Varje diskussion som rör automatisering inom IT-drift kan inte vara komplett utan att nämna Ansible och Kubernetes. Trots att dessa två verktyg har distinkta användningsområden, har de haft en banbrytande effekt på programvaruutvecklingsprocessen. Låt oss därför utforska dessa verktyg mer noggrant.
Vad är Ansible?
Ansible, initialt skapat av Michael DeHaan, är numera ett av de 100 mest omtyckta projekten på GitHub. Verktyget är hyllat för sin enkelhet i språk och användarvänlighet. Idag betraktas Ansible som en standard för IT-automatisering.
Detta verktyg blomstrar i en öppen källkodsmiljö och har upplevt en imponerande utveckling, vilket ger lösningar till operatörer, administratörer och IT-beslutsfattare i olika tekniska miljöer.
Ansible
Stora organisationer såsom Twitter, eBay, Verizon, NASA, ILM, Rackspace och Electronic Arts använder detta verktyg flitigt. Red Hat förvärvade Ansible år 2015, vilket understryker dess framgång.
Ansible underlättar konfigurationshantering, applikationsdistribution och uppgiftsautomatisering. I moderna digitala miljöer använder DevOps-experter det ofta för resursallokering och för att tillämpa en infrastruktur-som-kod (IaC)-metod för smidig programvaruleverans.
Här är några av de sätt på vilka Ansible kan användas:
- Konfigurationshantering: Med Ansible är det enkelt att definiera de önskade konfigurationerna för servrar, nätverksenheter och andra infrastrukturkomponenter. Det kan automatiskt och konsekvent implementera dessa konfigurationer över flera system och därigenom säkerställa en standardiserad struktur och efterlevnad.
- Applikationsdistribution: Ansible gör applikationsdistributionen enkel genom att automatisera processen i olika miljöer, från utveckling till testning till produktion. Uppgifter som att installera programvara, konfigurera databaser och konfigurera nätverk sköts med några få kommandon.
- Uppgiftsautomatisering: Säg farväl till manuella, upprepade uppgifter! Ansible gör det möjligt för IT-team att automatisera en mängd olika uppgifter, till exempel att patcha system, hantera säkerhetskopior, skapa användarkonton och starta om tjänster. Detta frigör ditt team att fokusera på mer strategiska initiativ.
- Infrastrukturprovisionering: Dynamisk provisionering och konfigurering av resurser, som virtuella maskiner, molninstanser och nätverksenheter, baserat på efterfrågan kan vara en utmaning. Ansible kommer till undsättning och kan effektivt skala upp eller ner din infrastruktur.
- Orkestrering: Ansible utmärker sig vid hantering av komplexa distributioner som involverar flera system. Det kan orkestrera invecklade arbetsflöden för att hantera uppgifter som att distribuera applikationer i flera nivåer och genomföra uppdateringar i en distribuerad miljö, vilket möjliggör samordnad hantering av nätverksenheter.
Fördelarna med Ansible
- Enkelt att lära sig och använda: Eftersom spelböckerna använder YAML, är de relativt lätta att skriva, vilket gör att både nybörjare och experter kan arbeta effektivt med dem. Den tydliga och intuitiva syntaxen underlättar snabb användning och smidiga arbetsflöden.
- Skrivet i Python: Det här verktyget handlar om enkelhet. Det är skrivet i Python, ett av de mest populära och avancerade programmeringsspråken.
- Agentlös arkitektur: Det är agentlöst. Ansible kan styra fjärrvärdar via SSH utan att det krävs någon programvaruinstallation på dem. Genom att använda spelböcker och roller underlättar Ansible att definiera din önskade infrastruktur och automatisera vägen dit.
- Förbättrad säkerhet: Genom att använda SSH prioriterar Ansible säkerheten mellan systemen. Det skyddar applikationerna och infrastrukturen mot potentiella hot.
- Integration med autentiseringshanteringssystem: Ansible integreras med autentiseringshanteringssystem som LDAP, Kerberos med flera för korrekt åtkomstkontroll och förbättrad säkerhet.
- Tillförlitlighet: IT-infrastrukturer kräver stabilitet och pålitlighet. Ansible har dokumenterad erfarenhet av att leverera hög prestanda och tillförlitlighet.
