What is Kubernetes Used For?

• Un container è un’unità software di base che racchiude il codice e tutte le sue dipendenze, consentendo all’applicazione di funzionare senza intoppi in qualsiasi ambiente. Ogni container è costituito da hardware, sistema operativo, motore di container, librerie, dipendenze e, infine, dall’applicazione stessa. Tutto ciò di cui l’applicazione ha bisogno per funzionare si trova all’interno del container, il che significa che può essere creato ed eliminato rapidamente tramite processi automatizzati.
  • Entro il 2025, l’85% delle aziende a livello mondiale utilizzerà applicazioni containerizzate in ambiente di ^produzione1

Orchestrazione dei container

• L’orchestrazione dei container consiste nell’automazione dei carichi di lavoro containerizzati. È fondamentale quando si lavora con i container, poiché consente di distribuire la stessa applicazione in ambienti diversi senza doverla riprogettare.

Kubernetes

Che cos’è Kubernetes (noto anche come K8s)?

• Kubernetes è un software open source per l’orchestrazione dei container, progettato per l’implementazione, la gestione e il ridimensionamento dei container. Ma cosa significa? In sostanza, elimina gran parte dei processi manuali necessari durante l’implementazione e il ridimensionamento dei carichi di lavoro containerizzati, anche in diversi tipi di ambienti fisici, virtuali e cloud.
• Secondo un recente sondaggio condotto dalla Cloud Native Computing Foundation su 3.800 intervistati, il 96% delle organizzazioni sta utilizzando o valutando Kubernetes2

Lo sapevi?

• Il nome Kubernetes deriva dalla parola greca κυβερνήτης (kubernḗtēs), che significa “pilota” o “timoniere”; per questo motivo il logo di Kubernetes raffigura il timone di una nave. Kubernetes viene spesso abbreviato in K8s poiché tra la “K” e la “S” ci sono 8 lettere.
• Kubernetes è stato originariamente sviluppato e progettato dagli ingegneri di Google e successivamente donato alla CNCF nel 2015.

Come funziona?

• Kubernetes è un concetto costituito da diversi componenti e, sebbene nell’implementazione di Kubernetes siano presenti numerosi elementi e casi d’uso, i concetti principali da comprendere sono: il piano di controllo, i pod e i nodi.
  • Il piano di controllo è costituito da elementi e processi API che coordinano i carichi di lavoro e le comunicazioni, consentendo un flusso regolare di informazioni e l’allocazione delle risorse in tutto l’ambiente.
  • I pod sono l’elemento fondamentale di Kubernetes. Un pod è costituito da uno o più container e si trova sullo stesso nodo.
  • Un nodo (noto anche come “minion” o “worker”) è una macchina su cui vengono distribuiti i container. Ogni nodo deve eseguire un runtime per container, come Docker, CoreOS rkt, Containerd, ecc. È possibile raggruppare più nodi in cluster.

Il tuo ambiente IT e Kubernetes

• A seguito dei cambiamenti nelle moderne pratiche informatiche, gli utenti si aspettano che le applicazioni siano disponibili 24 ore su 24, 7 giorni su 7, e talvolta ci si aspetta che gli sviluppatori siano in grado di distribuire nuove versioni delle applicazioni più volte al giorno. Inoltre, gli ambienti IT sono sempre più ibridi e basati su approcci multi-cloud, che integrano risorse on-premise con cloud pubblici o privati di diversi fornitori. Sebbene i sistemi basati su container abbiano consentito agli sviluppatori di rendere il software più portabile e di racchiudere tutti i pacchetti necessari per l’esecuzione di un servizio, erano comunque limitati dalla quantità di lavoro manuale necessario per configurare e modificare ogni singolo container all’interno di un ambiente.
• Kubernetes può aiutare le organizzazioni a gestire meglio i propri carichi di lavoro e a ridurre i rischi. Kubernetes è in grado di automatizzare le operazioni di gestione dei container e di ottimizzare l’utilizzo delle risorse IT. Può persino riavviare i container orfani, arrestare quelli non in uso e ricrearli. Kubernetes automatizza la distribuzione dei container senza che i DevOps debbano occuparsi manualmente di tutte le operazioni. Ciò consente agli sviluppatori di distribuire nuove versioni di applicazioni specifiche con maggiore frequenza e permette il rilascio e l’aggiornamento senza tempi di inattività, anche su più ambienti (ad esempio Dev, Test, Prod).

