A revolução do Kubernetes e a tecnologia de containers

Kubernetes é uma plataforma open source que automatiza as operações dos containers. Ela é capaz de eliminar grande parte dos processos manuais necessários para implantar e escalar as aplicações em containers.

Neste artigo, vamos explicar o que é o Kubernetes, como ele foi desenvolvido, quais são as suas aplicações e vantagens e mostrar como ele facilita a orquestração e o gerenciamento dos containers.

O que é o Kubernetes e como ele funciona

O Kubernetes é um projeto open source independente que funciona como uma ferramenta eficaz para o gerenciamento de containers. Ele foi desenvolvido para tornar os softwares mais escaláveis e altamente disponíveis, utilizando padrões previsíveis sobre as necessidades de desenvolvimento e de recursos.

Originalmente, o Kubernetes foi criado pelos engenheiros do Google, que foi um dos pioneiros no desenvolvimento da tecnologia de containers Linux. Inclusive, toda a tecnologia do Google é executada em containers. A empresa gera mais de dois bilhões de implantações de containers por semana.

Essas implementações são viabilizadas por uma plataforma interna, o Borg, um antecessor do Kubernetes. As lições aprendidas ao longo dos anos de desenvolvimento dessa plataforma possibilitaram o desenvolvimento da tecnologia do Kubernetes. Em 2015, o Google doou o projeto Kubernetes à Cloud Native Computing Foundation, recém-formada na época.

A partir de então, essa tecnologia passou a ser utilizada em ampla escala. Segundo umapesquisada Cloud Native Computing Foundation (CNCF), realizada em 2019, 84% dos entrevistados de TI corporativo disseram que executam contêineres em sua produção, e a grande maioria deles (78%) utiliza o Kubernetes como o sistema de orquestração.

Entenda o vínculo do Kubernetes com os containers

As aplicações de produção abrangem múltiplos containers, que devem ser implantados em vários hosts do servidor. Além disso, a segurança dos containers tem várias camadas e pode se tornar complexa. O Kubernetes foi desenvolvido justamente para facilitar a orquestração e gerenciamento dos containers e possibilitar a implantação de containers em escala para essas cargas de trabalho.

Além disso, os padrões de configuração do Kubernetes ajudam a personalizar e adaptar as aplicações com configurações externas para diferentes ambientes de desenvolvimento, integração e produção. Você também deve integrar o Kubernetes com os serviços de rede, armazenamento, segurança, telemetria e outros para oferecer uma infraestrutura de containers global.

Kubernetes é também a plataforma ideal para hospedar aplicações nativas em nuvem que exigem escalabilidade rápida. Para quem deseja agrupar os hosts executados nos containers Linux em clusters, o Kubernetes ajuda a gerenciar esses clusters com facilidade e eficiência. E os mesmos podem incluir hosts em nuvem pública, privada ou híbrida.

Conheça os principais benefícios do Kubernetes

Com a orquestração do Kubernetes, você pode:

  • Criar serviços de aplicações que abrangem múltiplos containers e escrever aplicações nativas em nuvem;
  • Mudar os recursos de um container, o número desejado de réplicas para um serviço ou o número de nós no cluster.
  • Programar o uso de containers no cluster, escalá-los e gerenciar a integridade deles com o passar do tempo;
  • Monitorar eventos relativos à carga externa e capacidade, analisar o estado do container e escalar de acordo com o desempenho desejado;
  • Ter acesso a ferramentas e uma biblioteca de interfaces de programação de aplicações (APIs);
  • Tomar medidas reais para aprimorar a segurança da TI.

Veja as vantagens de usar uma plataforma de desenvolvimento

Ainda que o Kubernetes seja capaz de fazer muitas coisas, o usuário ainda precisa tomar a maioria das decisões. Por isso, ele precisa ter uma plataforma de containers completa, capaz de integrar outros componentes de entrada/balanceamento de carga, armazenamento, monitoramento, geração de registros, rede de containers, entre outras funcionalidades.

Além disso, devido à dificuldade de navegar em um ecossistema nativo em nuvem, como o do Kubernetes, é preciso contar com uma plataforma que seja fácil de administrar e capaz de entregar aplicações em containers gerenciados pelo Kubernetes.

A plataforma de containers é um meio prático de produzir em grande escala, mas com economia de recursos. O compartilhamento de sistemas com finalidades diferentes, além de ser financeiramente sustentável, otimiza os processos e facilita as mudanças, sem prejudicar os resultados.

A plataforma escolhida pela Certsys

O Red Hat OpenShift é uma plataforma Kubernetes que fornece ambientes de autosserviço para criação e recursos de automatização das operações em qualquer infraestrutura.

Esta plataforma é utilizada nos projetos da Certsys, pois vem com todos os elementos extras que tornam o Kubernetes potente e viável para as empresas, como componentes de registro, rede, telemetria, segurança, automação e serviços.

