Kubernetes menjadi salah satu solusi orkestrasi kontainerisasi terpopuler saat ini. Alasan dari kepopularitasannya adalah open source, skalabilitasnya tinggi, komunitas besar, fleksibilitas dan kostumisasi, serta masih banyak lagi.
Sedikit penjelasan, Kubernetes adalah software open-source yang membantu proses software development dengan teknologi orkestrasi kontainerisasi. Kubernetes bekerja dengan cluster-cluster di dalamnya, yaitu sekelompok server yang berfungsi untuk menjalankan aplikasi dan layanan dengan cara yang tersedia, terdistribusi, dan skalabel.
Cluster terdiri dari satu master node, yang bertanggung jawab untuk mengelola cluster, dan satu atau lebih worker node, yang bertanggung jawab untuk menjalankan aplikasi serta layanan aktual. Master node menyediakan layanan penjadwalan, jaringan, dan penyimpanan inti. Selain itu, master node juga mengawasi komunikasi antar worker node untuk memastikan mereka berfungsi secara optimal. Sedangkan, worker node bertanggung jawab untuk menjalankan container, yang disebut sebagai pod, yang menjadi host berbagai beban kerja cluster.
Ada berbagai cara untuk mengkonfigurasi arsitektur cluster Kubernetes untuk menghosting aplikasi Anda. Konfigurasi arsitektur cluster yang tepat menawarkan manfaat seperti penskalaan fleksibel, efisiensi biaya, aplikasi, isolasi lingkungan, kemudahan manajemen, dan banyak lagi.
Bagaimana saja caranya? Simak artikel ini hingga akhir.
Arsitektur Kubernetes Berdasarkan Ukuran Clusternya
Salah satu cara mengatur dan mengelompokkan cluster adalah berdasarkan ukuran. Ukuran cluster adalah jumlah server fisik atau virtual yang menjalankan aplikasi Kubernetes ukuran cluster yang mana dapat digunakan untuk menentukan jumlah pod yang dapat di-deploy di dalam cluster.
Pada metode ini, ada 2 arsitektur Kubernetes yang bisa diimplementasikan untuk project Anda.
1. Menggunakan Beberapa Cluster Besar
Dengan arsitektur ini, Anda bisa membuat beberapa cluster besar untuk host workload Anda di dalamnya. Anda juga bisa membuat satu cluster, yang di dalamnya terdapat beberapa pod besar di dalam worker node yang juga cukup besar untuk menjalankan workload pada pod.
Keuntungan Menggunakan Cluster Besar:
- Mengoptimalkan pemanfaatan sumber daya. Saat host aplikasi pada cluster besar, worker nodes akan membagikan sumber daya komputasi dengan pod secara efisien, meminimalisir terbuangnya sumber daya yang dimiliki.
- Mengelola infrastruktur dengan efisien, karena Anda tidak perlu berkomunikasi dengan banyak cluster untuk mengerjakan task
- Memanfaatkan kembali berbagai sumber daya di seluruh cluster, seperti load balancer, ingress controller, dan berbagai elemen lainnya, sehingga pengelolaannya menjadi lebih sederhana dan efisien.
Kekurangan:
- Diperlukan upaya ekstra bagi Anda yang ingin memisahkan aplikasi yang berbeda.
- Anda mempunyai fault tolerance yang rendah karena hanya memiliki beberapa Jika suatu kesalahan terjadi, maka Anda akan kehilangan kapasitas yang besar.
- Besarnya tantangan untuk membangun ulang cluster besar jika terjadi kerusakan.
- Mempunyai terlalu banyak aplikasi pada satu cluster akan memberikan tekanan besar pada komponen yang ada, dan berisiko pada terjadinya
2. Menggunakan Banyak Cluster Kecil
Pada arsitektur ini, Anda bisa menyebarkan workload ke sekelompok cluster dan node worker berukuran kecil. Cara ini memberikan fleksibilitas saat scaling, efisiensi biaya, isolasi aplikasi dan environment, serta memudahkan management.
Arsitektur ini direkomendasikan bagi Anda yang membutuhkan:
- Hard-Multitenancy.
- Fault-tolerance yang tinggi.
- Kompleksitas rendah
Kekurangan:
- Anda perlu berkomunikasi secara terus menerus dengan banyak cluster untuk melakukan daily task.
- Memerlukan banyak sumber daya seperti load balancer, ingress controller, dan lainnya.
Arsitektur Cluster Kubernetes Berdasarkan Utilitasnya
Masing-masing aplikasi memiliki kebutuhan yang unik. Oleh karenanya, sangat wajar jika Anda membutuhkan beberapa instance untuk menciptakan beberapa environment yang berbeda untuk kebutuhan seperti produksi, development, testing, staging, dan sebagainya. Environment-environment tersebut memiliki kebutuhan yang unik juga, yang mana bisa menyebabkan penggunaan sumberdaya yang tidak efisien.
