Kubernetes Adalah: Cara Kerja, Komponen & Fungsi Utama

Pernah dengar istilah Kubernetes? Dalam dunia teknologi, Kubernetes adalah salah satu solusi yang populer untuk mengelola aplikasi modern berbasis cloud. Artikel ini akan membantu kamu memahami cara kerja Kubernetes, komponen utamanya, dan bagaimana platform ini dapat mempermudah deployment serta scaling aplikasi.

Definisi Kubernetes

Kubernetes adalah platform orkestrasi kontainer yang memungkinkan pengelolaan aplikasi berbasis kontainer secara otomatis, termasuk deployment, scaling, hingga maintenance. Teknologi ini membantu menyatukan berbagai komponen dalam sistem kompleks yang tersebar di banyak server dan platform.

Manfaat Kubernetes sangat beragam tergantung dari penggunaan dan jenis proyeknya. Keuntungan utama platform orkestrasi ini terletak pada cara menangani sumber daya. Beberapa manfaat Kubernetes dilihat dari aspek tersebut adalah:

• Manajemen Kontainer Otomatis: Menggantikan kontainer yang gagal tanpa perlu campur tangan manusia.
• Pengurangan Downtime: Dengan fitur auto-healing, Kubernetes memastikan aplikasi tetap berjalan meskipun terjadi gangguan.
• Efisiensi Pengelolaan Infrastruktur: Kubernetes mendistribusikan beban kerja secara optimal.

Contoh Penggunaan Kubernetes:

• Spotify menggunakan Kubernetes untuk melayani hingga 10 juta permintaan per detik.
• Pinterest memanfaatkan Kubernetes untuk mengelola ribuan microservices.
• Adidas menjalankan e-commerce mereka menggunakan Kubernetes.

Baca Juga: Mengenal CI/CD: Alat & Manfaat yang Wajib Diketahui Sysadmin

Cara Kerja Kubernetes

Cara kerja Kubernetes adalah dengan pendekatan arsitektur terdesentralisasi yang berlandaskan model deklaratif. Sistem ini tidak menangani tugas secara berurutan, melainkan mengimplementasikan konsep “desired state” (keadaan yang diinginkan).

Ketika kamu ingin menjalankan aplikasi, Kubernetes akan membaca konfigurasi dari sebuah file yang menjelaskan kondisi ideal aplikasi tersebut. Selanjutnya, Kubernetes menggunakan API untuk mengoordinasikan penyebaran (deployment) aplikasi dan memastikan semuanya berjalan sesuai harapan.

Berikut adalah tahapan cara kerja Kubernetes yang lebih mudah dipahami:

Tahap 1: Mendefinisikan Desired State

Administrator terlebih dahulu menentukan keadaan ideal aplikasi, seperti jumlah replika pod, jenis gambar kontainer yang digunakan, atau kebutuhan sumber daya (CPU dan RAM). Informasi ini ditulis dalam file manifest yang menggunakan format YAML atau JSON.

Tahap 2: Mengirimkan File Manifest ke API Server

File manifest tersebut dikirimkan ke Kubernetes API Server menggunakan antarmuka baris perintah seperti kubectl atau melalui UI. API Server bertindak sebagai pintu gerbang komunikasi antara pengguna dan Kubernetes.

Tahap 3: Penyimpanan Desired State dalam etcd

Kubernetes menyimpan keadaan yang diinginkan tersebut di etcd, yaitu database key-value yang dirancang untuk konsistensi tinggi. etcd memastikan data cluster selalu tersedia dan sinkron.

Tahap 4: Mengimplementasikan Desired State di Cluster

Kubernetes bekerja untuk mewujudkan keadaan yang diinginkan dengan mendistribusikan beban kerja ke node dalam cluster. Proses ini melibatkan pengaturan pod, penjadwalan, dan distribusi sumber daya sesuai file manifest.

Tahap 5: Monitoring dan Self-Healing

Kubernetes terus memantau elemen cluster, memastikan sistem berjalan sesuai keadaan yang diinginkan. Jika terjadi gangguan seperti pod yang gagal, Kubernetes otomatis memulai ulang, mengganti pod, atau mendistribusikan ulang workload tanpa perlu campur tangan manual.

Proses ini membuat Kubernetes menjadi solusi andal untuk pengelolaan aplikasi yang kompleks dan terdistribusi, terutama dalam skenario deployment berskala besar.

Baca Juga: GraphQL vs REST: Manakah Arsitektur API Paling Unggul?

Komponen Utama Kubernetes

Kubernetes memiliki tiga komponen inti yang bekerja bersama untuk mengelola aplikasi secara otomatis dan efisien. Penjelasan masing-masing komponen utama pada Kubernetes adalah berikut ini:

#1 Master Node

Master Node bertanggung jawab untuk mengelola seluruh cluster Kubernetes. Sebagai pusat pengendalian, Master Node mengatur komunikasi antar komponen dan memastikan ketersediaan dan kinerja sistem. Komponen utama dalam Master Node meliputi:

• API Server: Tempat komunikasi antara komponen-komponen dalam cluster.
• etcd: Tempat penyimpanan data cluster yang bersifat distribusi dan ringan.
• Controller: Memantau status cluster dan menyelaraskan kondisi aktual dengan keadaan yang diinginkan berdasarkan file manifest.
• Scheduler: Menentukan penempatan pod pada worker node berdasarkan ketersediaan dan beban.

