Kubernetes aneb jak získat konkurenční výhodu v moderním IT

Co je Kubernetes?

Hledáte způsob, jak efektivně řídit kontejnerové aplikace? Kubernetes představuje open-source platformu, která řeší právě tento problém. Jde o systém, který umožňuje automatizované řízení, koordinaci a správu kontejnerizovaných aplikací. Moderní firmy stále častěji využívají kontejnery jako základní stavební bloky svých služeb – a právě Kubernetes jim pomáhá tyto technologické stavebnice efektivně organizovat.

Své jméno, které pochází z řečtiny a znamená „kormidelník“ (odtud i logo), platforma skutečně naplňuje – naviguje vaše aplikace digitálním prostorem. V technické komunitě se často setkáte i se zkratkou k8s, která vznikla nahrazením osmi písmen mezi „K“ a „s“ číslovkou. Kubernetes zásadně zjednodušuje práci s rozsáhlými kontejnerovými systémy a poskytuje nástroje pro jejich snadnější vývoj i provoz.

Než se ale na Kubernetes podíváme podrobněji, začněme popořadě – od základů. A tím je samozřejmě cloud. Pokud vás ale zajímají odpovědi na nejčastější otázky ohledně Kubernetes, najdete je tady.

Základy cloudu – jak chytře posunout IT infrastrukturu vpřed

Cloud computing už dávno není jen technický buzzword, ale zásadní směr, kterým se dnes firmy ubírají při modernizaci své IT infrastruktury. V principu jde o využívání výpočetních zdrojů, úložišť či aplikací přes internet bez nutnosti fyzicky vlastnit hardware. Díky tomu získávají podniky nejen větší pružnost, ale často také výrazně ušetří na provozních nákladech.

Základem cloudu jsou přitom tři hlavní modely:

• Infrastructure as a Service (IaaS),
• Platform as a Service (PaaS)
• a Software as a Service (SaaS).

Jejich rozlišení podle úrovně správy umožňuje firmám vybrat řešení, které nejvíce odpovídá jejich strategickým cílům a konkrétním nárokům na digitalizaci a správu IT. Jinými slovy, cloud je cesta vpřed – stačí si jen správně vybrat.

Implementace cloudových řešení přináší firmám řadu významných výhod oproti tradičním on-premise systémům. Mezi hlavní benefity patří výrazné snížení počátečních investic do hardwaru a souvisejících technologií, což umožňuje i menším firmám přístup k enterprise řešením bez nutnosti budovat nákladnou infrastrukturu.

Proč firmy míří do cloudu – pružnost, úspory i bezpečí v jednom

Když se dnes mluví o výhodách cloudu, nejde už jen o úsporu za hardware. Samozřejmě, že nižší počáteční investice potěší zejména menší společnosti, které díky tomu dosáhnou na kvalitní IT bez nutnosti velkých vstupních nákladů. Jenže cloud umí mnohem víc.

Díky flexibilnímu škálování firmy jednoduše navyšují nebo snižují kapacity podle aktuálního vytížení, což se hodí nejen v období růstu, ale i při sezónních výkyvech. Navíc je tady i vysoká dostupnost a geografická redundance, díky čemuž se podniky nemusejí bát výpadků a mohou své aplikace provozovat prakticky nonstop. A právě tato kombinace pružnosti, úspor a stability je tím, co dělá cloud pro moderní podniky velmi atraktivním řešením.

Cloudové technologie se rychle vyvíjejí a firmy už dávno nechtějí spoléhat jen na jednoho poskytovatele. Proto se stále častěji vydávají cestou multi-cloud strategie, díky které mohou kombinovat přednosti různých platforem a přitom omezit rizika spojená se závislostí na jediném dodavateli.

Zároveň si oblibu získává i hybridní cloud, který spojuje výhody veřejného cloudu, jako je flexibilita a škálování, se zabezpečením privátního prostředí, kam firmy umísťují citlivá data. Do popředí se navíc dostává i serverless computing, jenž zásadně mění přístup k vývoji aplikací a pomáhá IT oddělením proměnit se ze správců nákladů v důležité partnery, kteří aktivně podporují růst a strategii firmy.

Docker a kontejnery: konec věčné vývojářské noční můry

Převrat ve vývoji aplikací

Docker doslova otočil kormidlem v oblasti vývoje aplikací, když dokázal vyřešit notorický problém „u mě to běží, nevím, proč u tebe ne“. Díky kontejnerům se totiž aplikace společně se všemi závislostmi zabalí do jednoho lehkého a snadno přenositelného balíčku. Výhodou tohoto řešení je konzistentní prostředí – ať už na vývojářském laptopu, nebo v cloudu.

Na rozdíl od tradičních virtuálních strojů kontejnery sdílejí jádro hostitelského systému, což přináší výrazně vyšší efektivitu a nižší nároky na zdroje. Docker tak výrazně urychluje celý vývojový cyklus od testování až po nasazení a firmám umožňuje rychleji reagovat na potřeby trhu a zákazníků.

Jak kontejnerizace funguje v praxi

Základním principem kontejnerizace je izolace aplikací spolu se všemi jejich závislostmi do samostatných jednotek, které lze bez problémů přenášet mezi různými prostředími – od lokálního vývoje až po cloudovou produkci. Celé kouzlo začíná Dockerfile, textový soubor, který obsahuje pokyny pro sestavení Docker Image. Tyto image pak slouží jako vzor pro vytváření konkrétních kontejnerů.

Velkou výhodou je možnost jejich ukládání do veřejných registrů typu Docker Hub, ale i do privátních úložišť, což usnadňuje sdílení, distribuci a rychlé nasazení aplikací. Díky této technologii je proces vývoje nejen jednodušší a rychlejší, ale skvěle zapadá také do moderních přístupů jako DevOps a kontinuální integrace (CI/CD).

Využití Dockeru od vývoje po produkci

Docker kontejnery nacházejí využití napříč celým IT spektrem – od vývojových a testovacích prostředí přes kontinuální integraci až po provoz složitých aplikací v ostrém provozu. Výraznou popularitu si získaly zejména v mikroslužbách, tedy v architektuře, která aplikace rozkládá do menších, samostatně spravovatelných jednotek.

Docker vývojářům umožňuje pracovat v prostředí, které přesně odpovídá produkčnímu, čímž minimalizuje problémy spojené s odlišným nastavením systémů na jednotlivých počítačích. Z pohledu správy infrastruktury pak Docker přináší operačním týmům výrazné zjednodušení, protože standardizuje proces nasazování, omezuje chybovost a zpřehledňuje celkovou správu IT prostředí.

Proč se stal Kubernetes synonymem pro orchestraci kontejnerů ve firmách

Kubernetes, zkráceně známý jako K8s, je dnes jednoznačně nejpoužívanější open-source nástroj pro orchestraci kontejnerů v enterprise prostředí. Tuto platformu původně vyvinul Google, ale nyní ji aktivně rozvíjí Cloud Native Computing Foundation.

V čem tkví její kouzlo? Především v automatizaci a jednoduchosti, s jakou umožňuje nasazovat, spravovat a dynamicky škálovat kontejnery. Díky robustnímu frameworku, který si poradí i s velmi složitými distribuovanými systémy, eliminuje Kubernetes potřebu mnoha manuálních zásahů a snižuje riziko výpadků.

Firmy využívající Kubernetes tak získávají silný nástroj schopný efektivně spravovat i ty nejsložitější aplikace s minimem starostí.

Kubernetes pod pokličkou – hlavní komponenty a jejich role

Jak ale Kubernetes vypadá uvnitř? Kubernetes funguje na principu tzv. clusteru – což je skupina vzájemně propojených počítačů (fyzických nebo virtuálních), které spolupracují jako jeden celek. Tento cluster se skládá ze dvou základních typů uzlů (nodes):

Master uzly

Master uzly (také nazývané Control Plane) představují „mozek“ celého systému. Jsou zodpovědné za udržování požadovaného stavu clusteru, rozhodování o umístění aplikací a reagování na změny. Hlavními součástmi Control Plane jsou:

• API server – centrální komunikační brána, přes kterou proudí všechny požadavky na cluster.
• Scheduler – rozhoduje, na kterých worker uzlech se spustí jednotlivé aplikace (tzv. pody).
• Controller Manager – monitoruje stav clusteru a zajišťuje, aby odpovídal požadovanému stavu.
• ETCD – vysoce dostupná databáze, která uchovává veškerou konfiguraci a stav clusteru.

