O que é Kubernetes e quais são seus conceitos principais?

Question

Accepted Answer

**Kubernetes (K8s)** é a plataforma dominante de **orquestração de contêineres** — automatiza a implantação, dimensionamento e gerenciamento de aplicações containerizadas em um cluster de máquinas. Compreender seus conceitos principais (pods, deployments, services, etc.) é importante para executar contêineres em larga escala.

## O que Kubernetes faz

```text
Kubernetes manages containers across a CLUSTER of nodes (machines), providing:
  → SCHEDULING (place containers on nodes), SELF-HEALING (restart failed containers),
    SCALING (up/down, auto), ROLLING UPDATES/rollbacks, SERVICE DISCOVERY,
    LOAD BALANCING, CONFIG/SECRET management, STORAGE orchestration
→ DECLARATIVE: you describe the DESIRED STATE; K8s continuously makes reality match it.
```

## Conceitos principais

```text
POD       → the smallest deployable unit: one (or a few tightly-coupled) containers
            sharing network/storage. K8s schedules pods (not bare containers).
DEPLOYMENT→ declares desired pods (replicas) for a stateless app; manages rollouts,
            scaling, self-healing (recreates pods to match the desired count).
SERVICE   → a stable network endpoint + load balancing for a set of pods (pods are
            ephemeral with changing IPs; a Service gives a stable name/IP).
INGRESS   → routes external HTTP(S) traffic to services (with rules, TLS).
CONFIGMAP / SECRET → inject configuration / sensitive data into pods.
NAMESPACE → virtual cluster partitioning (isolate environments/teams).
NODE      → a worker machine; the CONTROL PLANE manages the cluster.
```

## O modelo declarativo

```yaml
# describe DESIRED state in YAML; K8s makes it so (and keeps it so)
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
spec:
  replicas: 3                  # "I want 3 instances" → K8s ensures 3 are always running
  # if a pod dies, K8s creates a new one; if a node fails, pods move
```

## Por que isso importa

Compreender Kubernetes e seus conceitos principais é conhecimento importante em nível sênior para **executar aplicações containerizadas em larga escala**, já que Kubernetes é a plataforma de orquestração dominante e padrão da indústria que sustenta grande parte da implantação cloud-native moderna.

Compreender **o que Kubernetes faz** — automatizar agendamento, auto-recuperação, dimensionamento, atualizações contínuas, descoberta de serviços e balanceamento de carga em um cluster, tudo através de um **modelo declarativo** onde você descreve o estado desejado e Kubernetes continuamente faz a realidade coincidir com ele — captura as poderosas capacidades operacionais que fornece e sua abordagem fundamental.

Compreender os **conceitos principais** é essencial para trabalhar com Kubernetes: **pods** (a menor unidade implantável, envolvendo contêineres), **deployments** (declarando réplicas desejadas e gerenciando rollouts, dimensionamento e auto-recuperação para aplicações stateless), **services** (fornecendo endpoints de rede estáveis e balanceamento de carga para pods efêmeros — resolvendo o problema de que IPs de pods mudam), **ingress** (roteando tráfego externo), **ConfigMaps/Secrets** (injetando configuração e dados sensíveis), e **namespaces** (particionando o cluster) — estes são os blocos de construção de qualquer aplicação Kubernetes.

O **modelo declarativo** (especificando estado desejado como "3 réplicas" e deixando Kubernetes mantê-lo, recriando pods com falha automaticamente) é uma mudança conceitual chave que permite auto-recuperação e operações confiáveis.

Como Kubernetes é o padrão de facto para orquestração de contêineres (usado extensivamente para aplicações cloud-native em larga escala), e como compreender seus conceitos principais e modelo declarativo é fundamental para implantar e gerenciar contêineres em ambientes de produção modernos, compreender os fundamentos do Kubernetes é conhecimento importante em nível sênior — cada vez mais essencial para funções modernas de infraestrutura, definindo como aplicações containerizadas são executadas confiávelmente em larga escala e fornecendo a base conceitual para trabalhar com a plataforma de orquestração que domina a implantação cloud-native.