Szolgáltatások és hálózat: a Kubernetes belső kommunikációja

| Olvasási idő: 3 perc |

Több hónapja olvashattok cikkeket a Kubernetesről, ahol megismerkedtünk a fürt felépítésével, és láttuk, hogyan működik együtt a vezérlősík és a munkavégző csomópontok. Olyan ez, mint amikor egy várost építünk: először megteremtjük az alapokat, majd egyre több részletet adunk hozzá. Most viszont elérkeztünk ahhoz a ponthoz, amikor a város lakói – a kapszulák – nemcsak magukban léteznek, hanem beszélniük is kell egymással.

A történet tehát itt válik igazán emberközelivé: hiába áll minden készen, ha nincs út, amin eljutunk a szomszédhoz, és hiába van házunk, ha nem tudjuk becsengetni a barátainkhoz. A Kubernetes világában ezeket az „utakat” és „kapukat” a hálózati beállítások és a szolgáltatások biztosítják.

A hálózat szerepe a Kubernetesben

A Kubernetes egyik legfontosabb alapelve, hogy a kapszula (pod) az alap számítási egység. Egy kapszula több konténert is tartalmazhat, és ezek mind azonos IP-címet osztanak meg. Hálózati szempontból tehát egy kapszula úgy viselkedik, mint egy önálló virtuális gép vagy fizikai szerver.

Ez azonban három kihívást hoz magával, amelyeket minden fürtnek meg kell oldania:

1. Konténer-konténer kommunikáció ugyanazon kapszulán belül – ezt maga a kapszulázás oldja meg.
2. Kapszula-kapszula kommunikáció a fürt bármely csomópontján.
3. Külső forrás-kapszula kommunikáció, amelyet a szolgáltatások (Services) biztosítanak.

Fontos tudni, hogy a Kubernetes önmagában nem konfigurál hálózatot. A fürt üzemeltetőinek kell olyan hálózati megoldást biztosítaniuk (például CNI pluginnal), amely lehetővé teszi a kapszulák közötti közvetlen kommunikációt.

Szolgáltatások (Services) a Kubernetesben

A szolgáltatások célja, hogy stabil hálózati elérhetőséget nyújtsanak a kapszulák számára. Mivel a kapszulák dinamikusan jönnek létre és tűnhetnek el, az IP-címük is változhat. Egy szolgáltatás viszont állandó végpontot ad, amely mögé a kapszulák rendeződnek.

A legfontosabb típusok:

• ClusterIP – alapértelmezett típus, amely csak a fürtön belül érhető el. Ezzel kapszula–kapszula kommunikációt tudunk megvalósítani.
• NodePort – fix portot nyit minden csomóponton, amelyen keresztül kívülről elérhető a szolgáltatás.
• LoadBalancer – felhőszolgáltatóknál használatos, ahol a külső terheléselosztót integrálja.
• ExternalName – DNS alapú átirányítás külső szolgáltatásra.

Ezek segítségével biztosítható, hogy az alkalmazások belső és külső kliensei mindig megtalálják a működő példányokat, függetlenül attól, hogy a kapszulák IP-címe változik.

A pause container szerepe

Érdemes megemlíteni a pause konténert is, amely minden kapszulában jelen van – bár a felhasználó ezt közvetlenül nem látja. Feladata, hogy lefoglalja az IP-címet és biztosítsa a hálózati névteret, mielőtt a többi konténer elindul. Ez egy technikai részlet, de nélkülözhetetlen a kapszulák stabil működéséhez.

Kapcsolódás a külvilághoz

Amikor egy szolgáltatásnak a fürtön kívülről is elérhetőnek kell lennie, több megoldás létezik:

• NodePort a legegyszerűbb, de kevésbé rugalmas megoldás.
• Ingress vagy IngressController, amely HTTP(S) szintű szabályozást tesz lehetővé, és tipikusan terheléselosztással együtt használjuk.
• Proxy megoldások, amelyek szintén irányíthatják a forgalmat.

Így lesz teljes a kép: a kapszulák egymással és a külvilággal is kommunikálhatnak, stabil, jól szabályozott csatornákon keresztül.

Összegzés

A Kubernetes világában a hálózat és a szolgáltatások jelentik azt az „érrendszert”, amely összeköti az életet adó szerveket. A kapszulák önmagukban csak sejtek, de a hálózat biztosítja az összhangot, a szolgáltatások pedig a megbízható híd szerepét töltik be a belső és külső világ között.