Worker uzly 

Worker uzly (nebo také jen nodes) jsou pracovní stanice, na kterých skutečně běží vaše aplikace. Každý worker uzel obsahuje:

• Kubelet – agent, který komunikuje s master uzly a zajišťuje spouštění kontejnerů.
• Kube-proxy – síťový proxy, který umožňuje komunikaci mezi aplikacemi v clusteru.
• Container Runtime – software (jako Docker), který skutečně spouští kontejnery.

Tato architektura založená na jasném oddělení řízení (master) a výkonu (worker) zajišťuje vysokou dostupnost, odolnost proti výpadkům a snadnou škálovatelnost celého systému. Když potřebujete zvýšit výkon, jednoduše přidáte další worker uzly, zatímco řídící logika zůstává beze změny.

Hlavní koncepty pro práci s Kubernetes

Když se pustíte do práce s Kubernetes, brzy narazíte na několik základních pojmů, bez kterých se neobejdete. Pojďme si je přiblížit:

• Pod – nejmenší nasaditelná jednotka v Kubernetes. Pod můžete chápat jako logický obal, ve kterém běží jeden nebo více kontejnerů. Tyto kontejnery spolu sdílejí síťový prostor a úložiště, díky čemuž mohou snadno komunikovat. Pody jsou však dočasné – při selhání nebo aktualizaci zanikají a vznikají nové.
• Deployment – pomocí tohoto objektu deklarativně definujete požadovaný stav aplikace. Určuje, kolik replik (kopií) podů má běžet, jaká verze obrazu (image) se má použít a další parametry. Kubernetes se automaticky stará o udržování tohoto stavu – pokud například selže jeden pod, vytvoří nový.
• Service – poskytuje stabilní síťový přístupový bod k vaší aplikaci. I když se pody dynamicky mění (zanikají a vznikají nové s novými IP adresami), service zajišťuje, že vaše aplikace zůstává dostupná stále na stejné adrese. Funguje jako vnitřní load balancer, který směruje provoz na dostupné pody.
• ConfigMaps a Secrets – umožňují oddělit konfiguraci od kódu aplikace. ConfigMaps slouží pro běžná konfigurační data, zatímco Secrets jsou určeny pro citlivé informace jako hesla nebo API klíče. Toto oddělení posiluje jak bezpečnost, tak flexibilitu nasazení.
• Namespace – logicky odděluje zdroje v clusteru. Můžete si je představit jako virtuální clustery v rámci jednoho fyzického clusteru. Namespaces jsou ideální pro rozdělení prostředků mezi různé týmy, projekty nebo prostředí (vývoj, testování, produkce).

→ Tip: Přečtěte si více o efektivitě a bezpečnosti kontejnerizace pomocí Kubernetes.

Příklady úspěšných implementací Kubernetes

Konkrétní zkušenosti z podnikové praxe jasně ukazují, jak může nasazení Dockeru a Kubernetes posunout IT operace vpřed. Podívejte se na tři různé scénáře využití:

E-commerce platforma zrychlila nasazování a snížila náklady

Nejmenovaná firma z oblasti e-commerce díky Kubernetes zrychlila své deploymenty natolik, že denně nasazuje třikrát více aktualizací než dříve, a ještě přitom ušetřila téměř polovinu nákladů na infrastrukturu. Automatizace procesů umožnila rychlejší reakci na tržní změny a lepší využití dostupných zdrojů.

Finanční společnost zkrátila time-to-market o 70 %

Finanční společnost, která přešla na mikroslužby řízené Kubernetes, zásadně zrychlila své vývojové procesy. Doba uvedení nových funkcí na trh se zkrátila o 70 % a zároveň významně vzrostla stabilita celého systému. Oddělené týmy nyní mohou vyvíjet a nasazovat své části aplikace nezávisle, což dramaticky zvýšilo efektivitu celého vývojového procesu.

Telekomunikační operátor optimalizoval provoz hybridním řešením

Jeden z telekomunikačních operátorů vsadil na hybridní Kubernetes řešení kombinující on-premise infrastrukturu a veřejný cloud. Tato strategie umožňuje efektivně optimalizovat provoz podle aktuální potřeby – citlivá data zůstávají v privátním prostředí, zatímco výpočetně náročné operace s proměnlivým zatížením běží v cloudu. Firma tak využívá výhody obou světů, a přitom udržuje náklady pod kontrolou.