Det som gör Ansible särskilt tilltalande är dess användarvänlighet. Att hantera både lokal och molnbaserad infrastruktur är ”elementärt”, som Sherlock Holmes skulle ha sagt, med Ansible.
Hur fungerar Ansible?
Innan vi utforskar hur Ansible fungerar, låt oss granska dess komponenter:
Moduler: Om Ansible vore en maträtt (måltid), skulle modulerna vara huvudingredienserna. De är förbyggda, små program som hanterar nästan allting – från applikationer och paket till filer på externa system. Ansible implementerar definierade instruktioner på externa system samtidigt som det levererar moduler från kommandodatorn.
Spelböcker kör den relaterade modulen och avslutar den när uppgiften är klar. Ansible har över 750 (och ständigt växande) inbyggda moduler, vilket gör automatiseringen enkel med sina spelningar och uppgifter!
Bildkälla: InterviewBit
Spelböcker: Spelböcker är uppgiftsorienterade användarmanualer som använder YAML-formatet för att underlätta automatisering. Dessa spelböcker styr arbetsflödet och utför uppgifterna på ett strukturerat sätt. Spelböcker kan utföra sekventiella procedurer, definiera miljöer och hantera olika stadier i en uppgift.
Plugins: Ansible-plugins förbättrar både inbyggd och anpassad webbplatsfunktionalitet. Systemet kan utföra loggning, händelsevisning, cachning och front-end-kontrollfunktioner och det kör dem före moduler på noder.
Inventeringar: Ansible-inventeringar innehåller listor över värdar med deras IP-adresser, servrar och databaser. SSH för UNIX-, Linux- eller nätverksenheter och WinRM för Windows-system hjälper till att hantera dem.
De övriga komponenterna i Ansible är API, Cloud, Host, Networking och CMD (Configuration Management Database).
Så här fungerar Ansible med sin ”magi”:
Först har Ansible en inventeringsfil som listar värdar eller maskiner. Användare kan modifiera denna inventeringsfil genom att lägga till de servrar som de vill administrera.
Nästa steg är att skapa spelböcker för att definiera den önskade infrastrukturen på de hanterade noderna. När Ansible körs på kontrollnoden som hjälper till att utföra uppgifter på fjärrsystemet, upprättar den en SSH-anslutning med det senare. Detta möjliggör säker kommunikation mellan noderna.
Den skickar och kör sedan moduler för att utföra de uppgifter som definieras i spelböckerna och därmed bringa systemen till det önskade tillståndet.
Efter att ha slutfört uppgiften tar Ansible bort modulerna från de hanterade noderna för att undvika kvarvarande moduler. Slutligen ger den rapporter om status för uppgiftsimplementeringen, vilket gör att användarna kan övervaka framstegen och resultaten av automatiseringsuppgifterna. Dessutom kan Ansible köras regelbundet för att underhålla och förbättra systemet över tid.
Vad är Kubernetes?
Joe Beda, Brendan Burns och Craig McLuckie är de begåvade skaparna av Kubernetes. De arbetade som ingenjörer på Google och utvecklade detta verktyg, som numera är ett kraftcentrum för applikationer i containrar.
Kubernetes utvecklades ursprungligen av Google för att hantera sina egna containerapplikationer i produktion och släpptes först som ett öppen källkodsprojekt år 2014.
År 2015 donerade Google Kubernetes till den leverantörsoberoende Cloud Native Computing Foundation (CNCF) för att främja molnbaserad datorteknik.
Sedan dess har Kubernetes blivit ett av CNCF:s främsta projekt, med bred användning inom industrin, och har befäst sin ställning som ledande inom containerorkestrering.
Enligt Gartner kommer cirka 85 % av organisationerna att använda Kubernetes år 2025. Och varför skulle de inte det? Dess robusta ekosystem av tillägg, verktyg och tjänster gör det till en mångsidig plattform för hantering av containerbaserade applikationer.
Kubernetes har genomgått flera viktiga uppdateringar, vilket ger ny funktionalitet, förbättringar och felkorrigeringar med varje ny version. Det utvecklas och förbättras kontinuerligt tack vare det engagerade communityt bakom det!
Fördelar med Kubernetes
- Skalbarhet: Skala enkelt applikationer baserat på efterfrågan.
- Portabilitet: Distribuera och hantera applikationer konsekvent i olika miljöer.
