Kubernetes a 10 ans: comment il a dirigé l'informatique native du cloud pendant la dernière décennie - et quelle est la prochaine étape

Si vous retiriez Linux, le cloud, les conteneurs ou Kubernetes du paysage technologique, vous vous retrouveriez dans un monde à peine reconnaissable. Linux constitue la base de toutes ces technologies ; le cloud nous donne accès à leurs vastes ressources et applications ; les conteneurs offrent un foyer à ces applications ; et Kubernetes maintient tous les conteneurs en harmonie. Supprimez l’un d’entre eux, et nous serions replongés dans une ère technologique plus primitive.

Kubernetes, en particulier, a profondément transformé le monde de l’informatique cloud-native au cours de la dernière décennie. Célébrant son 10e anniversaire, Kubernetes est un exemple éclatant de la puissance de la collaboration et de l’innovation open-source. Depuis sa création chez Google jusqu’à son ascension comme standard incontournable pour l’orchestration de conteneurs, il a révolutionné la manière dont nous déployons, gérons et mettons à l’échelle les applications.

Et vous n’avez pas à me croire sur parole. Le récent rapport de Pure Storage, La Voix des Experts Kubernetes 2024, a révélé que « au cours des cinq prochaines années, 80 % des nouvelles applications seront construites sur des plateformes cloud-native ». Personnellement, je suis surpris que ce chiffre ne soit pas plus élevé.

L’impact de Kubernetes sur l’informatique

Kubernetes a fondamentalement changé notre approche de l’informatique. Comme l’a expliqué Liz Rice, directrice open-source chez Isovalent, une entreprise de réseautage, de sécurité et d’observabilité basée sur eBPF, Kubernetes a transformé notre approche du réseautage et de la sécurité :

Kubernetes est fondamentalement dynamique. Les pods peuvent s’adapter à la demande en augmentant ou en diminuant, et les charges de travail peuvent être programmées et reprogrammées sur différentes machines. Ainsi, bien que le réseautage entre les charges de travail Kubernetes utilise des paquets IP, les adresses IP n’ont de sens qu’à court terme, car elles sont utilisées et réutilisées pour différentes charges de travail à différents moments. Cela signifie que les outils traditionnels de réseautage et de sécurité, qui identifient le trafic en fonction des ports et des adresses IP, ne sont plus suffisants. Nous avons besoin d’outils qui associent des adresses IP éphémères à des identités Kubernetes significatives, telles que les pods, les services, les espaces de noms et les nœuds.

Jetons un regard en arrière sur la dernière décennie pour voir d’où est parti Kubernetes, comment il a façonné le paysage cloud-native et ce que l’avenir pourrait réserver.

La genèse de Kubernetes

L’histoire de Kubernetes commence au début des années 2010 chez Google, où les ingénieurs relevaient les défis de la gestion d’applications conteneurisées à grande échelle. Les conteneurs devenaient de plus en plus importants, et une solution de gestion était désespérément nécessaire.

Au sein de Google, l’importance d’organiser les conteneurs était déjà bien comprise. Google utilisait des conteneurs bien avant que Docker ne les popularise. Lorsque les ingénieurs de Google, Craig McLuckie, Joe Beda et Brendan Burns, ont présenté leur idée en 2013 à Urs Hölzle, alors responsable de l’infrastructure technique de Google, il a répondu : « Laissez-moi bien comprendre. Vous voulez construire une version externe du planificateur de tâches Borg. L’un de nos avantages concurrentiels les plus importants. Celui dont nous ne parlons même pas à l’extérieur. Et, en plus de cela, vous voulez en faire un projet open-source ? »

Oui, c’est exactement ce qu’ils voulaient. Et finalement, ils ont convaincu Hölzle que c’était une bonne décision.