Com ele, os desenvolvedores podem criar aplicações em containers, hospedá-las e implantá-las na nuvem. Tudo isso com a escalabilidade, o controle e a orquestração necessários para transformar boas ideias em negócios valiosos de forma rápida e fácil.

API Lifecycle Management – As diversas fases do ciclo de vida de uma API

A abordagem do API lifecycle management fornece uma visão holística sobre como gerenciar os diferentes estágios de desenvolvimento de uma API, ao longo de todo o ciclo de vida.

Conforme mostrado na Figura 1 abaixo, a API tem um ciclo de vida duplo. O ciclo da esquerda abrange as atividades do produtor, enquanto o da direita envolve as atividades do consumidor.

As fases de Gerenciamento

1. Fase de Estratégia

Nesta fase, você terá que definir as metas que deseja alcançar com suas APIs. Ela também especifica quais mercados que você precisa abordar, quais recursos você tem à sua disposição, o prazo que você tem para atingir os seus objetivos, e assim por diante. Essa é uma etapa crucial, que poderá ajudá-lo a concentrar os seus esforços onde é mais importante.

2. Fase de Design

Esta fase garante que a sua organização usará uma abordagem de primeiro contrato. Esse procedimento envolve a coleta de feedback antecipado, quebrando as dependências entre os projetos e reduzindo os riscos. Além disso, uma abordagem de primeiro contrato é conhecida por reduzir o tempo de lançamento no mercado.

Na fase de design, você projeta o contrato de sua API e o compartilha com os seus futuros consumidores. O resultado é um contrato de API que descreve as mensagens que podem ser trocadas com as suas APIs.

3. Fase de Simulação

Na simulação, você deverá criar exemplos significativos da carga útil de suas APIs e tentar alinhar as suas especificações com as expectativas de negócios. Esses exemplos são depois transformados em uma simulação ao vivo que pode ser exposta aos seus primeiros consumidores.

As expectativas de negócios dizem respeito a tudo o que não pode ser especificado usando um esquema formal. Por exemplo, ao consultar itens por status, todos os itens devolvidos devem ter o status desejado.

4. Fase de Teste

Na fase de testes de aceitação, você terá que definir os seus casos de teste, com base em exemplos, antes de implementar as suas APIs. Isso ajudará a refinar as suas expectativas de negócios, compartilhá-las entre os desenvolvedores, testadores e clientes e depois certificar-se de que as suas APIs atendem às expectativas.

5. Fase de Implementação

Na Implementação, a API real é desenvolvida usando uma estrutura de integração. Uma estrutura de integração é uma parte fundamental do ciclo de vida de suas APIs para promover a reutilização, iterações rápidas e acréscimos de valor por meio da orquestração. Ela também ajuda a modernizar as partes existentes do seu sistema de informação. As práticas atuais de desenvolvimento ágil também se aplicam aqui.

6. Fase de Implantação

Na Implantação, você deve se certificar de ter um pipeline de integração contínua / implantação contínua (CI/CD) que automatize a entrega de suas APIs ao ambiente de produção. O pipeline CI/CD reutiliza os testes que você definiu anteriormente para garantir que as APIs a serem implantadas não violem as suas especificações.

7. Fase de Segurança

A segurança é uma etapa importante no ciclo de vida da API. O teste de segurança automatizado, como análise estática ou teste de vulnerabilidade, deve fazer parte do seu pipeline. Práticas de desenvolvimento seguro, como revisões de código, também devem fazer parte de seu ciclo de vida de desenvolvimento.

8. Fase de Gerenciamento

A esta altura, as APIs precisam ser gerenciadas. O gerenciamento abrange o controle de versão, a descontinuação e a retirada. Como prática recomendada, o controle de versão deve seguir o esquema de controle de versão semântico. Isso significa que qualquer nova versão secundária de uma API substitui a versão anterior. Todos os consumidores que usavam a versão anterior poderão assim migrar para a atual, adaptando o seu código à nova versão.

Entenda como funciona o ciclo do consumidor

Após revisarmos todas as fases do gerenciamento do ciclo de vida da API feito pelo produtor, agora podemos falar sobre o ciclo do consumidor.

9. Fase de Descoberta

Quando suas APIs são implantadas na produção e estão “ativas”, você entra na fase de descoberta. Nela, você precisa ajudar os seus parceiros e terceiros a descobrir as suas APIs. O seu portal de desenvolvedor de API é o showroom para as suas APIs. Portanto, ele deverá ser usado para impressionar os seus parceiros e clientes e gerar receitas a partir de suas APIs.

10. Fase de Desenvolvimento

Os clientes começarão a descobrir as suas APIs e desenvolver aplicativos baseados nelas. A experiência do usuário dependerá da qualidade de suas APIs, ma