- Flexibilitet: Stöd för olika containerkörtider och format.
- Automatisering: Automatisera containerdistribution, skalning, övervakning och återställning.
- Resiliens: Inbyggd feltolerans och självläkande förmåga.
- DevOps-aktivering: Främjar samarbete mellan utvecklare och driftteam.
- Utökningsbarhet: Anpassningsbar och utbyggbar arkitektur för integration med andra verktyg.
- Gemenskap och ekosystem: Stort community och ekosystem för förbättrad kapacitet.
Hur fungerar Kubernetes?
Eftersom Kubernetes är en plattform för containerorkestrering, är det första steget att packa applikationen i containrar med hjälp av containerverktyg som Docker. Dessa containrar är självförsörjande och innehåller all nödvändig programvara och beroenden för att fungera felfritt i olika miljöer.
Därefter definieras applikationernas tillstånd med YAML eller JSON, inklusive containerbilder, resurskrav, skalningspolicyer samt nätverks- och lagringskonfigurationer. Dessa instruktionsfiler kallas manifest.
I Kubernetes är ett kluster som ett team av datorer, kallade noder, som samarbetar för att köra dina applikationer. Tänk på noder som spelarna i ett fotbollslag, där varje spelare kan köra flera containrar, vilka kan liknas vid spelarnas utrustning eller de redskap som behövs för att spela spelet.
Kubernetes-komponenter
Den minsta byggstenen i Kubernetes kallas en Pod, som är som ett eget litet hem för en eller flera containrar. Poddar är som spelarnas omklädningsrum, där de interagerar och delar saker som nätverks- och lagringsresurser. Varje Pod har sitt unika namn och adress, vilket gör det enkelt att identifiera och kommunicera med dem.
Distributioner är som tränarna som styr laget. De instruerar Kubernetes hur många instanser av varje Pod (eller repliker) som ska köras vid varje tillfälle. Precis som en tränare hanterar spelarna på planen, hanterar en Deployment skapandet, skalningen och borttagningen av Poddar för att säkerställa att din applikation alltid är i det önskade tillståndet.
Tjänster är som domare som hjälper spelarna att kommunicera med varandra. De tillhandahåller en stabil adress, som ett telefonnummer, som andra kan använda för att få tillgång till din applikation. Tjänsterna väljer rätt Poddar baserat på etiketter, som spelarnas position, och fördelar trafiken jämnt mellan dem, så att alla får en rättvis chans att spela.
För att hantera viktig information som lösenord eller API-nycklar tillhandahåller Kubernetes ConfigMaps och Secrets. De fungerar som lådor där du kan förvara känslig information på ett säkert sätt och sedan använda dem i dina Poddar och Deployment för att få tillgång till resurser utan att avslöja dem i klartext.
Slutligen är Kubernetes API-server som lagets coachinghotline. Det erbjuder ett enkelt sätt att hantera teamets tillstånd med hjälp av ett RESTful API, som du kan interagera med via kubectl eller andra Kubernetes-verktyg. Det är som att ha en direktlinje till tränarens kontor för att ge instruktioner eller få uppdateringar om lagets prestation.
