Kubernetes'i systemd ile değiştirmek (2024)

• Yazının yazarı, kişisel sunucu işletiminde Kubernetes'in karmaşıklığı ve kaynak tüketimi nedeniyle hayal kırıklığı yaşadığını ve bunu systemd ile Podman birleşimiyle değiştirme deneyimini paylaşıyor
• Kubernetes, GitOps ve otomasyon açısından cazip olsa da küçük ölçekli ortamlarda fazlasıyla ağır bir sistem
• Podman'ın otomatik güncelleme özelliği ve systemd servis üretimi kullanılarak, Kubernetes'in temel işlevleri basitçe uygulanabiliyor
• systemctl ile loginctl'i birleştirerek kullanıcı düzeyinde servislerin otomatik çalıştırılması da anlatılıyor ve VPS kaynak tüketiminin büyük ölçüde azaldığı vurgulanıyor
• Ancak Podman'ın systemd entegrasyonunun yakında "Quadlet" adlı yeni bir yöntemle değiştirileceği belirtiliyor

---

Giriş: Kubernetes ile ilk tanışma

• 2018'de Kubernetes'i denerken kişisel bir NUC üzerinde küme kurmaya çalıştığı deneyim anlatılıyor
• Kubernetes karmaşık olsa da temelde şu tekrarlayan döngü yapısıyla çalışıyor:
  • mevcut durumu belirleme → istenen durumu hesaplama → farkı hesaplama → uygulama
• cert-manager gibi çeşitli bileşenlerle sağlanan otomasyon özellikleri oldukça etkileyiciydi

Kubernetes'in aşırı kaynak gereksinimi

• Kişisel sunucuda (NUC) Kubernetes sürekli CPU kullanımı, fan gürültüsü ve ısınma yaratıyordu
• Azure, MicroK8s, K3S gibi çeşitli dağıtımlar da kayda değer miktarda kaynak tüketiyordu
  • MicroK8s: %12 CPU kullanımı (2vCPU VPS)
  • K3S: %6 CPU kullanımı (2vCPU Ampere A1)

GitOps otomasyonunun cazibesi

• Flux gibi araçlarla Git tabanlı dağıtım otomasyonu mümkün olduğu için çok kullanışlıydı
• GitHub'a yalnızca container image'ı push etmek yeterli oluyor, sunucu da en güncel uygulamayı otomatik olarak dağıtıyordu
• Ancak Kubernetes olmadan bu tür bir otomasyonu kurmak çok zordu

Podman ve systemd'nin ortaya çıkışı

• Podman, Docker'a alternatif bir araç ve container'ları systemd servislerine dönüştürme özelliğine sahip
• podman generate systemd ile otomatik olarak service dosyaları üretilebiliyor
• io.containers.autoupdate etiketi sayesinde günde 1 kez otomatik image güncellemesi yapılabiliyor
• Fedora Magazine'deki bu yöntemden yararlanarak Kubernetes'e alternatif bir ortam kurmayı başarmış

Gerekli üç bileşen

1. systemctl --user enable mycontainer.service

   • Container'ın oturum açıldığında otomatik çalışması için ayarlanması

2. loginctl enable-linger

   • Sunucu açıldığında kullanıcı oturumunun etkinleşmesi için ayarlanması

3. Podman'ın auto-update özelliği

• Bu üçüyle Kubernetes'in sunduğu işlevlerin %99'u daha basit ve daha hafif şekilde değiştirilebildi

Geçiş sonucu

• Tüm servisler eski VPS'ten yeni VPS'e taşındı
• Kaynaklar yarıya indi ama performans arttı, servis yoğunluğu yükseldi ve maliyet tasarrufu sağlandı

Sonraki konu: Quadlet

• Ne yazık ki Podman'ın systemd entegrasyonu yakında kullanımdan kaldırılacak
• Bunun yerine Quadlet dosyaları adı verilen yeni bir tanım biçimine geçilecek
• Yazı, yeni teknolojiyi öğrenmeye hazırlıklı olmak gerektiği notuyla sona eriyor

[GN⁺]

Hacker News görüşleri

• Kubernetes'e yalnızca container image'larını çalıştırıp güncelleme aracı olarak bakılıyorsa, bu aşırı kullanım olabilir