Doporučení k zavádění Dockeru a Kubernetes

Docker a Kubernetes už nejsou jen výstřelky pro technologické nadšence, ale zásadně ovlivňují, jak firmy vyvíjejí, nasazují a spravují své aplikace. Je zřejmé, že společnosti, které se nebojí tyto technologie adoptovat, získávají cennou konkurenční výhodu – vyšší flexibilitu, efektivitu provozu a celkovou spolehlivost IT systémů.

Samozřejmě platí, že úspěšná implementace kontejnerů a orchestrací vyžaduje pečlivou přípravu, solidní technické znalosti a praktické zkušenosti. Proto zákazníkům doporučujeme začít menšími pilotními projekty, díky kterým týmy nasbírají první poznatky a ověří si reálné přínosy v konkrétním provozu. Zároveň je důležité investovat do vzdělávání IT odborníků, protože úspěch v této oblasti závisí především na lidech a jejich know-how.

Jak v Algotechu pomáháme firmám úspěšně nasadit Docker a Kubernetes

V Algotechu si uvědomujeme, že přechod na cloud-native technologie představuje pro mnohé organizace významnou technologickou transformaci. Proto jsme nabízíme portfolio služeb, které našim klientům umožňují plně využít potenciál kontejnerizace a orchestrace.

Naše spolupráce začíná systematickou analýzou stávající infrastruktury zákazníka, na jejímž základě navrhujeme optimální cloud-native architekturu přizpůsobenou specifickým požadavkům a potřebám. Tým našich odborníků dokáže implementovat Docker a Kubernetes v různých prostředích – od plně on-premise řešení přes cloudové nasazení až po hybridní modely kombinující výhody obou přístupů.

Specializujeme se rovněž na migraci existujících aplikací do kontejnerového prostředí a jejich následnou optimalizaci pro efektivní provoz na platformě Kubernetes. Díky tomu mohou naši klienti využívat všechny výhody moderní infrastruktury bez nutnosti kompletního přeprogramování svých systémů.

Expertní podpora a školení – cesta k úspěchu v cloud-native světě

Nečekejte, až vás konkurence předběhne v digitální transformaci. Naši certifikovaní odborníci vás provedou celým procesem implementace Kubernetes – od analýzy potřeb až po komplexní školení vašich týmů. Kontaktujte nás a získejte spolehlivého partnera pro vaši cestu do světa moderní cloudové infrastruktury.

Často kladené otázky o Kubernetes

K čemu se Kubernetes používá?

Kubernetes automatizuje operační úkoly spojené se správou kontejnerů. Obsahuje vestavěné příkazy pro nasazování aplikací, zavádění změn, škálování aplikací podle měnících se potřeb, monitorování a mnoho dalšího – díky čemuž je správa aplikací výrazně jednodušší a efektivnější.

Je Kubernetes to samé, co Docker?

Ne, Docker a Kubernetes jsou dvě odlišné technologie s různými případy použití. Docker slouží k vytváření, spouštění a správě kontejnerů, zatímco Kubernetes se používá pro orchestraci těchto kontejnerů v produkčním prostředí ve velkém měřítku. Zjednodušeně řečeno – v Dockeru aplikace vytvoříte, v Kubernetes je pak provozujete.

Je Kubernetes programovací jazyk?

Kubernetes není programovací jazyk, ale open-source platforma pro orchestraci kontejnerů, která automatizuje nasazování, škálování a správu kontejnerizovaných aplikací. Vytvořila jej společnost Google a dnes jej spravuje organizace Cloud Native Computing Foundation (CNCF).

Je Kubernetes to samé, co AWS ECS?

AWS ECS a Kubernetes jsou dvě špičkové služby pro orchestraci kontejnerů. Obě slouží ke stejnému účelu, ale každá má odlišné funkce a infrastrukturu. AWS ECS je proprietární služba Amazonu, která je více integrovaná s dalšími AWS službami, zatímco Kubernetes je open-source řešení, které můžete provozovat prakticky kdekoliv – v cloudu, on-premise nebo v hybridním prostředí.