Funktionsjämförelse: Ansible vs. Kubernetes
| Funktion | Ansible | Kubernetes |
| Typ | Konfigurationshanterings- och automatiseringsverktyg | Containerorkestreringsplattform |
| Syfte | Automatisera IT-uppgifter som konfigurationshantering, applikationsdistribution och systemprovisionering | Automatisera distribution, skalning och hantering av containerbaserade applikationer |
| Arkitektur | Agentlöst, använder SSH eller WinRM för att kommunicera med målsystem | Containerbaserat |
| Designspråk | Användarkonfigurerat, YAML-språk | Skrivet i YAML eller JSON, deklarativt språk |
| Skalbarhet | Stöder både små och stora infrastrukturer | Designat för storskaliga distributioner |
| Hög tillgänglighet | Pull-baserat, där behållare hämtas från containerregistret till målnoder | Tillhandahåller inbyggda funktioner för hög tillgänglighet med automatisk containeromläggning och nodfamiljsfunktioner |
| Nätverksfunktioner | Tillhandahåller grundläggande nätverksfunktioner | Tillhandahåller avancerade nätverksfunktioner som tjänsteidentifiering, lastbalansering och DNS-baserad routing |
| Distribution | Push-baserat, där konfigurationsändringar skickas till målsystem | Använder TLS för kommunikation, tillhandahåller inbyggd containerisolering och RBAC för åtkomstkontroll |
| Rullande uppdateringar | Stöder rullande uppdateringar med minimal stilleståndstid | Stöder rullande uppdateringar med noll stilleståndstid |
| Hälsokontroller | Ger grundläggande hälsokontroller för målsystem | Ger avancerade hälsokontroller för containrar och automatisk containeromstart |
| Säkerhet | Använder SSH eller WinRM för kommunikation, kräver korrekt autentisering och auktorisering | Använder TLS för kommunikation, ger inbyggd containerisolering och RBAC för åtkomstkontroll |
| Utökning | Tillhandahåller anpassade moduler för att utöka funktionaliteten | Tillhandahåller anpassade resurser och operatörer för att utöka funktionaliteten |
| Lärkurva | Måttlig, kräver kunskap om YAML och grundläggande skript | Måttlig till brant, kräver en förståelse för containerisering, nätverk och distribuerade systemkoncept |
Användning av Kubernetes
Applikationsdistribution
Att hantera komplexa applikationer i produktionsmiljöer kräver att många uppgifter utförs felfritt inom en begränsad tidsram. Om utvecklare skulle utföra uppgiften manuellt skulle det ta veckor innan applikationen var driftsatt.
Men genom att använda Kubernetes och behålla applikationerna kan de inte bara distribuera och hantera dem över ett kluster av maskiner utan också säkerställa konsekvens och reproducerbarhet. De kan uppnå maximal effektivitet genom att automatisera uppgifter som schemaläggning, skalning och uppdateringar.
Skalbarhet och lastbalansering
För att en applikation ska vara framgångsrik måste den kunna hantera högre trafikvolymer utan att kompromissa med prestandan. Kubernetes inbyggda funktioner för skalbarhet och lastbalansering erbjuder den bästa lösningen.
Den fördelar arbetsbelastningen över ett kluster av maskiner och skalar automatiskt upp eller ner baserat på efterfrågan, vilket säkerställer hög tillgänglighet. Dessutom hjälper den också till att fördela den inkommande trafiken över flera instanser.
Tjänsteidentifiering och nätverkande
De flesta applikationer kan inte fungera på egen hand. De måste ansluta till andra applikationer eller tjänster. Kubernetes erbjuder nätverksfunktioner som hjälper till att etablera kommunikation mellan containrar i ett kluster. Applikationer kan också upptäcka och ansluta till andra tjänster som körs i gruppen genom verktyget för DNS-baserad tjänsteidentifiering.
Rullande uppdateringar och återställningar
Med Kubernetes är det enkelt att uppdatera applikationer eller återgå till tidigare versioner. Det automatiserar processen och säkerställer smidiga uppdateringar utan att störa applikationens tillgänglighet, vilket möjliggör rullande uppdateringar och återställningar med minimal stilleståndstid.
Infrastrukturhantering
Kubernetes har ett deklarativt tillvägagångssätt för att förenkla infrastrukturhanteringen. Det gör det möjligt för användare att definiera infrastrukturresurser som lagring, nätverk och beräkning som kod med YAML- eller JSON-manifest. Dessa manifest eller konfigurationsfiler underlättar versionshantering, automatisering, hantering av IaC (Infrastructure as Code) och effektivisering av hanteringen av komplexa infrastrukturkonfigurationer.
Hybrid- och multimolnimplementering
Kubernetes är en spelväxlare för organisationer som söker anpassningsförmåga och smidighet i sina implementeringar. Genom att använda ett konsekvent abstraktionslager blir det effektivt att distribuera och hantera applikationer mellan olika molnleverantörer eller lokala datacenter.
Det gör att användare kan anamma en hybrid- eller multimolnstrategi, vilket utnyttjar flexibiliteten och portabiliteten hos containrar för att distribuera och hantera applikationer i olika miljöer.