  • Kubernetes, container'ların durumu paylaşması, birbirine bağlanması ve yapılandırmalara ya da gizli bilgilere erişebilmesi için gerekli kaynakları sağlar
  • CPU ve bellek maliyeti, container'ları yönetmekten ve gerekli kaynakları sağlamaktan kaynaklanır
  • Dağıtık sistemlerde tüm sistemler istenen şekilde çalışmadığı için yönetici sürekli olarak istenen duruma ulaşmaya çalışır

• Docker kullanarak birkaç küçük web sitesi çalıştırmaya çalıştılar, ancak image güncelleme ve test etme zordu

  • Debian'da systemd unit'leri oluşturan bir script ile her şeyi değiştirdiler ve servis değiştiğinde yeniden başlattılar
  • Değişiklikleri bir test VM'i kullanarak dağıtım host'una rsync ile aktarıp dağıtım script'ini çalıştırıyorlar
  • Tüm sistem 2GB'lık bir VPS üzerinde çalışıyor; Wordpress SQLite'ı resmî olarak desteklerse 1GB'a düşürülebilir
  • Destek gereksinimlerini en aza indirmek için Mariadb kullanıyorlar

• Kubernetes cluster'ı yönetmekte sorun yok, ancak hobi projelerinde kaynak gereksinimleri nedeniyle kullanmak zor

  • Kubernetes, aylık 10 dolarlık bir VPS'te çalıştırmak için fazla kaynak yoğun
  • Ingress yerine Traefik'in container keşif özelliğini kullanıyor ve docker compose komutlarını elle çalıştırıyorlar
  • CronJobs yerine crontab'ı yöneten küçük script'ler yazıyorlar
  • Kubernetes'in zaten çözdüğü sorunları daha verimsiz biçimde çözmeye çalışıyorlar
  • Ucuz VPS instance'larında iyi çalışan, Kubernetes uyumlu API sunan hafif bir alternatif istiyorlar

• Systemd birçok sorunu çözüyor ve göz ardı edilmemeli

  • machinectl, nspawn, vmspawn, importctl gibi çeşitli özellikler sunuyor
  • homed/homectl kullanıcı yönetimini genişletiyor, mounts sürücüleri otomatik bağlıyor, boot servis başlatma/durdurmayı kontrol ediyor, timers ise cron'un yerini alıyor
  • Servis unit'leri işleri kontrol ediyor ve systemctl edit ile yapılandırma dosyaları düzenlenebiliyor

• Homelab'lerini podman-systemd ile çalıştırıyorlar ve yeni Kubernetes türevlerini incelediklerinde ek bir zahmet yaşamıyorlar

  • Ansible playbook'ları kullanarak image'ları önceden çekiyor ve unit dosyalarını uygun yerlere yerleştiriyorlar
  • Voron 3D printer stack'ini podman-systemd ile çalıştırıyorlar; mkosi ve systemd-sysupdate'e geçmeyi değerlendiriyorlar
  • Docker-compose dosyalarını systemd unit'lerine dönüştürme zahmeti var
  • Podman, kullanıcı/izin ayarlarının karmaşıklığını azaltıyor

• Quadlet kullanarak container'ları systemd içinde yönetmek bir sonraki adım

  • Ayrıntılar için Red Hat bloguna bakılabilir

• Skate'i geliştirerek multi-host ve Kubernetes manifest desteği olan bir sistem kurdular

  • Arka planda podman ve systemd kullanıyor

• Docker compose komutları ve Caddy kullanarak sertifikaları otomatik almak mümkün

  • docker compose up -d --pull always komutuyla basitçe kurulabiliyor
  • CI yapılandırması scp ve ssh kullanılarak oluşturulmuş
  • Basit ve geliştirme makinesinde de çalışıyor

• Systemd artık immutable workflow'lar için resmî destekli işletim sistemi dağıtımı olan ParticleOS'u sunuyor

• Tek bir sunucuya dağıtım yapmanın karmaşık olmaması gerektiğini düşünüyorlar ve Harbormaster adlı bir araç yazdılar

  • YAML dosyaları kullanarak repository'leri keşfediyor ve Docker Compose dosyalarını çalıştırıyor
  • Tüm durumu tek bir dizinde tutarak yedeklemeyi kolaylaştırıyor
  • Tek bir sunucu için gereken en kolay container orchestration aracı bu