कुबेरनेट्स का उदय बड़े डेटा से लचीले डेटा में संक्रमण का प्रतीक है

  • Sep 05, 2023

क्या अल्पकालिक अनुप्रयोगों को चलाने में सहायता करने वाला एक प्लेटफ़ॉर्म मल्टी-क्लाउड और हाइब्रिड क्लाउड युग में डेटा वर्कलोड चलाने के लिए पसंद का ऑपरेटिंग सिस्टम बन सकता है? ऐसा लगता है, लेकिन हम अभी वहां तक ​​नहीं पहुंचे हैं।

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कुबेरनेट्स बिल्कुल राडार तकनीक के अंतर्गत नहीं है। कुबेकोन, अमेरिका में कुबेरनेट्स के लिए मुख्य कार्यक्रम, कुछ समय के लिए बिक गया है। सारा वेल्स जैसे लोग, संचालन और विश्वसनीयता के लिए तकनीकी निदेशक द फाइनेंशियल टाइम्स, एक संकेत के रूप में इसकी अभूतपूर्व वृद्धि पर टिप्पणी करें कि प्रौद्योगिकी शुरुआती अपनाने वालों तक पहुंचने के लिए "खाई को पार कर रही है"।

कुबेरनेट्स की लोकप्रियता के पीछे मुख्य चालक इसकी उन लोगों की मदद करने की क्षमता है जिनका काम यह सुनिश्चित करना है कि एप्लिकेशन निर्बाध रूप से तैनात हों और परिसर और क्लाउड में चलें।

कुबेरनेट्स विकसित हो रहा है सरल, स्टेटलेस अनुप्रयोगों का समर्थन करने से लेकर परिष्कृत डेटा-संचालित अनुप्रयोगों तक, और डेटा प्लेटफ़ॉर्म प्रदाता ध्यान दे रहे हैं।

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ZDNet बड़े डेटा से लचीले डेटा में परिवर्तन पर दो अग्रणी लोगों से बात की, डेटास्टैक्स और हॉर्टनवर्क्स. उनकी अंतर्दृष्टि हमें यह पता लगाने में मदद करती है कि हम इस यात्रा पर कहां हैं।

बड़े डेटा से लेकर लचीले डेटा तक

यह कोई रहस्य नहीं है: जैसा कि हम जानते हैं कि बड़ा डेटा ख़त्म हो चुका है. ऐसा नहीं है कि डेटा की मात्रा, विविधता, वेग और सत्यता टूटने के कोई संकेत दिखा रहे हैं - इसके विपरीत। यह सिर्फ इतना है कि अंतर्निहित प्रौद्योगिकी की वास्तविकताएं बदल गई हैं, और उनके साथ, वास्तुकला और अर्थशास्त्र भी बदल रहे हैं।

उदाहरण के लिए, Hadoop, जो बड़े डेटा युग का पोस्टर चाइल्ड रहा है, उस दुनिया में बनाया गया था जिसमें हम आज जिस दुनिया में रहते हैं उससे भिन्न मौलिक धारणाएँ हैं। एक ऐसी दुनिया जिसमें नेटवर्क विलंबता एक बड़ी बाधा थी, और क्लाउड स्टोरेज कोई प्रतिस्पर्धी विकल्प नहीं था. उस दुनिया में, अधिकांश डेटा ऑन-प्रिमाइसेस था, और यह सुनिश्चित करना कि डेटा को इधर-उधर ले जाने से बचने के लिए गणना के साथ सह-स्थित किया गया था, बहुत मायने रखता था।

आज, क्लाउड प्रदाताओं के लिए नेटवर्क विलंबता कोई समस्या नहीं है, और उनमें से चुनने के लिए और भी बहुत कुछ है, इसलिए हम मल्टी-क्लाउड के बारे में बात कर रहे हैं। इसके अलावा, कई कारणों से, कई संगठन परिसर में अपने निजी क्लाउड भी तैनात कर रहे हैं, इसलिए हम हाइब्रिड क्लाउड के बारे में बात कर रहे हैं। हम ऐसी स्थिति का सामना कर रहे हैं जिसमें डेटा अभी भी बड़ा है, लेकिन इसे लचीला बनाने की भी जरूरत है।

