Nodi di Kubernetes

Un nodo di Kubernetes è un singolo nodo di lavoro di un cluster Kubernetes costituito da componenti dell’infrastruttura su cui eseguire i carichi di lavoro dei container (pod). I nodi forniscono le risorse necessarie, come la potenza di calcolo e lo spazio di archiviazione.

Nodo di Kubernetes: definizione

I nodi sono elementi costitutivi fondamentali di un cluster Kubernetes. Ciascun nodo rappresenta una macchina fisica o virtuale e fornisce risorse come CPU, memoria RAM e spazio di archiviazione. Questi nodi collaborano per sostenere e gestire i carichi di lavoro dei container. Inoltre, gestiscono attività come l’avvio, il monitoraggio e il ridimensionamento dei contenitori per garantire il corretto funzionamento delle applicazioni.

I nodi di Kubernetes sono scalabili e flessibili in quanto possono essere aggiunti o rimossi a seconda delle necessità. Essi favoriscono un impiego efficiente delle risorse e si adattano dinamicamente ai requisiti delle applicazioni in esecuzione. Inoltre, la distribuzione dei nodi su diversi server aumenta la sicurezza in caso di anomalie del cluster. Grazie al coordinamento intelligente per mezzo dei ReplicaSet e dei DaemonSet di Kubernetes, è possibile gestire le applicazioni container in modo semplice e sicuro.

Stato del nodo

Lo stato del nodo fornisce informazioni sulle condizioni di un nodo di lavoro in un cluster Kubernetes. Esso mostra se il nodo funziona correttamente e se è in grado di ospitare i pod.

• Addresses: gli indirizzi di un nodo forniscono informazioni sulla sua accessibilità in rete. Essi possono essere indirizzi IP, nomi host e porte. Un nodo può avere più indirizzi, che sono fondamentali per la comunicazione all’interno del cluster.
• Conditions: le condizioni riflettono l’attuale stato di integrità del nodo di Kubernetes. Condizioni tipiche sono Ready (pronto), OutOfDisk (mancanza di spazio), MemoryPressure (utilizzo elevato della memoria RAM) e DiskPressure (utilizzo elevato del disco fisso). Questi messaggi indicano se i nodi sono operativi o se sono presenti determinate carenze di risorse.
• Capacity: la capacità di un nodo si riferisce alle risorse disponibili come CPU, memoria RAM e spazio su disco fisso. Queste informazioni sono importanti per conoscere il carico di lavoro che un nodo può gestire. Kubernetes utilizza questi dati per decidere dove posizionare i container in base ai requisiti di risorse.
• Info: la sezione relativa alle informazioni può contenere dettagli aggiuntivi sul nodo, come il sistema operativo, la versione del kernel o di kubelet e altri metadati.

Heartbeat del nodo

Gli heartbeat inviano periodicamente informazioni di stato al master Kubernetes. Questi aggiornamenti di stato servono a informare il master che il nodo è ancora disponibile e pronto all’uso.

Nel contesto di Kubernetes esistono due forme di heartbeat per i nodi:

• Aggiornamenti dello .status di un nodo: si tratta di aggiornamenti di stato che un nodo invia regolarmente al master Kubernetes. Lo stato contiene informazioni sulla disponibilità e sulle condizioni del nodo.
• Oggetti lease nello spazio dei nomi kube-node-lease: ciascun nodo è collegato a un cosiddetto oggetto lease nello spazio dei nomi kube-node-lease. Un oggetto lease è essenzialmente una sorta di contratto di noleggio che il nodo invia al master. Questo lease conferma che il nodo è ancora attivo e sta consumando risorse nel cluster.

Gestione del nodo di Kubernetes

I tre componenti principali che insieme costituiscono la gestione dei nodi di un cluster Kubernetes sono il controller del nodo, kubelet e lo strumento a riga di comando kubectl.

Controller del nodo

Il controller del nodo è un componente centrale di Kubernetes ed è responsabile della gestione dei nodi. Esso monitora gli heartbeat sotto forma di aggiornamenti di stato e oggetti lease al fine di garantire che i nodi funzionino senza intoppi. Se il controller del nodo rileva che un nodo non è più attivo e non viene ricevuto nessun heartbeat, può intervenire in modo appropriato, ad esempio riprogrammando i pod su altri nodi disponibili. Il controller del nodo svolge quindi un ruolo fondamentale nel mantenimento della disponibilità e dell’integrità del pool di nodi nel cluster Kubernetes.

Kubectl

Lo strumento a riga di comando kubectl permette agli utenti di interagire con un cluster Kubernetes. Con kubectl è possibile inviare comandi al master Kubernetes per creare, monitorare, aggiornare ed eliminare risorse nel cluster. Lo strumento è versatile e consente di gestire implementazioni, servizi, pod, ConfigMap e altri oggetti Kubernetes.

Kubelet

Kubelet è presente su ciascun nodo di Kubernetes del cluster ed è responsabile della comunicazione tra nodo e master. La funzione principale di kubelet è controllare che i pod container vengano avviati, monitorati e terminati secondo le istruzioni del master Kubernetes.

Nel tutorial di Kubernetes scoprirai come configurare il tuo cluster Kubernetes personalizzato.