Siap Belajar Kubernetes Tapi Bingung Mulai Dari Mana? Panduan Pemula untuk Membuat Klaster Kubernetes Pertama Anda

Kubernetes, atau sering disebut K8s, telah menjadi standar de facto untuk orkestrasi kontainer. Kemampuannya untuk mengotomatiskan deployment, penskalaan, dan manajemen aplikasi berbasis kontainer menjadikannya alat yang sangat berharga bagi pengembang dan tim DevOps. Namun, masuk ke dunia Kubernetes bisa terasa menakutkan, terutama bagi pemula. Banyak konsep, alat, dan terminologi yang perlu dipahami.

Jika Anda merasa kewalahan dan bertanya-tanya dari mana harus memulai, Anda tidak sendirian! Artikel ini dirancang untuk menjadi panduan ramah pemula untuk membantu Anda membuat klaster Kubernetes pertama Anda dan menjalankan aplikasi Anda. Kami akan memecah prosesnya menjadi langkah-langkah yang mudah dikelola, menjelaskan konsep-konsep penting di sepanjang jalan, dan memberi Anda sumber daya untuk terus belajar.

Mengapa Kubernetes Penting?

Sebelum kita menyelami detail teknis, mari luangkan waktu sejenak untuk memahami mengapa Kubernetes sangat penting:

• Otomatisasi: Kubernetes mengotomatiskan banyak tugas manual yang terlibat dalam deployment dan manajemen aplikasi, seperti penskalaan, rollback, dan pemantauan.
• Skalabilitas: Kubernetes memungkinkan Anda untuk dengan mudah menskalakan aplikasi Anda berdasarkan permintaan, memastikan bahwa aplikasi Anda dapat menangani lonjakan lalu lintas tanpa mengalami downtime.
• Portabilitas: Kubernetes adalah platform yang portabel dan dapat dijalankan di berbagai lingkungan, termasuk cloud publik, cloud privat, dan bahkan mesin lokal.
• Efisiensi Sumber Daya: Kubernetes mengoptimalkan penggunaan sumber daya dengan menjadwalkan kontainer ke node yang paling sesuai, memaksimalkan pemanfaatan infrastruktur Anda.
• Self-Healing: Kubernetes secara otomatis mendeteksi dan memperbaiki kegagalan aplikasi, memastikan bahwa aplikasi Anda selalu berjalan.

Prasyarat

Sebelum Anda memulai, pastikan Anda memiliki prasyarat berikut:

• Pemahaman Dasar tentang Kontainer: Sebaiknya Anda memiliki pemahaman dasar tentang apa itu kontainer dan bagaimana cara kerjanya. Docker adalah teknologi kontainer yang paling populer, jadi jika Anda belum terbiasa dengannya, luangkan waktu sejenak untuk mempelajarinya.
• Akun Cloud (Opsional): Jika Anda berencana untuk membuat klaster Kubernetes di cloud, Anda memerlukan akun dengan penyedia cloud seperti Google Cloud Platform (GCP), Amazon Web Services (AWS), atau Microsoft Azure.
• kubectl: kubectl adalah alat baris perintah yang digunakan untuk berinteraksi dengan klaster Kubernetes. Anda perlu menginstalnya di mesin lokal Anda. Ikuti petunjuk di situs web Kubernetes untuk menginstalnya: Install kubectl

Memilih Opsi Klaster Kubernetes Anda

Ada beberapa cara untuk membuat klaster Kubernetes, masing-masing dengan kelebihan dan kekurangannya sendiri. Berikut adalah beberapa opsi yang paling populer:

1. Minikube: Minikube adalah solusi yang ringan dan mudah digunakan untuk menjalankan klaster Kubernetes satu node secara lokal. Ini ideal untuk pengembangan, pengujian, dan belajar Kubernetes.
2. Kind (Kubernetes in Docker): Kind memungkinkan Anda untuk menjalankan klaster Kubernetes menggunakan kontainer Docker. Ini cepat, mudah, dan bagus untuk pengujian CI/CD.
3. Klaster Cloud Terkelola: Penyedia cloud seperti GCP, AWS, dan Azure menawarkan layanan klaster Kubernetes terkelola. Layanan ini menangani kompleksitas manajemen infrastruktur, memungkinkan Anda untuk fokus pada penerapan dan pengelolaan aplikasi Anda. Contohnya termasuk Google Kubernetes Engine (GKE), Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS), dan Azure Kubernetes Service (AKS).
4. kubeadm: kubeadm adalah alat baris perintah yang digunakan untuk membuat dan mengelola klaster Kubernetes. Ini lebih fleksibel daripada Minikube atau Kind, tetapi juga lebih kompleks untuk diatur.

