Kubernetes adalah salah satu platform orkestrasi container paling populer yang digunakan untuk mengelola aplikasi berbasis container di lingkungan produksi. Roadmap yang ditampilkan ini memberikan panduan langkah-langkah belajar Kubernetes, dari pemahaman dasar hingga topik tingkat lanjut. Artikel ini akan menguraikan setiap bagian roadmap untuk membantu Anda memahami langkah-langkah pembelajaran yang perlu diambil.
1. Pengantar Kubernetes
Sebelum memulai dengan Kubernetes, penting untuk memahami konsep dasarnya:
Apa itu Kubernetes?
Kubernetes adalah platform open-source yang dirancang untuk mengotomatiskan deployment, scaling, dan pengelolaan aplikasi berbasis container. Kubernetes membantu pengembang dan tim DevOps dalam menangani infrastruktur modern dengan lebih efisien.
Mengapa Kubernetes?
Kubernetes menawarkan berbagai keunggulan:
- Orkestrasi container secara otomatis.
- Mempermudah pengelolaan aplikasi berbasis microservices.
- Mendukung auto-scaling berdasarkan kebutuhan beban kerja.
- Meningkatkan keandalan aplikasi dengan fitur self-healing.
Konsep dan Istilah Utama
Beberapa istilah yang wajib dipahami:
- Pod: Unit terkecil Kubernetes yang berisi satu atau lebih container.
- Node: Server tempat pod berjalan.
- Cluster: Kumpulan node yang dikelola Kubernetes.
- Namespace: Cara untuk memisahkan sumber daya di dalam cluster.
Alternatif Kubernetes
Beberapa platform lain yang menawarkan orkestrasi container, antara lain:
- Docker Swarm
- Apache Mesos
- Nomad
2. Setting Up Kubernetes
Langkah pertama dalam belajar Kubernetes adalah mempersiapkan lingkungan kerja. Ini termasuk memilih metode deployment yang sesuai dengan kebutuhan Anda.
a. Deploying Your First Application
Memulai Kubernetes biasanya dilakukan dengan mencoba meng-deploy aplikasi sederhana. Contohnya, menggunakan file YAML untuk mendefinisikan resource seperti Pods atau Services.
b. Choosing a Managed Provider
Pilih platform cloud untuk mengelola Kubernetes, seperti:
- Google Kubernetes Engine (GKE)
- Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS)
- Azure Kubernetes Service (AKS)
c. Installing a Local Cluster
Untuk belajar, Anda bisa menjalankan Kubernetes secara lokal menggunakan:
- Minikube
- Kind (Kubernetes in Docker)
- MicroK8s
3. Menjalankan Aplikasi di Kubernetes
Setelah Kubernetes siap, langkah berikutnya adalah memahami cara menjalankan aplikasi di dalamnya.
a. Pods
- Unit terkecil Kubernetes.
- Setiap pod berisi container yang berbagi resource seperti storage dan network.
b. ReplicaSets
- Memastikan jumlah pod selalu sesuai dengan kebutuhan.
- Contoh: Jika Anda ingin 3 pod selalu aktif, ReplicaSet akan membuat ulang pod yang mati.
c. Deployments
- Menangani deployment aplikasi dan mengatur update/rollback secara otomatis.
d. StatefulSets
- Digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan state, seperti database.
e. Jobs
- Menjalankan tugas sekali selesai (one-off task).
- Contoh: Pemrosesan batch data.
4. Layanan dan Jaringan (Services and Networking)
Jaringan adalah salah satu elemen penting dalam Kubernetes.
a. External Access to Services
- Menggunakan
LoadBalanceratauIngressuntuk mengarahkan lalu lintas eksternal ke aplikasi Anda.
b. Load Balancing
- Membagi beban lalu lintas ke beberapa pod untuk memastikan performa yang stabil.
c. Networking & Pod-to-Pod Communication
- Pod berkomunikasi satu sama lain menggunakan alamat IP.