बिग डेटा का अब ज्यादा मतलब नहीं रह गया है। डेटा बड़ा हो गया है, और कुछ समय से और भी बड़ा हो रहा है। आज डेटा को भंडारण विकल्पों के मामले में भी लचीला होने की जरूरत है।

डेटा उत्पन्न करने और उपयोग करने वाले एप्लिकेशन को मल्टी-क्लाउड और हाइब्रिड क्लाउड वातावरण में निर्बाध रूप से तैनात करने की आवश्यकता है। यह वह जगह है जहां कंटेनर - और कुबेरनेट्स - प्रवेश करते हैं। आप कंटेनरों को अनुप्रयोगों के लिए एक ज़िप फ़ाइल के रूप में और कुबेरनेट्स को एक ऑपरेटिंग सिस्टम के रूप में सोच सकते हैं यह सुनिश्चित करता है कि सभी कंटेनरों के पास चलाने के लिए आवश्यक संसाधन हों।

बादल बड़े पैमाने पर वर्चुअल मशीन के अमूर्तन पर बनाए गए थे। वर्चुअल मशीन हार्डवेयर के ऊपर एक परत होती है जो एक ऑपरेटिंग सिस्टम के साथ एक भौतिक मशीन का अनुकरण करती है - जिस पर एप्लिकेशन तैनात किए जा सकते हैं। हालाँकि, इस दृष्टिकोण के साथ समस्या यह है कि यह सुक्ष्म नहीं है, और यह निर्भरताएँ प्रस्तुत करता है।

यदि एप्लिकेशन ए को संचालित करने के लिए लाइब्रेरी एक्स के संस्करण 1 की आवश्यकता है, और एप्लिकेशन बी को संस्करण 2 की आवश्यकता है, तो इसे प्रबंधित करना इतना आसान नहीं है। और यदि एप्लिकेशन ए क्रैश हो जाता है, तो संभावना है कि यह संपूर्ण वर्चुअल मशीन को बंद कर देगा, जिससे एप्लिकेशन बी भी प्रभावित होगा। तो विचार यह था कि किसी एप्लिकेशन को बिना किसी बाहरी निर्भरता के एक कंटेनर में चलाने के लिए आवश्यक सभी चीज़ों को शामिल किया जाए।

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प्रारंभ में, चीजों को सरल रखने के लिए, कंटेनरों को केवल अल्पकालिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया था: अपेक्षाकृत अल्पकालिक अनुप्रयोग जिन्हें राज्य को संग्रहीत करने की आवश्यकता नहीं होती है। लेकिन जैसे-जैसे मल्टी-क्लाउड और हाइब्रिड क्लाउड में एप्लिकेशन परिनियोजन को समरूप बनाने के तरीके के रूप में कंटेनर अधिक से अधिक लोकप्रिय हो गए, हम एक विभक्ति बिंदु पर पहुंच गए। कुबेरनेट्स क्लाउड युग के लिए वास्तविक मानक ऑपरेटिंग सिस्टम के रूप में उभरा है।

कुबेरनेट्स कंटेनरों को व्यवस्थित करने में मदद करता है: यह उन्हें आवश्यक संसाधन प्रदान करता है, और उनके जीवनचक्र का प्रबंधन करता है। चूंकि केवल-स्टेटलेस एप्लिकेशन क्लाउड के लिए एक ऑपरेटिंग सिस्टम के वादे को रद्द कर देते हैं, इसलिए कंटेनरों ने स्टेटफुल एप्लिकेशन का समर्थन करने के लिए तंत्र जोड़ना शुरू कर दिया है। डेटा प्लेटफ़ॉर्म प्रदाता प्रवाह के साथ जा रहे हैं, और कुबेरनेट्स पर चलने के लिए अपने प्लेटफ़ॉर्म को पोर्ट कर रहे हैं।