Untuk panduan ini, kami akan menggunakan Minikube karena kemudahan penggunaannya dan kesesuaiannya untuk pengembangan lokal.

Membuat Klaster Kubernetes Menggunakan Minikube

1. Instal Minikube: Ikuti petunjuk di situs web Minikube untuk menginstal Minikube di sistem Anda: Install Minikube. Pastikan Anda juga telah menginstal hypervisor seperti VirtualBox atau Hyperkit.
2. Mulai Klaster Minikube: Buka terminal Anda dan jalankan perintah berikut untuk memulai klaster Minikube:

   minikube start

   Ini akan mengunduh dan mengonfigurasi Kubernetes, dan memulai klaster satu node.

3. Verifikasi Instalasi: Setelah Minikube selesai dimulai, Anda dapat memverifikasi bahwa klaster Anda berjalan dengan menjalankan perintah berikut:

   kubectl get nodes

   Ini akan menampilkan daftar node dalam klaster Anda. Anda seharusnya melihat satu node dengan status “Ready”.

Memahami Konsep Kubernetes Utama

Sebelum kita menerapkan aplikasi, mari luangkan waktu sejenak untuk meninjau beberapa konsep Kubernetes utama:

• Pod: Pod adalah unit terkecil yang dapat di-deploy dalam Kubernetes. Ini mewakili satu atau lebih kontainer yang berbagi penyimpanan dan jaringan yang sama.
• Deployment: Deployment adalah objek Kubernetes yang mendefinisikan keadaan yang diinginkan dari aplikasi Anda. Ini menentukan berapa banyak replika Pod yang harus dijalankan, bagaimana mereka harus diperbarui, dan strategi rollback.
• Service: Service adalah cara untuk mengekspos aplikasi Anda ke jaringan. Ini memberikan alamat IP dan nama DNS yang stabil untuk mengakses Pod Anda.
• Namespace: Namespace adalah cara untuk membagi klaster Kubernetes tunggal menjadi beberapa lingkungan virtual. Ini memungkinkan Anda untuk mengisolasi sumber daya dan mengelola akses.
• Ingress: Ingress adalah objek Kubernetes yang mengelola akses eksternal ke layanan dalam klaster. Ini bertindak sebagai load balancer dan memungkinkan Anda untuk merutekan lalu lintas berdasarkan nama host atau jalur.
• ConfigMap: ConfigMap adalah objek Kubernetes yang menyimpan data konfigurasi non-rahasia. Ini memungkinkan Anda untuk memisahkan konfigurasi aplikasi Anda dari kode Anda.
• Secret: Secret adalah objek Kubernetes yang menyimpan data sensitif, seperti kata sandi dan kunci API.

Menyebarkan Aplikasi Pertama Anda

Sekarang setelah kita memiliki klaster Kubernetes yang berjalan dan pemahaman dasar tentang konsep Kubernetes, mari kita sebarkan aplikasi pertama kita!

1. Buat Deployment: Kita akan menerapkan aplikasi web sederhana menggunakan Deployment. Buat file bernama my-app-deployment.yaml dengan konten berikut:

   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
     name: my-app-deployment
   spec:
     replicas: 2
     selector:
       matchLabels:
         app: my-app
     template:
       metadata:
         labels:
           app: my-app
       spec:
         containers:
         - name: my-app-container
           image: nginx:latest
           ports:
           - containerPort: 80
   

   File ini mendefinisikan Deployment bernama my-app-deployment yang akan menjalankan dua replika Pod. Setiap Pod akan menjalankan kontainer nginx yang mendengarkan pada port 80.