Vantaggi di Kubernetes

• I principali vantaggi di Kubernetes possono essere riassunti come segue: riduzione dei tempi di sviluppo e di rilascio delle applicazioni, ottimizzazione dei costi IT, maggiore scalabilità e disponibilità del software, flessibilità negli ambienti multi-cloud e portabilità nel cloud.
• Carichi di lavoro portabili
  • Poiché Kubernetes è un progetto open source, i tuoi carichi di lavoro diventano portabili e puoi sfruttare ambienti on-premise, ibridi e multi-cloud, il tutto mantenendo la coerenza tra i vari ambienti.
• Flessibilità 
  • Indipendentemente dal luogo in cui viene eseguito Kubernetes, esso offre flessibilità negli ambienti ibridi e multi-cloud, consentendo il funzionamento senza intoppi di qualsiasi nostra applicazione in qualsiasi ambiente pubblico o privato.
• Automazione
  • Kubernetes è in grado di automatizzare gli ambienti containerizzati fungendo da sistema operativo. Lo fa automatizzando i requisiti operativi dei carichi di lavoro containerizzati.
• Scalabilità e disponibilità 
  • Kubernetes consente di definire applicazioni containerizzate complesse e di distribuirle su cluster di server. Man mano che Kubernetes scala le applicazioni in base allo stato desiderato, monitora e mantiene automaticamente l’integrità dei container.

Architettura di Kubernetes 

• Piano di controllo di Kubernetes: noto anche come master, è il livello di orchestrazione dei container che espone l’API e le interfacce necessarie per definire, distribuire e gestire il ciclo di vita dei container, nonché i nodi che ospitano le applicazioni containerizzate. Assicura che ogni cluster sia mantenuto nello stato desiderato.

I componenti del piano di controllo

• API del server: l’interfaccia di programmazione dell’applicazione (API) è il front-end di Kubernetes. È qui che i client inviano la richiesta iniziale relativa a un oggetto o a una raccolta; il server verifica la validità della richiesta e, se valida, la elabora. L’API del server viene inoltre utilizzata per trasmettere, creare e configurare i dati all’interno dei cluster K8.
• Scheduler di K8s: lo scheduler è il componente che monitora e gestisce i pod appena creati e li assegna a un nodo affinché possano funzionare senza intoppi.
• Responsabile dei controller: all’interno del piano di controllo sono presenti diversi controller, ovvero i circuiti di controllo progettati per monitorare lo stato del cluster e apportare o richiedere modifiche in base alle necessità.
• Etcd: è un database in cui sono memorizzati tutti i tuoi contenitori. Si tratta di un archivio chiave-valore distribuito e fortemente coerente che conserva e gestisce le informazioni fondamentali necessarie al funzionamento dei sistemi.
• Cluster
  • NODO: (noto anche come “minion” o “worker”) è una macchina su cui vengono distribuiti i container. Ogni nodo deve eseguire un runtime per container, come Docker, CoreOS rkt, Containerd, ecc. È possibile raggruppare più nodi in un cluster.
  • I pod sono l’elemento base di Kubernetes. Un pod è costituito da uno o più container e risiede sui nodi.
    • È qui che vengono conservate tutte le tue informazioni importanti

Modernizzazione con Kubernetes

• Kubernetes consente di semplificare e accelerare la migrazione delle applicazioni da un ambiente on-premises a cloud pubblici o privati, offerti da qualsiasi provider. Le applicazioni possono essere migrate sul cloud attraverso l’adozione di diverse metodologie:
  • la semplice trasposizione dell’applicazione, senza alcuna modifica al codice (Lift & Shift);
  • le modifiche minime necessarie per consentire all’applicazione di funzionare su nuovi ambienti (replatforming);
  • la profonda rielaborazione della struttura e delle funzionalità dell’applicazione (rifattorizzazione).

• Modernizza il tuo ambiente con più facilità che mai grazie all’adozione di Kubernetes. Non dovrai più chiederti dove si trovino i tuoi dati: tutti i tuoi dati sono archiviati in un unico posto. Lo storage di Kubernetes si basa sui volumi. I volumi possono essere persistenti o non persistenti. All’interno dei pod, i container richiedono ulteriore spazio di archiviazione.
  • Kubernetes può essere configurato una sola volta e poi distribuito ovunque. Ciò significa che, indipendentemente dal luogo in cui si configura il cluster, sia on-premise che nel cloud, non è necessario riconfigurare la soluzione: basta semplicemente distribuire un cluster diverso.

Sfida

• I cluster Kubernetes possono essere esposti ad attacchi ransomware, proprio come qualsiasi altro carico di lavoro. In alcuni casi, un hacker può ottenere l’accesso al contenuto del vostro pod, acquisendo potenzialmente informazioni critiche sulla vostra organizzazione. Pertanto, eseguire il backup e garantire la protezione dei dati dei vostri cluster è fondamentale quando si tratta di trasferire i vostri carichi di lavoro.