Ansible och Kubernetes – Livscykel för mjukvaruutveckling
| Steg i SDLC | Ansible | Kubernetes |
| Utveckling | Ger automatiserad konfigurationshantering och distribution av utvecklingsmiljöer, möjliggör versionskontroll för konfigurationsfiler och underlättar koddistributioner | N/A |
| Testning | Ger automatiserad provisionering och konfiguration av testmiljöer, möjliggör enkel replikering av miljöer och stöder automatiska testuppgifter | N/A |
| Kontinuerlig integration/kontinuerlig distribution (CI/CD) | Underlättar automatiska distributioner av applikationer och konfigurationsändringar, möjliggör versionskontroll för infrastrukturkod och stöder kontinuerlig leverans och distributionspipelines | Underlättar containerbaserade distributioner, skalning och hantering av applikationer, stöder rullande uppdateringar och implementeringar utan driftstopp |
| Iscensättning/Förproduktion | Ger automatiserad provisionering och konfiguration av iscensättningsmiljöer, möjliggör konsistens mellan iscensättnings- och produktionsmiljöer och underlättar testning av produktionsliknande miljöer | Underlättar containerbaserade distributioner och skalning av applikationer i förproduktionsmiljöer, möjliggör testning av containerbaserade applikationer i en isolerad miljö. |
| Produktion | Underlättar automatiserad provisionering, konfigurering och hantering av produktionsmiljöer, möjliggör infrastruktur-som-kod (IaC) och stöder produktionsinstallationer | Ger containerbaserade distributioner, skalning och hantering av produktionsapplikationer, erbjuder inbyggda funktioner för hög tillgänglighet och avancerade nätverksfunktioner |
| Drift/underhåll | Automatiserar hantering av konfigurationsavvikelser, kontinuerlig övervakning och kontroll av önskat tillstånd. Stöder säkerhetskopiering, uppgraderingar och driftuppgifter. | Effektiviserar applikationshantering, skalning, uppgraderingar och driftuppgifter som rullande uppdateringar och automatiska omstarter för containerbaserade applikationer. |
| Felsökning/felhantering | Möjliggör synlighet för konfiguration, felsökning och återställning av problem. | Möjliggör synlighet för containerbaserade applikationer, felsökning, problemhantering och loggar/diagnostik. |
Ansible-användningsfall
Ett IT-driftteam hanterar en stor infrastruktur med hundratals servrar i flera datacenter. Med Ansible automatiserar de konsekventa och säkra serverinställningar och processer som att hantera användare, konfigurera brandväggar och upprätthålla säkerhetspolicyer.
Servrar är grupperade efter roller och miljöer, och regelbundna spelboks körningar håller dem uppdaterade och kompatibla. Ansible förenklar konfigurationshanteringen, minskar manuellt arbete och förbättrar säkerhetsefterlevnaden.
Kubernetes-användningsfall
Ett utvecklingsteam bygger en webbapplikation för mikrotjänster och distribuerar den med Kubernetes, konfigurerar nätverk, lagring och containrar med Docker och manifest. Skalning, lastbalansering, självläkning och uppdateringar hanteras av Kubernetes. Det är enkelt att skala upp eller ner, och det garanterar feltolerans och hög tillgänglighet.
Denna Kubernetes Deployment-resurs distribuerar en webbapp med 3 repliker. Etiketter anger applikationsinstanser och containerkonfigurationer definieras i mallfältet. Kubernetes hanterar skalning, lastbalansering, självläkning och rullande uppgraderingar för en skalbar, flexibel, feltolerant och mycket tillgänglig applikation.
Administrationen är enklare med containrar och Kubernetes, vilket säkerställer enhetlig distribution och enkel skalning. Fler konfigurationer kan läggas till vid behov för nätverk, lagring och andra krav.
Sammanfattningsvis
Även om Ansible och Kubernetes båda är automatiseringsverktyg, skulle det inte vara helt rättvist att jämföra dem med varandra direkt. Ansible hjälper till att hantera konfigurationer och uppgifter i ett brett spektrum av system, medan Kubernetes fokuserar mer på containerorkestrering.
Om man ser till en traditionell IT-infrastruktur skulle Ansible vara det rätta valet för att hantera konfigurationer och driftsättningar. Kubernetes passar dock utmärkt för moderna, molnbaserade miljöer och hantering av containerbaserade applikationer.
Båda verktygen har sina styrkor och kan avsevärt förbättra IT-automatisering och implementeringsprocesser inom sina respektive expertområden. Att förstå deras unika syften och använda dem på rätt sätt kan ge betydande värde för din verksamhet.