बादल मूल निवासी जा रहे हैं

सौमित्र बुरागोहेन, उत्पाद प्रबंधन के उपाध्यक्ष हॉर्टनवर्क्स, प्रमुख Hadoop विक्रेताओं में से एक है जिसका हाल ही में Cloudera के साथ विलय हो गया है, नोट किया गया कि व्यवसाय अक्सर कुबेरनेट्स पर स्टेटलेस सेवाएँ चलाते हैं:

"कुबेरनेट्स पर अस्सी प्रतिशत एप्लिकेशन स्टेटलेस हैं, और जैसे-जैसे कंटेनरों के लिए लगातार भंडारण तकनीक परिपक्व होती है, कुबेरनेट्स कंटेनरों पर अधिक PostgreSQL या MySQL को तैनात किया जाना शुरू हो जाएगा।

जब ऐसा होता है, तो माइक्रो-सर्विसेज आर्किटेक्चर के सभी हिस्सों को कुबेरनेट्स पर होस्ट किया जा सकता है जो एक विकासवादी पथ है। मौजूदा सुरक्षा प्रथा भी है जिसे बेयर-मेटल के लिए डिज़ाइन किया गया था और जैसे-जैसे अनुप्रयोगों को कंटेनरों पर तैनात किया जाता है, मौजूदा उपकरणों को विकसित करने की आवश्यकता होती है। इसलिए, कुबेरनेट्स इको-सिस्टम विकसित होता रहेगा और यही कारण है कि हमने इसमें भाग लेने के लिए कमर कस ली है क्लाउड नेटिव कंप्यूटिंग फाउंडेशन (सीएनसीएफ)।"

हाइब्रिड क्लाउड और मल्टी क्लाउड रणनीतियाँ नई सामान्य हैं, और डेटाबेस कार्यभार उनकी ओर बढ़ रहा है। छवि: टॉम के आईटी प्रो

लेकिन कुबेरनेट्स पर तैनात करने के लिए दुनिया के PostgreSQL और MySQL ही सब कुछ नहीं हैं। डेटास्टैक्स एंटरप्राइज (DSE), ओपन सोर्स कैसेंड्रा पर आधारित एक मालिकाना डेटाबेस, एक NoSQL डेटाबेस है, लेकिन इससे अंत में उतना फर्क नहीं पड़ सकता है। कम से कम तैनाती के लिए मल्टी-क्लाउड और हाइब्रिड क्लाउड वातावरण को संबोधित करने के अंतिम लक्ष्य के संदर्भ में।

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डेटास्टैक्स में स्ट्रैटेजिक पार्टनरशिप के वरिष्ठ निदेशक कैथरीन एरिकसन ने कहा कि कुबेरनेट्स कार्रवाई में खुले स्रोत का एक बेहतरीन उदाहरण है:

"कुबेरनेट्स का समर्थन करने वाले समुदाय और विक्रेताओं ने स्टेटलेस ऐप्स को स्केल करने के लिए एक क्रांतिकारी समाधान प्रदान किया। अगला तार्किक कदम उन स्टेटलेस अनुप्रयोगों का समर्थन करने वाले डेटाबेस बैकएंड को एक ही ऑर्केस्ट्रेशन परत में एकीकृत करके बुनियादी ढांचे के प्रबंधन को और सरल बनाना है।

हम देखते हैं कि समुदाय इस मांग पर प्रतिक्रिया दे रहा है और अधिक स्टेटफुल सेवाओं का समर्थन करने के लिए परियोजना विकसित कर रहा है। इसमें कई दृष्टिकोण शामिल हैं और कभी-कभी गलत शुरुआत होती है, लेकिन यह समुदाय-संचालित विकास की प्रकृति है और कुबेरनेट्स यहां एक सफल कहानी पर आगे बढ़ रहा है।"

डेटास्टैक्स मेसोस्फीयर द्वारा कंटेनर 2.0 नाम से शुरू की गई एक पहल का हिस्सा था कुछ साल पहले. इस तथ्य से पता चलता है कि मेसोस्फीयर अब तक अपने डीसी/ओएस प्लेटफॉर्म के लिए समर्थन जोड़कर कुबेरनेट्स शिविर में शामिल हो गया है, पहल शायद आगे नहीं बढ़ी। हालाँकि, यहाँ महत्वपूर्ण बात इतनी नहीं है कि यह DC/OS या Kubernetes है जो क्लाउड ऑपरेटिंग सिस्टम बन जाता है, बल्कि इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि ऐसे विकल्प मौजूद हैं।

