Kubernetes: O que são e como funciona essa tecnologia

Índice:

• O que são kubernetes na computação?
• Como funciona é montada a estrutura dessa tecnologia?
• Quais problemas de infraestrutura podem ser resolvidos com Kubernetes?
• Como os Kubernetes aprimoram a segurança e a disponibilidade?
• Quais riscos e desafios surgem na adoção do Kubernetes?
• Como integrar os Kubernetes com storages corporativos?
• Quais benefícios a orquestração traz para datacenters?
• Soluções inovadoras com servidores Qnap
• Dúvidas frequentes

Ambientes de datacenter enfrentam vários desafios na orquestração de aplicativos, na alocação eficiente de recursos e na escalabilidade de sua operações.

Cargas de trabalho espalhadas entre silos ou equipes distintas quase sempre causam interrupções, gargalos de desempenho e até desperdício dos recursos da infraestrutura.

Esse cenário compromete a eficiência, aumenta custos e dificulta políticas voltadas à alta disponibilidade, tornando servidores vulneráveis ao downtime e à perda de dados.

Diante disso, cresce a busca por estratégias que retomem o controle, reforcem a resiliência e estimulem a inovação. Os kubernetes surgem como a tecnologia capaz de reunir requisitos para otimizar aplicações e simplificar processos.

O que são kubernetes na computação?

Kubernetes é uma plataforma open source desenvolvida pelo Google para orquestração de containers, que automatiza a implantação e o gerenciamento de aplicações distribuídas. Em 2014 o sistema foi doado ao CNCF para que a plataforma pudesse ser mantida e evoluída por uma comunidade mais ampla.

Essa tecnologia atua como uma camada de abstração entre o hardware e as cargas de trabalho, distribuindo e organizando os recursos disponíveis para reduzir falhas.

O sistema utiliza conceitos como pods, clusters, nodes e namespaces para organizar aplicações, proporcionando assim mais flexibilidade e isolamento entre os serviços.

Essa arquitetura modular simplifica o gerenciamento em cargas de trabalho variáveis, aprimora a resiliência e facilita atualizações do sistema sem interrupções (downtime).

Empresas que adotam kubernetes observam melhorias significativas na disponibilidade, automação e controle operacional, reduzindo assim custos ligados a falhas, trabalho manual e processos repetitivos.

Como funciona é montada a estrutura dessa tecnologia?

No Kubernetes, a arquitetura possui dois níveis principais, um físico e um lógico, que trabalham juntos para manter as aplicações em execução.

1. Camada física (arquitetura do cluster)

Plano de controle: Concentra a inteligência do sistema. Inclui o API Server (porta de entrada e validação das requisições), o etcd (banco de dados do estado desejado), o Scheduler (decide onde cada Pod vai rodar) e o Controller Manager (mantém o estado real alinhado ao desejado).

Nó de trabalho: Executa as cargas de trabalho. Cada nó roda o kubelet (agente que conversa com o plano de controle), o kube-proxy (regras de rede e balanceamento) e um runtime de contêiner (containerd, CRI-O etc.) que cria os contêineres.

2. Camada lógica (recursos do cluster)

Pods: Menor unidade de implantação, agrupando um ou mais contêineres.

Services: Endpoint estável que expõe Pods para dentro ou fora do cluster.

Controladores (Deployments, StatefulSets, DaemonSets): Definem políticas de escalonamento, atualização e alta disponibilidade dos Pods.

Namespaces: Partições virtuais que separam ambientes ou equipes dentro do mesmo cluster, oferecendo isolamento lógico e limites de recursos.

ConfigMaps e Secrets: Injetam configurações e dados sensíveis nos Pods.

Essa estrutura permite que o plano de controle tome decisões globais, enquanto os nós de trabalho executam as cargas de forma distribuída e resiliente.

Quais problemas de infraestrutura podem ser resolvidos com Kubernetes?

Antes do Kubernetes, muito esforço era requerido para fazer o escalonamento manual, a alocação de recursos e na recuperação diante de falhas.

Essa plataforma realocou as cargas de trabalho conforme a demanda, aliviando assim a sobrecarga dos servidores e otimizando os storages e o trafégo de rede.

Como consequência, os gargalos desaparecem, o throughput aumenta e os serviços críticos conquistam a disponibilidade contínua.

Nesse cenário, backups, replicação e recuperação contra desastres se integram com menos atrito, mantendo a empresa protegida e pronta para incidentes inesperados.

Como os Kubernetes aprimoram a segurança e a disponibilidade?

Com o controle de acesso granular, isolamento por namespace e políticas de segurança integradas, os Kubernetes reduzem os riscos de invasões e os vazamento nos dados.

Deploys, rollbacks e atualizações automatizados também ajudam a evitar falhas humanas e mantêm serviços protegidos sem interromper a operação.

Além disso, o monitoramento contínuo do ambiente detecta incidentes em tempo real, enquanto o auto-healing reinicia ou substitui pods problemáticos, garantindo que falhas no hardware ou software não resultem em longos períodos de inatividade.

Quais riscos e desafios surgem na adoção do Kubernetes?

A curva de aprendizado para a implementação de Kubernetes é íngreme e a configuração inicial pode ser complexa.

Sem um treinamento adequado, sistemas de monitoramento avançados e políticas voltadas ao backup, brechas de segurança podem surgir, causando a corrupção nos dados e downtimes prolongados.

Por isso, a adoção bem-sucedida do uso desse tipo de tecnologia exige uma equipe preparada, processos amadurecidos e um ambiente de armazenamento compatível.

Como integrar os Kubernetes com storages corporativos?

Ter soluções de armazenamento persistentes é essencial para executar containers que mantêm dados além do ciclo de vida do pod.

A Container Storage Interface (CSI) facilita a integração entre os Kubernetes e storages NAS ou SAN.

Equipamentos Qnap, por exemplo, podem ser integrados a essa tecnologia e oferecem suporte nativo, alta performance e redundância, além de replicação e snapshots.

Essa integração assegura consistência e proteção aos dados, possibilitando expansão sob demanda e backups automáticos em ambientes críticos.

Quais benefícios a orquestração traz para datacenters?

A orquestração reduz custos operacionais ao eliminar tarefas manuais, aproveita melhor a CPU, memória e rede disponíveis, além de permiter que os serviços cresçam ou encolham conforme a demanda.

Datacenters que adotam Kubernetes obtêm implantações e correções mais rápidas, alta disponibilidade com auto-healing e um gerenciamento simplificado por meio de configurações declarativas.

A padronização imposta pelos manifests diminui erros de configuração, evita divergências entre ambientes e libera as equipes para iniciativas mais estratégicas de inovação e otimização.

Quando combinada a hardware especializado, como servidores equipados com processadores de última geração, redes de baixa latência e storages de alto throughput, a infraestrutura alcança níveis superiores de desempenho e confiabilidade.

Soluções inovadoras com servidores Qnap

Ao montar um ambiente híbrido é possível consolidar workloads, garantir alta disponibilidade e reduzir gastos recorrentes na nuvem. A adoção de Kubernetes e servidores de armazenamento Qnap podem proporcionar economia e reduzir os custos recorrentes da nuvem.

Compatíveis com CSI e equipados com ferramentas para backup, replicação e snapshots, esses storages preservam dados, aceleram a recuperação em desastres e mantêm desempenho mesmo sob carga intensa.

A Storcenter complementa esse ecossistema com a venda, serviços de instalação, configuração, manutenção e treinamento desses storages, conduzindo empresas rumo a um futuro mais resiliente e eficiente.

Dúvidas frequentes

1- Kubernetes pode ser utilizado em qualquer datacenter?

Sim. A plataforma se adapta a ambientes on-premise, híbridos ou em nuvem pública.

É necessário apenas hardware compatível, rede confiável e integração com storage corporativo, para garantir persistência nos dados.

2- Qual a diferença entre containers e máquinas virtuais em Kubernetes?

Containers compartilham o mesmo sistema operacional, iniciam rapidamente e exigem menos recursos.

Máquinas virtuais isolam sistemas completos, demandando mais hardware. Kubernetes orquestra containers, simplificando o gerenciamento em aplicações.

3- É possível realizar backup automatizado de dados em Kubernetes?

Sim. Com soluções compatíveis com CSI, como storages Qnap, é possível automatizar snapshots e replicações, assegurando dados críticos e observando requisitos de compliance.

4- Quais são os principais riscos de não utilizar Kubernetes em ambientes de TI?

Sem orquestração, acentuam-se a má utilização dos recursos, o downtime, as falhas na segurança e a dificuldade para escalar serviços.

Isso resulta em custos operacionais mais altos e vulnerabilidade adicional a erros humanos.

5- Como a Storcenter contribui para projetos com Kubernetes?

A Storcenter oferece consultoria, instalação e suporte técnico especializado em servidores de armazenamento Qnap.

Além disso, a empresa fornece treinamento e manutenção preventiva para assegurar alta disponibilidade e performance contínua.