Backup di Kubernetes

• Si tratta del processo di backup di tutti i componenti in esecuzione su una piattaforma di orchestrazione Kubernetes, che comprende tutte le applicazioni containerizzate dell’organizzazione. Poiché un cluster Kubernetes è composto da numerosi componenti – pod, nodi, piano di controllo e volumi – ciascuno di essi richiede un adeguato livello di protezione. La protezione è fondamentale per un cluster, soprattutto perché le organizzazioni fanno sempre più affidamento su Kubernetes. Il backup di un cluster Kubernetes garantisce che i dati, le configurazioni e i file siano protetti da qualsiasi attacco. Ecco perché è necessaria una soluzione in grado di eseguire il backup dell’intero cluster.
• Le fasi principali del Kubernetes Backup includono:
  • L’individuazione
  • Individuazione delle risorse
  • Backup
    • Secondo il rapporto di Red Hat sullo stato della sicurezza di Kubernetes del 2022, il 93% degli intervistati ha subito almeno un incidente di sicurezza nei propri ambienti Kubernetes negli ultimi 12 mesi, il che in alcuni casi ha comportato una perdita di ricavi o di clienti³

Il Kubernetes Backup di Commvault e Metallic™

Commvault e la protezione dei dati in Kubernetes

• Commvault è in grado di eseguire il backup dell’intero cluster, a differenza della maggior parte delle soluzioni che possono eseguire il backup solo dei container. Commvault garantisce la protezione dei dati per lo storage persistente nelle applicazioni stateful. La soluzione di Commvault automatizza il backup di questi dati da un’unica piattaforma, aumentando la visibilità e le capacità di gestione dell’intero ambiente. La nostra soluzione offre la flessibilità necessaria per migrare e distribuire i container dall’ambiente on-premise al cloud, da un cloud all’altro e persino di nuovo in ambiente on-premise in modo semplice e senza soluzione di continuità. Offre inoltre un ampio supporto per macchine virtuali, servizi dati e servizi cloud in un’unica piattaforma. È inoltre compatibile con tutte le distribuzioni certificate CNCF e integrata con CSI per i backup basati su snapshot.
• Commvault è stata riconosciuta dal rapporto GigaOm 2022 come “leader e outperformer” nella protezione dei dati su Kubernetes grazie alla nostra architettura di implementazione flessibile e all’interfaccia unica che copre più implementazioni. Il rapporto sottolinea inoltre che i nostri controlli di sicurezza e contro il ransomware sono molto completi, il che rende la nostra soluzione adatta alle grandi imprese.

Come funziona Commvault

• Commvault pianifica l’esecuzione di un gruppo di lavoratori temporanei per eseguire il trasferimento dei dati. Le impostazioni specificano un registro container privato in cui è possibile archiviare un’immagine che Commvault può scaricare. Ciò consente di consolidare i cluster, semplificare la migrazione tra cluster e ottimizzare la gestione del ciclo di vita dei cluster.

Le sfide che Commvault deve affrontare

• Prima dell’introduzione di Commvault, le organizzazioni dovevano far fronte alla proliferazione dei cluster, gestirne il ciclo di vita e procedere al loro consolidamento. Commvault aiuta ad affrontare queste sfide consentendo di migrare facilmente le applicazioni Kubernetes su qualsiasi cloud.

Backup di Metallic e Kubernetes Backup

• Metallic offre servizi di VM & Kubernetes Backup. Si tratta dell’unico servizio SaaS di protezione dei dati che garantisce una copertura completa dei carichi di lavoro ibridi, assicurando che i vostri container siano sempre al sicuro.
• Il servizio di VM & Kubernetes Backup di Metallic è una soluzione che consente di estendere facilmente il proprio ambiente ai container per modernizzare le applicazioni in tutta sicurezza, garantendo al contempo la protezione delle applicazioni tradizionali. Sia che si operi in ambiente on-premise o nel cloud, Metallic supporta tutte le distribuzioni Kubernetes certificate dalla Cloud Native Computing Foundation, quali Azure Kubernetes Service (AKS), Amazon EKS, VMware, Rancher e molte altre.
• Metallic è in grado di proteggere database su cloud o on-premise, sistemi di controllo del codice sorgente, registri di immagini e archivi di oggetti cloud-native.
• Grazie alla flessibilità senza pari, alla sicurezza assoluta e alla gestione semplificata di questa soluzione, tutti i vostri carichi di lavoro sono coperti.

Conclusione

Kubernetes è il futuro: è giunto il momento di assicurarsi che tutti i vostri carichi di lavoro siano protetti e possano migrare in sicurezza sul cloud. Commvault è la scelta più semplice. Siamo stati nominati leader e “outperformer” nel rapporto GigaOm 2022 sulla protezione dei dati in Kubernetes grazie al nostro ampio supporto dei carichi di lavoro, alla compatibilità con le distribuzioni certificate CNCF e ai controlli approfonditi contro il ransomware. Quindi preparate le valigie: la nave salpa oggi alla volta del cloud.

Riferimenti

1. Best practice per l’esecuzione di container e Kubernetes in produzione – 4 agosto 2020 – ID Gartner G00730344 – 2. CNCF 2021, Indagine annuale – 3. Red Hat 2022, Rapporto sullo stato della sicurezza di Kubernetes