चुनौतियाँ और अवसर

कुबेरनेट्स पर काम करने के लिए Hadoop या DSE जैसी किसी चीज़ को पोर्ट करना दर्द रहित नहीं होगा। बुरागोहेन ने स्वीकार किया कि रास्ते में चुनौतियाँ आई हैं। उन्होंने कहा कि कुछ को संबोधित किया जा रहा है और कुछ को अभी भी संबोधित किया जाना बाकी है और यहीं अवसर निहित है। बुरागोहेन ने लगातार भंडारण, शेड्यूलिंग, सुरक्षा और नेटवर्किंग को काम करने की प्रमुख चुनौतियों के रूप में नोट किया।

"लगातार भंडारण की कमी पिछले तीन वर्षों से कंटेनरों की एक ज्ञात कमजोरी रही है और स्टार्टअप और बड़े ग्राहकों द्वारा कई गतिविधियाँ की गई हैं। हालाँकि, दृढ़ता को हल करने (उदाहरण के लिए एक ब्लॉक स्टोरेज इंटरफ़ेस) को हल करने के पैमाने के साथ-साथ चलने की आवश्यकता है क्योंकि कुबेरनेट्स को बड़े पैमाने पर तैनाती के लिए डिज़ाइन किया गया है जो लचीला है।

यही कारण है कि अगली पीढ़ी के स्टोरेज में भारी निवेश करना महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह एचडीएफएस आर्किटेक्चर को ओवरहाल करेगा और कंटेनर स्टोरेज इंटरफेस के साथ स्केल और मल्टीपल प्रोटोकॉल (iSCSI, NFS, S3) का समाधान करेगा। कई अन्य विचार भी हैं जैसे गणना/भंडारण की स्थानीयता या मजबूत स्थिरता। उदाहरण के लिए, HBase की कम विलंबता डिज़ाइन के लिए गणना/भंडारण को सह-स्थित करने की आवश्यकता होती है।"

एरिकसन ने यह भी नोट किया कि अब स्टेटफुल सेट्स परिपक्व हो गए हैं, इसलिए स्टेटफुल एप्लिकेशन को व्यवस्थित करना संभव है, लेकिन अभी भी कुछ कार्य हैं जिन्हें दूसरों की तुलना में स्वचालित करना आसान है:

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"एक नोड जोड़ना सरल है, लेकिन एक स्टेटफुल नोड को हटाने के लिए एक गहन एकीकरण की आवश्यकता होती है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि कुबेरनेट्स उस नोड के डेटा को पुनर्वितरित करने का शानदार ढंग से प्रबंधन करता है।

हमारे पास एक और समस्या यह है कि डीएसई का प्वाइंट अपग्रेड रोलिंग कंटेनर प्रतिस्थापन जितना सरल हो सकता है, जबकि प्रमुख हो सकता है अपग्रेड के लिए अतिरिक्त ऑर्केस्ट्रेशन की आवश्यकता होती है, जो ग्राहक के पास डेटाबेस के किस हिस्से के आधार पर भिन्न होता है सक्षम. अनिवार्य रूप से, परिचालन डेटाबेस कार्यों के किसी भी स्वचालन के लिए न केवल डीएसई, बल्कि कुबेरनेट्स की भी गहरी समझ की आवश्यकता होती है।"

यहां यह ध्यान देने में मदद मिल सकती है कि जिस तरह से कुबेरनेट्स "नियमित" ऑपरेटिंग सिस्टम से अलग है, वह विभिन्न रूपकों - घटनाओं, धाराओं, कतारों और ब्लॉकों पर आधारित है। कुबेरनेट्स मौलिक रूप से अतुल्यकालिक है. इसलिए, उदाहरण के लिए, नौकरियों को शेड्यूल करने के मुद्दे को एक अलग सेटिंग में हल करना होगा।

