Kubernetes Nedir? Container Orkestrasyon'u Sıfırdan Anlamak

Docker'ı öğrendiniz. Container çalıştırıyorsunuz. Uygulama ayağa kalkıyor, her yerde aynı çalışıyor. Mükemmel.

Şimdi production'a alacaksınız. Tek bir container yetmez — yüksek trafik için birden fazla instance gerekiyor. Bir container çökünce otomatik yeniden başlatılmalı. Trafik arttığında yeni instance'lar eklenmeli. Yeni versiyon deploy edilirken eski versiyon hâlâ çalışmalı. Tüm bu container'ların sağlığı izlenmeli.

Bunu elle yapmak mümkün değil. Kubernetes bu problemi çözüyor.

Kubernetes Nedir?

Kubernetes (K8s), container'ların dağıtımını, ölçeklenmesini ve yönetimini otomatikleştiren açık kaynak bir orkestrasyon platformudur. Google tarafından geliştirildi, 2014'te açık kaynak yapıldı. Bugün cloud-native yazılımın fiili standardıdır.

Kubernetes'in temel vaadi şudur: siz uygulamanın ne olmasını istediğinizi tanımlarsınız, Kubernetes bunu nasıl gerçekleştireceğini halleder.

# "Her zaman 3 instance çalışsın" — Kubernetes halleder
replicas: 3

Bir instance çökerse Kubernetes yenisini başlatır. Bir node (sunucu) kapanırsa container'ları başka node'lara taşır. Trafik arttığında yeni instance ekler.

Temel Kavramlar

Pod: Kubernetes'in en küçük deploy edilebilir birimidir. Bir veya birden fazla container içerir. Aynı pod'daki container'lar aynı ağı ve depolama alanını paylaşır.

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-app
spec:
  containers:
    - name: app
      image: my-app:v1.0
      ports:
        - containerPort: 3000
      env:
        - name: NODE_ENV
          value: production

Node: Pod'ların çalıştığı fiziksel veya sanal sunucu. Kubernetes bir cluster'daki node'ları yönetir — hangi pod'un hangi node'da çalışacağına karar verir (scheduling).

Cluster: Birden fazla node'dan oluşan Kubernetes ortamı. Bir control plane (master node) cluster'ı yönetir, worker node'lar iş yükünü çalıştırır.

Cluster:
┌─────────────────────────────────────────┐
│  Control Plane                          │
│  (API Server, Scheduler, etcd)          │
├────────────┬────────────┬───────────────┤
│  Node 1    │  Node 2    │  Node 3       │
│  Pod A     │  Pod A     │  Pod B        │
│  Pod B     │  Pod C     │  Pod C        │
└────────────┴────────────┴───────────────┘

Deployment: Pod'ları Yönetmek

Pod'ları direkt oluşturmak yerine genellikle Deployment kullanılır. Deployment, kaç pod çalışması gerektiğini, hangi image'ın kullanılacağını ve güncelleme stratejisini tanımlar.

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-app
spec:
  replicas: 3              # 3 pod her zaman ayakta olsun
  selector:
    matchLabels:
      app: my-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-app
    spec:
      containers:
        - name: app
          image: my-app:v1.0
          resources:
            requests:
              memory: "128Mi"
              cpu: "250m"
            limits:
              memory: "256Mi"
              cpu: "500m"
          readinessProbe:
            httpGet:
              path: /health
              port: 3000
            initialDelaySeconds: 5
            periodSeconds: 10

readinessProbe kritik: Kubernetes pod'un gerçekten hazır olup olmadığını bunu kullanarak anlıyor. Probe başarısız olursa o pod'a trafik gönderilmiyor.

Rolling update: Yeni image deploy edildiğinde Kubernetes eski pod'ları birer birer kapatır, yeni pod'ları birer birer başlatır. Hiç downtime olmadan versiyon güncellenir.

# Yeni versiyon deploy et
kubectl set image deployment/my-app app=my-app:v2.0

# Durumu izle
kubectl rollout status deployment/my-app

# Sorun olursa geri al
kubectl rollout undo deployment/my-app

Service: Pod'lara Ulaşmak

Pod'ların IP adresleri sürekli değişir — yeniden başladığında yeni IP alır. Service, pod'lar önüne sabit bir endpoint koyar.

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-app-service
spec:
  selector:
    app: my-app        # bu label'a sahip pod'lara yönlendir
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 3000
  type: ClusterIP      # sadece cluster içinden erişilebilir

Service türleri: ClusterIP (cluster içi), NodePort (her node'da belirli port), LoadBalancer (cloud provider'dan external IP alır).

Ingress: Dış Dünyaya Açılmak

LoadBalancer her servis için ayrı external IP alır — pahalı. Ingress, tek bir external endpoint üzerinden birden fazla servise yönlendirme yapar.

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: my-ingress
spec:
  rules:
    - host: api.example.com
      http:
        paths:
          - path: /users
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: user-service
                port:
                  number: 80
          - path: /orders
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: order-service
                port:
                  number: 80

api.example.com/users → user-service, api.example.com/orders → order-service. Tek IP, birden fazla servis.

ConfigMap ve Secret: Konfigürasyon Yönetimi

# ConfigMap: hassas olmayan konfigürasyon
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: app-config
data:
  DATABASE_HOST: postgres-service
  LOG_LEVEL: info
  MAX_CONNECTIONS: "100"

---
# Secret: hassas bilgiler (base64 encoded)
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: app-secrets
type: Opaque
data:
  DATABASE_PASSWORD: cGFzc3dvcmQxMjM=   # base64
  JWT_SECRET: c2VjcmV0a2V5MTIz          # base64

Pod'da kullanımı:

spec:
  containers:
    - name: app
      envFrom:
        - configMapRef:
            name: app-config
        - secretRef:
            name: app-secrets

HorizontalPodAutoscaler: Otomatik Ölçeklendirme

apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: my-app-hpa
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: my-app
  minReplicas: 2
  maxReplicas: 10
  metrics:
    - type: Resource
      resource:
        name: cpu
        target:
          type: Utilization
          averageUtilization: 70

CPU kullanımı %70'i geçince Kubernetes otomatik yeni pod ekler. Düşünce otomatik azaltır. Siz bir şey yapmadan.

Kubernetes Ne Zaman Gerekli?

Kubernetes güçlü ama maliyetli — öğrenme eğrisi, operasyonel karmaşıklık, kaynak gereksinimi.

Henüz Kubernetes gerekmez: Tek sunucuda çalışan küçük uygulama, 5 kişiden az ekip, basit deployment ihtiyaçları.

Kubernetes değerlendirin: Birden fazla servis bağımsız ölçeklenmeli, yüksek availability gerekli, ekip CI/CD olgunluğuna ulaştı, cloud-native altyapı kuruluyor.

Docker'ı anlamadan Kubernetes'e geçmek karanlıkta yürümektir. Ama Docker'ı anladıktan sonra Kubernetes, production'da container yönetiminin kaçınılmaz bir sonraki adımıdır.