2. Terapkan Deployment: Terapkan Deployment ke klaster Kubernetes Anda dengan menjalankan perintah berikut:

   kubectl apply -f my-app-deployment.yaml

   Ini akan membuat Deployment di klaster Anda.

3. Buat Service: Kita perlu membuat Service untuk mengekspos Deployment kita ke jaringan. Buat file bernama my-app-service.yaml dengan konten berikut:

   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     name: my-app-service
   spec:
     selector:
       app: my-app
     ports:
     - protocol: TCP
       port: 80
       targetPort: 80
     type: LoadBalancer
   

   File ini mendefinisikan Service bernama my-app-service yang akan mengekspos Deployment kita pada port 80. Jenis Service adalah LoadBalancer, yang akan menyediakan alamat IP eksternal untuk mengakses aplikasi kita.

   Catatan: Minikube tidak sepenuhnya mendukung LoadBalancer. Sebagai gantinya, kita akan menggunakan opsi NodePort.

   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     name: my-app-service
   spec:
     selector:
       app: my-app
     ports:
     - protocol: TCP
       port: 80
       targetPort: 80
       nodePort: 30000
     type: NodePort
   

   Ini akan mengekspos aplikasi pada port 30000 node Minikube.

4. Terapkan Service: Terapkan Service ke klaster Kubernetes Anda dengan menjalankan perintah berikut:

   kubectl apply -f my-app-service.yaml

   Ini akan membuat Service di klaster Anda.

5. Akses Aplikasi Anda: Anda dapat mengakses aplikasi Anda dengan membuka browser web dan mengunjungi alamat IP node Minikube pada port yang diekspos (30000 dalam kasus ini). Pertama, dapatkan URL Minikube:

   minikube service my-app-service --url

   Ini akan memberikan URL tempat Anda dapat mengakses aplikasi Anda. Contohnya: http://192.168.64.2:30000

   Anda seharusnya melihat halaman default Nginx.

Menskalakan Aplikasi Anda

Salah satu manfaat utama Kubernetes adalah kemampuannya untuk menskalakan aplikasi Anda dengan mudah. Anda dapat menskalakan Deployment Anda dengan menjalankan perintah berikut:

kubectl scale deployment my-app-deployment --replicas=5

Ini akan memperbarui Deployment untuk menjalankan lima replika Pod. Kubernetes akan secara otomatis membuat Pod baru dan menjadwalkannya ke node yang tersedia.

Memperbarui Aplikasi Anda

Kubernetes juga menyediakan cara mudah untuk memperbarui aplikasi Anda. Anda dapat memperbarui Deployment Anda dengan mengubah citra kontainer yang digunakan. Misalnya, untuk memperbarui aplikasi Anda ke versi terbaru Nginx, Anda dapat menjalankan perintah berikut:

kubectl set image deployment/my-app-deployment my-app-container=nginx:latest

Ini akan memperbarui Deployment dengan citra kontainer baru. Kubernetes akan melakukan pembaruan secara bertahap, memastikan bahwa aplikasi Anda selalu tersedia selama proses pembaruan.

Membersihkan

Setelah Anda selesai bereksperimen dengan Kubernetes, Anda dapat menghapus Deployment dan Service dengan menjalankan perintah berikut:

kubectl delete deployment my-app-deployment
kubectl delete service my-app-service

Anda juga dapat menghentikan klaster Minikube Anda dengan menjalankan perintah berikut:

minikube stop

Dan jika Anda ingin menghapus klaster Minikube sepenuhnya, Anda dapat menjalankan perintah berikut:

minikube delete

Praktik Terbaik Kubernetes

Berikut adalah beberapa praktik terbaik untuk digunakan saat bekerja dengan Kubernetes:

• Gunakan Namespace: Gunakan Namespace untuk membagi klaster Kubernetes Anda menjadi beberapa lingkungan virtual. Ini memungkinkan Anda untuk mengisolasi sumber daya dan mengelola akses.
• Gunakan ConfigMap dan Secret: Gunakan ConfigMap untuk menyimpan data konfigurasi non-rahasia dan Secret untuk menyimpan data sensitif. Ini memungkinkan Anda untuk memisahkan konfigurasi aplikasi Anda dari kode Anda.
• Gunakan Pemeriksaan Kesehatan: Konfigurasikan pemeriksaan kesehatan untuk Pod Anda untuk memastikan bahwa Kubernetes dapat mendeteksi dan memulihkan kegagalan aplikasi.
• Gunakan Batasan Sumber Daya: Tetapkan batasan sumber daya untuk Pod Anda untuk mencegah satu Pod menggunakan semua sumber daya klaster.
• Gunakan Otomatisasi: Otomatiskan deployment dan manajemen aplikasi Anda menggunakan alat seperti Helm dan Argo CD.
• Pantau Klaster Anda: Pantau klaster Kubernetes Anda untuk mengidentifikasi masalah dan mengoptimalkan kinerja. Gunakan alat seperti Prometheus dan Grafana untuk mengumpulkan dan memvisualisasikan metrik.

Sumber Daya Tambahan

Berikut adalah beberapa sumber daya tambahan untuk membantu Anda belajar lebih lanjut tentang Kubernetes:

• Dokumentasi Kubernetes: Kubernetes Documentation adalah sumber daya yang komprehensif untuk mempelajari segala sesuatu tentang Kubernetes.
• Kubernetes Tutorials: Kubernetes Tutorials menyediakan serangkaian tutorial yang memandu Anda melalui berbagai tugas Kubernetes.
• Katacoda: Katacoda menawarkan lingkungan interaktif untuk belajar Kubernetes.
• Kubernetes by Example: Kubernetes by Example menyediakan contoh kode dan tutorial untuk berbagai skenario Kubernetes.

Kesimpulan

Kubernetes adalah platform yang kuat dan fleksibel yang dapat membantu Anda mengotomatiskan deployment, penskalaan, dan manajemen aplikasi berbasis kontainer. Meskipun dapat terasa menakutkan pada awalnya, dengan panduan yang tepat dan sedikit latihan, Anda dapat dengan cepat menguasai dasar-dasar dan mulai memanfaatkan kekuatan Kubernetes. Panduan ini memberi Anda dasar yang kuat untuk memulai perjalanan Kubernetes Anda. Teruslah bereksperimen, jelajahi sumber daya tambahan, dan Anda akan segera menerapkan dan mengelola aplikasi di Kubernetes seperti seorang profesional!

Dengan klaster Kubernetes pertama Anda yang telah berhasil dijalankan, Anda sekarang dapat menjelajahi lebih banyak fitur canggih seperti Helm untuk manajemen paket, Operator untuk mengotomatiskan tugas operasional, dan integrasi dengan alat CI/CD untuk alur kerja deployment yang lancar.

Langkah Selanjutnya: Lebih Dalam ke Kubernetes

Setelah Anda memahami dasar-dasar Kubernetes, ada banyak area yang dapat Anda jelajahi lebih lanjut:

1. Helm: Pelajari tentang Helm, manajer paket untuk Kubernetes, yang membantu Anda mendefinisikan, menginstal, dan meningkatkan aplikasi Kubernetes yang kompleks.
2. Kubernetes Operators: Jelajahi Operator, metode untuk mengemas, menyebarkan, dan mengelola aplikasi Kubernetes. Operator adalah ekstensi khusus Kubernetes yang menggunakan sumber daya kustom untuk mengotomatiskan tugas-tugas operasional.
3. CI/CD dengan Kubernetes: Integrasikan Kubernetes dengan alur kerja Continuous Integration/Continuous Deployment (CI/CD) Anda. Alat seperti Jenkins, GitLab CI, dan CircleCI dapat digunakan untuk secara otomatis membangun, menguji, dan menyebarkan aplikasi Anda ke Kubernetes.
4. Pemantauan dan Logging: Siapkan pemantauan dan logging untuk klaster Kubernetes Anda. Alat seperti Prometheus, Grafana, Elasticsearch, Fluentd, dan Kibana (EFK Stack) dapat membantu Anda mengumpulkan dan menganalisis metrik dan log.
5. Keamanan Kubernetes: Amankan klaster Kubernetes Anda dengan mengimplementasikan kontrol akses berbasis peran (RBAC), kebijakan jaringan, dan pemindaian kerentanan.

Selamat belajar dan selamat ber-Kubernetes!