कुबेरनेट्स एक घटना-संचालित रूपक पर बनाया गया है। इसका मतलब यह है कि इस पर काम करने के लिए कई चीजों का दोबारा आविष्कार करना होगा। छवि: माइकल गैस्च

बुरागोहेन ने कहा, बड़े डेटा की दुनिया में, ग्राहकों के पास रिपोर्टिंग, डेटा के लिए इंटरैक्टिव सब-सेकंड क्वेरी चलाने वाले व्यवसाय विश्लेषक होते हैं बैच ईटीएल जॉब चलाने वाली इंजीनियरिंग, या बहुत जीपीयू गहन गहन शिक्षण मॉडल प्रशिक्षण चलाने वाले डेटा वैज्ञानिक, और उन सभी के पास है विभिन्न आवश्यकताएँ:

"लोचदार प्रतिमान का भी समर्थन करने की आवश्यकता है, क्योंकि हजारों बड़े डेटा कार्य एक साझा बहु-किरायेदार क्लस्टर में चलाए जाते हैं। हॉर्टनवर्क्स ने नौकरियां जमा करने के लिए कतार उपलब्ध कराने के लिए दुनिया के सबसे कठोर शेड्यूलर, अपाचे यार्न में निवेश किया है। इन वर्षों में, हमने विभिन्न तकनीकों जैसे कतार प्राथमिकता, न्यूनतम/अधिकतम क्षमता, एफ़िनिटी/एंटी-एफ़िनिटी आदि में निवेश किया है।

इन्हें कुछ सबसे बड़े स्थापित अड्डों में वर्षों की उत्पादन तैनाती के साथ सख्त किया गया है। कुबेरनेट्स के पास YARN जैसा क्षमता अनुसूचक नहीं है और हम वहां अपने लिए एक अवसर देखते हैं।"

बुरागोहेन ने आगे कहा कि जैसे-जैसे ग्राहक बेयर-मेटल सर्वर से मौजूदा कंटेनर दुनिया में जाते हैं फ़ायरवॉल नीतियां काम नहीं कर सकती हैं, इसलिए नए कंटेनर विश्व के लिए एक सुरक्षा प्रतिमान निश्चित रूप से है आवश्यकता है।

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नेटवर्किंग के संदर्भ में, उन्होंने कहा, कंटेनर विभिन्न भौतिक मशीनों में अन्य कंटेनरों से बात नहीं कर सकते हैं नेटवर्क, जब तक कि एक ओवरले नेटवर्क नहीं बनाया जाता - पूर्ण नेटवर्किंग वाली भौतिक या आभासी मशीन के विपरीत ढेर:

"कुबेरनेट्स ने एक मानकीकृत कंटेनर नेटवर्किंग इंटरफ़ेस बनाने में अच्छा काम किया है ताकि कंटेनर कैलिको जैसे तृतीय पक्ष सॉफ़्टवेयर परिभाषित नेटवर्किंग ढांचे का लाभ उठा सकें। इसके लिए अब सर्वर, कंटेनर, नेटवर्क और एप्लिकेशन के साथ काम करने वालों को अधिक निकटता से एक साथ काम करने की आवश्यकता है।

कुबेरनेट्स पर बिग डेटा वर्कलोड का समर्थन करते समय, व्यवसायों को कंटेनर नेटवर्किंग में निवेश करने की आवश्यकता होती है इंटरफ़ेस और सुनिश्चित करें कि सभी कार्यभार शुरू से अंत तक काम करें नेटवर्किंग/सुरक्षा/भंडारण/कंटेनर।"

आगे जा रहा है

डेटास्टैक्स और हॉर्टनवर्क्स दोनों अभिसरण पर सहमत प्रतीत होते हैं: वे ध्यान दें कि कुछ इस तरह के लिए क्लाउड-नेटिव ऑपरेटिंग सिस्टम उभरने के लिए, बड़े डेटा को लचीला डेटा बनने की अनुमति देने के लिए कई पहलुओं की आवश्यकता है हल किया। इसके लिए काम करने के लिए, बदले में, सर्वसम्मति और समन्वय की आवश्यकता होगी. क्या इसमें समझौता भी शामिल हो सकता है?