#2 Worker Node

Worker Node adalah tempat eksekusi aplikasi yang berjalan dalam container. Komponen penting dalam Worker Node adalah:

• Kubelet: Menjalankan tugas yang diminta oleh Master Node, seperti pembuatan atau penghapusan pod.
• Container Runtime: Mengelola kontainer, mengambil gambar dari registry, dan menjalankan kontainer.
• Kube Proxy: Mengatur komunikasi jaringan untuk pod di dalam cluster.
• Pods: Unit terkecil dalam Kubernetes yang berisi aplikasi yang berjalan dalam kontainer. Setiap node dapat menjalankan beberapa pod.

#3 Cluster Management

Kubernetes menyediakan beberapa alat untuk mengelola dan memonitor objek dalam cluster.

• Kubectl: CLI default untuk mengelola sumber daya cluster dan memberikan instruksi kepada API server.
• Labels & Annotations: Digunakan untuk mengelompokkan dan memberi informasi tambahan pada objek seperti pods.
• Namespaces: Memisahkan sumber daya dalam cluster untuk menghindari konflik nama dan mempermudah pengelolaan.
• Replication Controllers & Deployments: Mengelola replikasi pod dan memastikan aplikasi selalu dalam keadaan yang diinginkan, termasuk pembaruan dan rollback.

Baca Juga: Hadoop adalah: Solusi Big Data, Modul, dan Ekosistemnya!

Fungsi Utama Kubernetes

Kubernetes tidak hanya membantu menjalankan aplikasi, tetapi juga memberikan berbagai fitur penting untuk mendukung performa dan fleksibilitas sistem. Berikut adalah enam fungsi utama Kubernetes:

• Service Discovery & Load Balancing
  Kubernetes secara otomatis mengelola nama DNS dan IP untuk kontainer. Selain itu, fitur load balancing memastikan distribusi trafik yang merata antar kontainer, mencegah overload pada satu node saja.
• Storage Orchestration
  Kubernetes adalah platform yang terintegrasi dengan berbagai jenis penyimpanan, baik yang berbasis lokal maupun cloud. Ini memudahkan penyimpanan data yang terstruktur dan tidak terstruktur.
• Automated Rollouts & Rollbacks
  Kubernetes memudahkan pembaruan aplikasi secara otomatis. Jika ada masalah, sistem akan melakukan rollback ke versi sebelumnya dengan lancar, sehingga aplikasi tetap tersedia tanpa gangguan.
• Self-Healing
  Jika sebuah kontainer gagal, Kubernetes akan secara otomatis merestart atau menggantinya. Fitur ini menjaga aplikasi tetap berjalan meski terjadi kesalahan di level kontainer.
• Horizontal Scaling
  Kubernetes dapat menambah atau mengurangi jumlah kontainer berdasarkan permintaan, baik secara otomatis menggunakan pemantauan sumber daya atau manual oleh pengguna.
• Manajemen Secret dan Konfigurasi
  Kubernetes menyimpan data sensitif, seperti password atau token API, secara aman dan tidak mengeksposnya ke pengguna atau kontainer lain dalam cluster.

Kubernetes vs Docker

Meskipun sering dibandingkan, Docker dan Kubernetes memiliki fungsi yang berbeda namun saling melengkapi. Docket fokus pada pembuatan dan eksekusi kontainer. Sementara Kubernetes mengelola dan mengatur banyak kontainer. Berikut penjelasan singkat mengenai keduanya:

• Docker
  Docker adalah platform yang digunakan untuk membuat dan menjalankan kontainer. Kontainer ini berisi aplikasi dan semua dependensinya, sehingga dapat dijalankan di berbagai lingkungan tanpa khawatir tentang perbedaan konfigurasi.
• Kubernetes
  Kubernetes adalah sistem orkestrasi yang mengelola banyak kontainer secara otomatis, terutama dalam lingkungan yang lebih besar dan kompleks. Kubernetes mengatur bagaimana kontainer-kontainer tersebut di-deploy, dipantau, dan di-scaling.

Dengan kata lain, Docker digunakan untuk membangun kontainer, sementara Kubernetes digunakan untuk mengelola dan mengoptimalkan distribusi kontainer dalam sebuah cluster. Jadi, mereka saling melengkapi, bukan saling menggantikan.

Kesimpulan

Kubernetes adalah solusi inovatif untuk mengelola aplikasi berbasis kontainer dengan skala besar dan kompleksitas tinggi. Dengan fitur-fitur seperti auto-healing, scaling, dan orchestration, Kubernetes memberikan efisiensi serta keandalan dalam pengelolaan aplikasi modern.

Ingin mencoba Kubernetes untuk proyekmu? Gunakan layanan hosting VPS Murah dari IDwebhost, yang fleksibel dan scalable, ideal untuk menjalankan cluster Kubernetes dengan mudah. Mulai sekarang dan optimalkan infrastrukturmu.