- Network policies dapat digunakan untuk mengontrol akses.
5. Manajemen Sumber Daya (Resource Management)
Manajemen sumber daya bertujuan untuk mengoptimalkan penggunaan CPU, memori, dan storage.
a. Setting Resource Requests and Limits
- Membatasi penggunaan resource setiap pod agar tidak melebihi kapasitas cluster.
b. Assigning Quotas to Namespaces
- Mengatur batas resource yang bisa digunakan setiap namespace.
c. Monitoring and Optimizing Resource Usage
- Memanfaatkan alat seperti Prometheus dan Grafana untuk memantau performa aplikasi.
6. Monitoring dan Logging
Untuk menjaga stabilitas aplikasi, Anda perlu memonitor dan mencatat aktivitas sistem.
a. Logs
- Memantau log aplikasi dan sistem untuk mendeteksi kesalahan.
b. Metrics
- Data statistik seperti penggunaan CPU atau memori.
c. Traces
- Melacak jalur eksekusi aplikasi untuk troubleshooting.
d. Observability Engines
- Alat seperti Fluentd, Prometheus, dan Grafana sering digunakan.
7. Keamanan Kubernetes
Keamanan adalah aspek krusial dalam mengelola aplikasi di Kubernetes.
a. Role-Based Access Control (RBAC)
- Mengatur hak akses pengguna berdasarkan peran mereka.
b. Network Security
- Menggunakan Network Policy untuk membatasi akses antara pod.
c. Container and Pod Security
- Memastikan container aman dengan memindai kerentanan.
d. Security Scanners
- Alat seperti Trivy atau Clair digunakan untuk mendeteksi celah keamanan.
8. Autoscaling
Autoscaling membantu Kubernetes menyesuaikan jumlah resource secara otomatis.
a. Horizontal Pod Autoscaler (HPA)
- Menambah/mengurangi jumlah pod berdasarkan beban kerja.
b. Vertical Pod Autoscaler (VPA)
- Mengatur resource yang dialokasikan ke pod.
c. Cluster Autoscaling
- Menambah/mengurangi node berdasarkan kebutuhan cluster.
9. Penjadwalan (Scheduling)
Penjadwalan bertugas mengatur di mana pod akan dijalankan di dalam cluster.
a. Taints and Tolerations
- Membatasi pod tertentu hanya berjalan di node tertentu.
b. Topology Spread Constraints
- Mengatur distribusi pod agar lebih merata.
c. Pod Priorities and Evictions
- Memberikan prioritas pada pod-pod penting.
10. Penyimpanan dan Volume
Kubernetes mendukung berbagai jenis penyimpanan untuk aplikasi berbasis stateful.
a. CSI Drivers
- Menghubungkan Kubernetes dengan storage eksternal.
b. Stateful Applications
- Contoh: Database yang membutuhkan penyimpanan persisten.
11. Pola Deployment
Pola deployment memastikan aplikasi dapat diperbarui tanpa mengganggu pengguna.
a. Canary Deployments
- Menguji versi baru aplikasi pada sebagian kecil pengguna.
b. Blue-Green Deployments
- Menjaga versi lama tetap aktif hingga versi baru stabil.
c. Rolling Updates / Rollbacks
- Memperbarui aplikasi secara bertahap atau kembali ke versi sebelumnya jika ada masalah.
12. Topik Lanjutan
Kubernetes memiliki banyak fitur tingkat lanjut.
a. Custom Controllers dan CRDs
- Membuat controller khusus untuk mengelola resource.
b. Multi-Cluster Management
- Mengelola banyak cluster sekaligus untuk meningkatkan skala dan ketersediaan.
13. Lanjutan Belajar: Roadmap DevOps dan Backend
Setelah memahami Kubernetes, Anda dapat melanjutkan belajar DevOps atau pengembangan backend untuk memperluas kemampuan teknis.
.gif)