क्या किसी प्रकार की सर्वोत्तम प्रथाएँ, या संभावित मानक, विकसित हो रही हैं (संभवतः) विभिन्न डेटा विक्रेता अपनी कुबेरनेट्स यात्रा के दौरान सामान्य अनुभवों से गुजर रहे हैं? या क्या हमें इस क्षेत्र में कुछ विक्रेताओं से मालिकाना समाधान मिलने की अधिक संभावना है?


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एरिकसन ने कहा कि डेटास्टैक्स कुबेरनेट्स पर चलने के लिए समझौता नहीं कर रहा है, बल्कि इस क्षेत्र में ग्राहकों की मांग को पूरा करने के लिए विकसित हो रहा है: "डॉकर छवियां प्रदान करना एक शुरू करें, लेकिन हमने अभी एक मेट्रिक्स कलेक्टर भी जारी किया है जो डीएसई मेट्रिक्स को एकत्रित करता है और प्रोमेथियस और जैसे मौजूदा निगरानी समाधानों के साथ एकीकृत करता है। ग्राफाना.

एरिकसन ने कहा: "हम ग्राहकों को ब्रोकरों का उपयोग करने की सलाह देकर कुबेरनेट्स की ओर कदम बढ़ाने में भी मदद कर रहे हैं जो डीएसई को गहरे एकीकरण के बिना कुबेरनेट्स में एक खोज योग्य सेवा बनाते हैं।"

क्लाउड-नेटिव ऑपरेटिंग सिस्टम को कार्यशील बनाने के लिए विभिन्न दृष्टिकोणों और विक्रेताओं को एक साथ आना होगा। छवि: मार्टिन क्लेपमैन

बुरागोहेन ने कहा कि कुबेरनेट्स काफी हद तक एक सामुदायिक प्रयास है जो विभिन्न प्रकार के सहयोग पर आधारित है प्रौद्योगिकियाँ (नेटवर्किंग/भंडारण/सुरक्षा), इसलिए खुले स्रोत वाले विक्रेताओं के लिए यहां एक विशिष्ट लाभ है नमूना।

बुरागोहेन ने कहा, "यही कारण है कि हम सीएनसीएफ में भाग लेना चाहते हैं और कुबेरनेट्स पर आधारित एक बड़े डेटा केंद्रित आर्किटेक्चर के साथ व्यापक समुदाय की मदद करना चाहते हैं।"

एरिकसन का मानना ​​है कि कुबेरनेट्स सर्वर रहित एप्लिकेशन आर्किटेक्चर के लिए एक महत्वपूर्ण प्रवर्तक बन जाएगा, जो अंततः उपयोगकर्ताओं के डेटाबेस के साथ इंटरैक्ट करने के तरीके पर हावी हो जाएगा:

"डेटाबेस के ऑर्केस्ट्रेशन के लिए, हम ओपन सोर्स कुबेरनेट्स टूलिंग और मार्गदर्शन के साथ नेतृत्व करेंगे जिसे ग्राहक की मांग के अनुसार हमारे एंटरप्राइज टेक्नोलॉजी पार्टनर कार्यान्वयन के भीतर काम करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है उचित ठहराता है।

क्लाउड डेटाबेस पेशकशों के लिए, अंतर्निहित ऑर्केस्ट्रेशन कम मायने रखता है क्योंकि यह अंतिम उपयोगकर्ताओं से अलग होता है। जैसे-जैसे कुबेरनेट्स परिपक्व होगा, डेटाबेस कंपनियाँ पुराने ऑटोमेशन बैकएंड को कुबेरनेट्स से बदल देंगी।

विशेष रूप से, हाइब्रिड डेटाबेस तकनीक की बहुत मांग है जो समान तरीके से काम कर सके परिसर और क्लाउड में, और कुबेरनेट्स दोनों में संचालन स्वचालन को सक्षम करने में एक बड़ी भूमिका निभा सकते हैं संसार।"

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