Untungnya, ada beberapa strategi untuk menyelesaikan permasalahan ini yaitu dengan fokus pada utilitas cluster Kubernetes, daripada berdasarkan ukuran. Simak beberapa strategi pembuatan arsitektur cluster Kubernetes berdasarkan utilitasnya berikut ini.
1. Cluster Per Aplikasi
Dengan cara ini artinya Anda menjalankan satu aplikasi dan semua environment-nya pada satu cluster yang sama. Cara ini menawarkan beberapa keuntungan seperti isolasi aplikasi dan kemudahan pengelolaan administrasinya, juga memberikan skalabilitas yang lebih tinggi.
Namun, jika semua environment berada di cluster yang sama, maka bisa berdampak buruk pada performa dan reliability cluster Anda. Misalnya, jika satu environment bermasalah maka environment lainnya akan terdampak. Karenanya, cara ini memerlukan banyak usaha pencegahan agar aplikasi bisa berjalan lancar dan berperforma baik.
2. Cluster Per Environment
Cara ini mengizinkan beberapa aplikasi dengan kebutuhan satu environment yang sama, dijalankan pada satu cluster. Misalnya saja testing dan produksi dijalankan pada satu environment yang sama.
Keuntungan dari cara ini adalah:
- Efisiensi penggunaan sumber daya
- Pengaturan akses isolasi yang lebih baik
Namun kekurangan dari cara ini adalah tingkat kerumitannya yang lebih tinggi, karena Anda harus membagikan environment pada cluster yang berbeda-beda. Selain itu, cara ini juga membutuhkan usaha lebih besar karena Anda harus mengelola tiap cluster secara manual, dan harus melakukan replika pada tiap cluster jika ada perubahan pada aplikasi.
Untungnya, ada cara untuk meminimalisir kekompleksan ini. Misalnya saja Anda bisa menggunakan teknologi atau tools automatisasi untuk mengelola tiap cluster secara otomatis.
Cara Memilih Arsitektur yang Tepat
Tidak ada arsitektur yang paling benar untuk diterapkan, semuanya memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Cara terbaik untuk memutuskan arsitektur mana yang paling tepat untuk diimplementasikan adalah dengan berfokus pada apa yang ingin Anda prioritaskan. Beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan di antaranya seperti:
- Skalabilitas: Memiliki cluster besar memakan lebih banyak biaya daripada cluster kecil. Jadi, jika ingin melakukan skalasi cluster, Anda bisa memilih menambahkan cluster-cluster untuk meningkatkan skalabilitas.
- Efisiensi biaya: Efisiensi biaya tergantung pada penggunaan sumber daya. Memiliki banyak cluster dapat menimbulkan kesenjangan sumber daya yang kemudian bisa menimbulkan biaya-biaya yang tidak diperlukan. Sedangkan hosting infrastruktur pada beberapa cluster besar lebih efisien dengan memanfaatkan kembali sumber daya kluster secara menyeluruh.
- Tenant isolation: Tenant isolation memiliki dua jenis: soft dan hard. Soft isolation bisa dilakukan pada cluster besar menggunakan namespace, role-based access control, dan sebagainya. Sedangkan hard isolation dapat dicapai dengan mengimplementasikan infrastruktur pada banyak cluster kecil.
- Ketersediaan tinggi: Ketersediaan tinggi sulit untuk didapatkan pada cluster besar dibandingkan cluster kecil karena kurang toleran terhadap kesalahan dan failure.
- Kemudahan Manajemen: Mengelola banyak cluster kecil lebih membutuhkan banyak usaha dibandingkan dengan cluster besar. Hal ini karena Anda harus mengatur tiap cluster satu per satu secara mandiri.
Kesimpulan
Sekarang Anda sudah tahu macam-macam dari arsitektur cluster Kubernertes dan mempelajari apa saja yang perlu dipertimbangkan sebelum memilih arsitektur sebelum diimplementasikan.
Agar pengalaman Kubernetes Anda lebih mudah dan efisien, sangat direkomendasikan untuk menggunakan layanan KaaS yang terpercaya seperti KubeRaya dari CloudRaya. KubeRaya tidak hanya menawarkan kemudahan dalam implementasi Kubernetes, tetapi juga pelayanan 24/7 dari engineer ahli yang berpengalaman, yang mana memudahkan dalam mengkomunikasikan kebutuhan Kubernetes Anda.
Langsung saja hubungi tim CloudRaya melalui Live Chat atau langsung mencoba panel CloudRaya dengan cara registrasi di sini secara gratis.