Kubernetes Architecture and Core Objects

Back to IF4054 Pengoperasian Sistem Perangkat Lunak

Kubernetes Architecture and Core Objects

Questions/Cues

• Apa komponen control plane dan worker node?
• Apa fungsi Pod, Deployment, dan Service?
• Apa beda Kind dan Minikube untuk development?

Reference Points

• IF4054 IaC & Cluster Security (Slides 20-22)

Arsitektur Kubernetes

flowchart TB
    U["kubectl<br/>HTTP request"] --> API
    subgraph CP["Control plane"]
        API["API server<br/>front door"]
        SCH["Scheduler<br/>placement"]
        ETCD["etcd<br/>source of truth"]
        API --- SCH
        API --- ETCD
    end
    subgraph W["Worker nodes"]
        K1["kubelet + container"]
        K2["kubelet + container"]
    end
    API --- K1
    API --- K2

• Control plane adalah otak cluster: API server (pintu depan), scheduler (menentukan penempatan), dan etcd (sumber kebenaran).
• Worker node menjalankan workload; kubelet pada tiap node berbicara dengan control plane dan mengelola container secara lokal.
• Setiap perintah kubectl hanyalah HTTP request ke API server, satu-satunya komponen yang dipercaya semua bagian lain. Seluruh materi RBAC, admission control, dan scheduling terhubung ke arsitektur ini.

Objek Inti

Objek	Fungsi
Pod	Unit deploy terkecil; biasanya satu container dengan identitas jaringan stabil
Deployment	Mendeklarasikan “saya ingin N replika pod” dan merekonsiliasi realita agar sesuai
Service	Alamat jaringan stabil di depan sekumpulan pod yang berubah; pemanggil tak perlu melacak IP pod

Ketiganya menyatakan ide deklaratif yang sama seperti Terraform satu lapis di atas: deskripsikan desired state, biarkan controller konvergen.

Kind vs Minikube

	Kind (Kubernetes in Docker)	Minikube
Cara kerja	Node cluster sebagai container Docker	VM (atau container) sebagai cluster single-node
Kekuatan	Cepat dan ringan; cocok di CI (cluster sekali pakai); multi-node mudah	Driver luas (VirtualBox, Hyper-V, Docker); addon kaya (dashboard, ingress, metrics)

Summary

Kubernetes terdiri atas control plane (API server, scheduler, etcd) dan worker node (kubelet) di mana semua interaksi kubectl melewati API server. Tiga objek inti — Pod, Deployment, Service — mengekspresikan desired state yang direkonsiliasi controller. Untuk development lokal, Kind unggul di CI dan topologi multi-node, sedangkan Minikube unggul pada dukungan driver dan addon bawaan.

Additional Information

Objek Lain yang Perlu Dikenal

Namespace (isolasi logis), ConfigMap/Secret (konfigurasi), Ingress (routing HTTP eksternal), StatefulSet (workload stateful), dan HorizontalPodAutoscaler (skala otomatis). Semuanya mengikuti pola deklaratif yang sama.

Proyek Eksplorasi Mandiri

1. Buat cluster dengan kind create cluster, deploy 3 replika sebuah image, hapus satu pod secara manual, dan amati Deployment membuat penggantinya.

Bacaan Lanjutan

• Kubernetes Docs — Concepts: Cluster Architecture.
• Burns, Beda, Hightower — Kubernetes: Up and Running.