheléselosztás biztosítja a magas rendelkezésre állást és a gyors válaszidőket. Az AKS emellett támogatja a CI/CD folyamatokat, így a fejlesztők gyorsabban és hatékonyabban tudják frissíteni és telepíteni az alkalmazásokat.

Mikroszolgáltatások: Az AKS kiválóan alkalmas mikroszolgáltatás architektúrák implementálására. Minden mikroszolgáltatás különálló konténerként futtatható, ami lehetővé teszi a független fejlesztést, telepítést és skálázást. Az AKS által nyújtott szolgáltatás felderítés és kommunikációs mechanizmusok (például a gRPC és a REST API) megkönnyítik a mikroszolgáltatások közötti interakciót.

Az AKS leegyszerűsíti a mikroszolgáltatások kezelését, lehetővé téve a fejlesztők számára, hogy a kódra koncentráljanak, ne az infrastruktúrára.

Adatfeldolgozás: Az AKS használható nagy mennyiségű adat feldolgozására is. Konténerizált adatfeldolgozó alkalmazások futtatásával, például Apache Spark vagy Flink segítségével, az AKS lehetővé teszi a párhuzamos feldolgozást és a gyors eredmények elérését. A skálázhatóság itt is kulcsfontosságú, mivel az AKS képes dinamikusan hozzáadni vagy eltávolítani számítási erőforrásokat az adatfeldolgozási feladatok igényeihez igazodva.

Az AKS integrálható más Azure szolgáltatásokkal is, mint például az Azure Cosmos DB vagy az Azure Data Lake Storage, így egy teljes körű adatfeldolgozási ökoszisztéma hozható létre.