McLuckie a expliqué leur raisonnement :

Nous avons toujours cru que rendre Kubernetes open-source était la bonne voie, apportant de nombreux avantages au projet. D’une part, les boucles de rétroaction étaient pratiquement instantanées – s’il y avait un problème ou quelque chose qui ne fonctionnait pas tout à fait correctement, nous le savions immédiatement. Mais surtout, nous avons pu travailler avec de nombreux ingénieurs talentueux, dont beaucoup comprenaient vraiment les besoins des entreprises qui bénéficieraient du déploiement de conteneurs. C’était un cercle vertueux : le travail d’ingénieurs talentueux a suscité plus d’intérêt pour le projet, ce qui a encore accéléré le rythme des améliorations et de l’adoption.

Début juin 2014, lors de la première DockerCon, « la guerre de l’orchestration de conteneurs » a été déclenchée. Apache Mesos, GearD de Red Hat, Docker Libswarm, Tupperware de Facebook et Kubernetes ont tous été annoncés. Brad Rydzewski, alors fondateur de Drone.io, a noté : « Ce que j’ai appris à #dockercon : tout le monde construit sa propre plateforme d’orchestration. Sérieusement. Tout le monde. »

Il n’avait pas tort. D’autres programmes d’orchestration ont rapidement suivi.

Même à cette époque, je croyais que Kubernetes sortirait vainqueur. Il était inspiré du programme de gestion de conteneurs Borg de Google, en usage depuis 2003, ce qui lui conférait un niveau de maturité que les autres n’avaient pas.

Kubernetes a rapidement gagné en popularité. Le nom « Kubernetes » vient du mot grec pour « timonier » ou « pilote », symbolisant son rôle dans la direction des applications conteneurisées. Le logo de Kubernetes, une roue de bateau à sept rayons, rend hommage à son héritage Borg et à son nom initial, Seven of Nine, un Borg amical de Star Trek, abandonné pour des raisons de marque.

Adoption rapide et croissance de la communauté

La nature open-source de Kubernetes et son ensemble robuste de fonctionnalités en ont fait un succès immédiat auprès des développeurs et des entreprises. En 2015, Kubernetes avait atteint la version 1.0, et Google s’est associé à la Linux Foundation pour former la Cloud Native Computing Foundation (CNCF), avec Kubernetes comme technologie de départ. Ce mouvement a été crucial pour favoriser une communauté dynamique autour de Kubernetes, conduisant à une innovation rapide et une adoption généralisée.

Bien que d’autres programmes d’orchestration de conteneurs existent encore, en 2017, Amazon Web Services (AWS) a annoncé Elastic Container Service for Kubernetes (EKS), signalant la domination de Kubernetes dans le monde cloud-native.

Simultanément, la CNCF a nourri l’écosystème Kubernetes. Aujourd’hui, des centaines de programmes cloud-native dépendent de Kubernetes. Aucun grand fournisseur de cloud n’en est dépourvu. Il est devenu la plateforme d’orchestration de conteneurs de référence.

Transformation du développement cloud-native

L’impact de Kubernetes sur le développement cloud-native est indéniable. Il a introduit un nouveau paradigme pour le déploiement et la gestion des applications, permettant aux développeurs de se concentrer sur l’écriture de code plutôt que sur la gestion de l’infrastructure. Kubernetes abstrait les complexités de l’orchestration de conteneurs, offrant des fonctionnalités comme les déploiements et rollbacks automatisés, l’auto-réparation et la mise à l’échelle horizontale.

Un autre avantage significatif de Kubernetes est sa portabilité. Les applications déployées sur Kubernetes peuvent fonctionner sur n’importe quel fournisseur de cloud ou infrastructure sur site, ce qui en fait un choix idéal pour les environnements hybrides et multi-cloud. Cette flexibilité a changé la donne pour les entreprises, leur permettant d’éviter le verrouillage par les fournisseurs et d’optimiser leurs stratégies cloud.

