Dalam era komputasi awan dan pengembangan aplikasi berbasis mikroservis, Kubernetes (K8s) telah menjadi standar de facto untuk mengelola dan mengotomatisasi deployment, scaling, dan operasi aplikasi dalam wadah (container). Kubernetes dikembangkan oleh Google dan sekarang dikelola oleh Cloud Native Computing Foundation (CNCF).
Artikel ini akan membahas secara lengkap tentang Kubernetes, termasuk pengertian, arsitektur, komponen utama, manfaat, serta contoh penggunaannya dalam pengembangan aplikasi modern.
Apa Itu Kubernetes?
Kubernetes adalah platform open-source yang digunakan untuk mengelola aplikasi yang dijalankan dalam container (seperti Docker). Kubernetes menyediakan alat untuk:
-
Deployment otomatis aplikasi
-
Scaling dinamis berdasarkan beban kerja
-
Load balancing dan service discovery
-
Self-healing (pemulihan otomatis jika terjadi kegagalan)
-
Manajemen penyimpanan yang terdistribusi
Dengan Kubernetes, developer dan tim IT dapat menjalankan aplikasi secara efisien di berbagai lingkungan, mulai dari lokal (on-premise), cloud (AWS, GCP, Azure), hingga hybrid.
Arsitektur Kubernetes
Kubernetes memiliki arsitektur berbasis master-worker node, yang terdiri dari beberapa komponen utama:
1. Control Plane (Master Node)
Bertanggung jawab untuk mengelola seluruh kluster Kubernetes. Komponennya meliputi:
-
API Server → Titik komunikasi antara pengguna dan kluster.
-
Scheduler → Menjadwalkan container ke worker node.
-
Controller Manager → Memantau status kluster dan melakukan pemulihan jika terjadi masalah.
-
etcd → Database penyimpanan konfigurasi kluster.
2. Worker Node
Menjalankan aplikasi dalam bentuk Pod (kumpulan container). Komponennya:
-
Kubelet → Agen yang berkomunikasi dengan master node.
-
Kube-proxy → Mengatur jaringan dan load balancing.
-
Container Runtime (seperti Docker, containerd) → Menjalankan container.
Komponen Utama Kubernetes
Beberapa konsep penting dalam Kubernetes:
-
Pod → Unit terkecil dalam Kubernetes, berisi satu atau lebih container.
-
Deployment → Mengatur replikasi dan pembaruan aplikasi.
-
Service → Menyediakan alamat tetap (IP/DNS) untuk mengakses Pod.
-
Volume → Penyimpanan data yang persisten.
-
Namespace → Membagi kluster menjadi lingkungan terisolasi (dev, prod, dll).
-
ConfigMap & Secret → Mengelola konfigurasi dan data sensitif.
Manfaat Menggunakan Kubernetes
-
Scalability → Menambah/mengurangi Pod secara otomatis berdasarkan traffic.
-
High Availability → Aplikasi tetap berjalan meskipun ada node yang gagal.
-
Portabilitas → Dapat di-deploy di berbagai cloud atau on-premise.
-
Otomatisasi → Rolling updates, rollback, dan self-healing.
-
Efisiensi Biaya → Mengoptimalkan penggunaan resource server.
Contoh Kasus Penggunaan Kubernetes
-
Aplikasi E-commerce → Menangani lonjakan traffic saat promo besar.
-
Microservices → Mengelola ratusan service secara terpisah.
-
Machine Learning → Menjalankan training model secara paralel.
-
CI/CD Pipeline → Integrasi dengan Jenkins/GitLab untuk deployment otomatis.
Kesimpulan
Kubernetes adalah solusi terbaik untuk mengelola aplikasi berbasis container dengan skalabilitas tinggi dan keandalan yang kuat. Dengan memahami arsitektur dan komponennya, developer dan administrator sistem dapat memanfaatkan Kubernetes untuk mempercepat pengembangan aplikasi modern.
Referensi: