Einleitung

Kubernetes-Container und -Umgebungen sind die beste Möglichkeit, Anwendungscontainer im großen Maßstab zu packen, einzurichten und zu verwalten. Das dynamische, auf Open-Source-Microservices basierende Setup von Kubernetes ist ideal für Unternehmen, die die Flexibilität ihrer Infrastruktur verbessern möchten. Die verteilte Flexibilität von Kubernetes kann jedoch die Einführung von K8-Überwachungs- und Observability-Standards problematisch machen.

Beobachtbarkeit bezieht sich auf eine Reihe von Methoden und Messungen, die es Teams ermöglichen, durch die Analyse der Systemausgaben umsetzbare Erkenntnisse über den internen Status eines Systems zu gewinnen. Es ist ein wichtiger Bestandteil jeder IT-Infrastruktur. Der Umgang mit der enormen Anzahl an Daten, Knoten, Pods, Diensten und Endpunkten, aus denen sich Kubernetes-Umgebungen zusammensetzen, erfordert jedoch auftragsspezifische Observability-Ansätze.

In diesem Artikel sehen wir uns an, wie Kubernetes-Beobachtbarkeit funktioniert und wie Unternehmen damit Cloud-native IT-Infrastrukturen verbessern können.

Was ist Kubernetes Observability?

Kubernetes-Beobachtbarkeit ist der Prozess, Erkenntnisse aus dem Verhalten und der Leistung von Kubernetes-basierten Anwendungen sowie der zugrunde liegenden Infrastruktur und Komponenten zu gewinnen, um Probleme effektiver zu identifizieren und zu beheben. Es kann dazu beitragen, die Stabilität und Leistung von Kubernetes-Workloads zu verbessern, Ausfallzeiten und Ausfälle zu reduzieren und die Effizienz zu steigern.

Bedeutung der Kubernetes-Beobachtbarkeit

Die Beobachtbarkeit von Kubernetes ist aus mehreren Gründen von entscheidender Bedeutung. Mit der richtigen Beobachtbarkeit können Teams die Zuverlässigkeit und Stabilität ihrer Kubernetes-Umgebungen sicherstellen, was zu einer verbesserten Gesamtsystemgesundheit und -leistung führt.

Komplexität

Kubernetes ist ein komplexes System mit vielen beweglichen Teilen, darunter Pods, Knoten, Dienste und Netzwerkkomponenten. Observability gibt Einblick in diese Komponenten und ihre Wechselwirkungen, sodass Sie den Status des Systems besser verstehen und Probleme identifizieren können.

Zuverlässigkeit

Durch das Sammeln von Daten aus vielen Quellen und die Bereitstellung eines vollständigen Bildes des Systems trägt Observability zur Zuverlässigkeit von Kubernetes-Clustern und den von ihnen ausgeführten Anwendungen bei.

Leistungsoptimierung

Die Überwachung und Analyse von Leistungsmetriken kann dabei helfen, Engpässe zu erkennen und die Leistung zu verbessern Kubernetes-Cluster und Anwendungen.

Problemlösung

Observability liefert die notwendigen Daten, um Probleme schnell zu identifizieren und zu beheben. Dies reduziert Ausfallzeiten und mildert die Auswirkungen von Problemen auf Benutzer und Unternehmensabläufe.

Kapazitätsplanung

Die Überwachung des Ressourcenverbrauchs wie CPU, Arbeitsspeicher und Speicher kann bei der Planung zukünftiger Kapazitätsanforderungen hilfreich sein und sicherstellen, dass der Cluster über ausreichende Ressourcen verfügt, um die darauf ausgeführten Anwendungen zu bedienen.

Wie funktioniert Beobachtbarkeit?

In DevOps bedeutet Observability mittlerweile die durchgängige Sichtbarkeit des Status eines Systems, der durch Telemetriedaten ermittelt wird. Observability basiert auf drei Säulen oder wesentlichen Datenklassen: Protokolle, Metriken und Traces.

Logs

Protokolle umfassen diskrete Ereignisse, die im System auftreten, wie z. B. Status- oder Fehlermeldungen und Transaktionsdaten. Kubernetes-Protokolle können sowohl organisierte als auch unstrukturierte Inhalte enthalten.

Metrik

Zu den Metriken gehören CPU-Nutzung, Speicherverbrauch, Netzwerk-E/A, Anforderungsverzögerung und andere geschäftsspezifische Metriken. Kubernetes-Metriken werden häufig kombiniert, um Zeitreihen-Beobachtbarkeitsdaten bereitzustellen, die Teams bei der Identifizierung von Trends und Mustern unterstützen können.

Traces (Spuren)

Mit Traces können Teams Anfragen oder Transaktionen über mehrere Dienste und Komponenten eines verteilten Systems hinweg verfolgen. Sie unterstützen Teams auch bei der Visualisierung der Beziehungen zwischen verschiedenen Komponenten einer Infrastruktur und ermöglichen so die schnelle Identifizierung von Verzögerungen und Problemen.

Best Practices für die Einbindung von Sicherheit in die Observability von Kubernetes

Es stehen mehrere Observability-Technologien zur Verfügung, die neben Sicherheitsfunktionen oder in Verbindung mit Kubernetes-Sicherheitslösungen eingesetzt werden können. Die Zentralisierung Ihrer Überwachungs- und Sicherheitsaktivitäten erleichtert die Verwaltung und erhöht die Gesamteffektivität.

Schauen wir uns einige empfohlene Vorgehensweisen um sicherzustellen, dass Ihre Kubernetes-Beobachtbarkeits- und Sicherheitsverfahren eng integriert sind.

Automatische Bedrohungserkennung

Nutzen Sie die Automatisierung, um Kubernetes-Daten regelmäßig auf potenzielle Sicherheitsbedenken zu überprüfen. Automatisierte Warnungen sorgen dafür, dass mögliche Schwachstellen schnell erkannt und behoben werden, wodurch das Zeitfenster der Gefährdung verkürzt wird.

Echtzeitkorrelation

Integrieren Sie Sicherheitsereignisdaten in Echtzeit mit Beobachtbarkeitsdaten, um Zusammenhänge zwischen Sicherheitsvorfällen und Leistungsproblemen zu identifizieren. Dies bietet einen umfassenden Überblick über mögliche Bedenken und beschleunigt die Reaktion auf Ereignisse.

Native Kubernetes-Sicherheit

Nutzen Sie die integrierten Sicherheitsfunktionen von Kubernetes, z. B. Netzwerkrichtlinien, Pod-Sicherheitsregeln usw rollenbasierte Zugriffskontrolle (RBAC). Die Integration dieser Schritte verbessert die Sicherheit Ihrer Umgebung und ergänzt Ihre Beobachtbarkeitsbemühungen.

Skalierbarkeitsplanung

Stellen Sie sicher, dass Ihre Observability- und Sicherheitslösungen skalierbar sind, wenn Ihre Kubernetes-Umgebung erweitert wird. Da die Containeranwendungen wachsen, müssen Ihre Tools mehr Daten verarbeiten, ohne dass die Geschwindigkeit darunter leidet.

Was sind die größten Herausforderungen der Kubernetes Observability?

Zu den größten Herausforderungen bei der Observability von Kubernetes gehören die Komplexität verteilter Systeme, die dynamische Skalierung und die schiere Menge der generierten Daten. Die Gewährleistung einer umfassenden Überwachung und zeitnahen Fehlerbehebung über mehrere Cluster und Microservices hinweg kann entmutigend sein. Darüber hinaus erhöht die Verwaltung verschiedener Umgebungen mit unterschiedlichen Konfigurationen und Abhängigkeiten die Komplexität der Beobachtbarkeitsbemühungen.

Große Anzahl beweglicher Teile

Mehrere Komponenten eines Kubernetes-Clusters, wie Pods, Knoten, Dienste und Netzwerkkomponenten, arbeiten zusammen, um Anwendungen und Dienste bereitzustellen. Wenn ein Problem auftritt, kann es schwierig sein, herauszufinden, welche Komponente dafür verantwortlich ist und was das Problem verursacht.

Dynamische Umwelt

Kubernetes-Cluster sind in der Regel dynamisch, wobei Komponenten nach Bedarf hinzugefügt, gelöscht oder angepasst werden. Dies kann zu Änderungen am allgemeinen Design des Clusters und an den Interaktionen zwischen seinen Komponenten führen. Dies kann es schwierig machen, Überwachungs- und Observability-Tools auf dem neuesten Stand zu halten und richtig einzustellen.

Schnelle Anwendungsbereitstellung

Anwendungen in einem Kubernetes-Cluster können schnell gestartet und geändert werden, was es schwierig macht, ihr Verhalten und ihre Leistung in Echtzeit zu verfolgen. Daher können Fehler unbemerkt bleiben oder unerkannt bleiben, bis sie erhebliche Auswirkungen auf die Systemleistung oder -stabilität haben.

Zusammenfassung

Der Artikel betont die Notwendigkeit eines deklarativen Paradigmas für Sicherheitskontrollen sowie die Verwendung nativer Kubernetes-Netzwerkrichtlinien, um eine nahtlose Sicherheitsdurchsetzung zu gewährleisten. Observability in Kubernetes ist mehr als eine technische Implementierung; Es handelt sich um einen strategischen Ansatz, der sorgfältige Planung und eine Unternehmenskultur erfordert, die Datenoffenheit schätzt. Insgesamt ermöglicht ein integrierter Ansatz für Sicherheit und Beobachtbarkeit Unternehmen die Schaffung einer robusten und sicheren Kubernetes-Umgebung.

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• Quelle: Datenintelligenz von Platon.