Au fil des ans, Kubernetes a également donné naissance à un écosystème riche d’outils et de projets qui étendent ses capacités. Parmi ceux-ci, Helm, le gestionnaire de paquets Kubernetes qui simplifie le déploiement et la gestion des applications, et Prometheus, l’outil puissant de surveillance et d’alerte pour les environnements Kubernetes.

L’essor de Kubernetes a également donné naissance à de nouveaux paradigmes comme GitOps, qui utilise Git comme source unique de vérité pour la gestion déclarative de l’infrastructure et des applications.

L’avenir de Kubernetes

Pour l’avenir, Kubernetes ne montre aucun signe de ralentissement. La plateforme continue d’évoluer, avec de nouvelles fonctionnalités et améliorations ajoutées régulièrement. La communauté Kubernetes explore des moyens de simplifier l’expérience utilisateur, d’améliorer la sécurité et d’accroître l’évolutivité.

Ville Aikas, cofondateur de Chainguard et l’un des créateurs de Kubernetes, a observé :

Nous avons ce vaste paysage CNCF qui a fleuri, ce qui est merveilleux en termes de diversité des outils et des options d’infrastructure qu’il offre aux équipes de plateforme. Mais je pense que cela crée également un grand nombre de choix à faire pour exploiter Kubernetes – et ce paysage est devenu énorme. J’ai toujours pensé que l’une des raisons principales de la popularité de Kubernetes était que son interface de programmation d’application (API) est si simple et que la charge cognitive pour l’utiliser est relativement faible. À mesure que Kubernetes continue de mûrir, il doit d’une certaine manière conserver la simplicité de son modèle mental et la facilité d’utilisation de son API.

Équilibrer les paradigmes de programmation Kubernetes et cloud-native devient de plus en plus complexe.

Shahar Azulay, PDG et cofondateur de Groundcover, une entreprise de surveillance des performances basée sur eBPF, a noté :

Kubernetes a démontré sa capacité à gérer efficacement des tâches diverses, mais sa complexité nécessite une configuration et une maintenance continues considérables. De la même manière que Linux s’est développé en un système d’exploitation fiable, je m’attends à ce que Kubernetes se transforme en une couche d’abstraction plus conviviale. À mesure que l’adoption de Kubernetes continue de croître après une décennie, le besoin d’efficacité et d’optimisation des coûts devient de plus en plus critique.

En regardant vers l’avenir, Liz Rice d’Isovalent a ajouté :

Nous voyons déjà Kubernetes utilisé dans des environnements plus hybrides aux côtés de charges de travail traditionnelles et dans des appareils edge. La vision de Cilium est qu’un développeur d’applications ne devrait pas avoir besoin de savoir ou de se soucier de l’endroit où les services avec lesquels il souhaite interagir s’exécutent : la connectivité et la sécurité devraient toutes être gérées au niveau de la plateforme.

Un autre développement passionnant à l’horizon est l’intégration de Kubernetes avec l’informatique serverless. Des projets comme Kubeless et Fission apportent des capacités serverless à Kubernetes, permettant aux développeurs de construire et de déployer des fonctions en tant que service (FaaS) sur leurs clusters Kubernetes existants. Cette fusion de serverless et de Kubernetes promet d’ouvrir de nouvelles possibilités pour les applications cloud-native.

L’informatique edge et Kubernetes croissent également de pair. À mesure que davantage d’appareils et d’applications se déplacent vers l’edge, Kubernetes est adapté pour supporter les déploiements edge. La communauté Kubernetes travaille sur des projets comme KubeEdge, MicroK8s et Red Hat Device Edge pour permettre des clusters Kubernetes légers et efficaces qui peuvent fonctionner sur des appareils edge.

L’avenir s’annonce radieux pour Kubernetes. Avec une innovation continue et un écosystème florissant, Kubernetes est prêt à continuer de façonner le paysage cloud-native pendant des années. À une autre décennie de Kubernetes, remplie d’innovation, de collaboration et d’excellence dans l’orchestration de conteneurs.