ساخت یک ارکستراتور در گو (از صفر) ۲۰۲۴
Build an Orchestrator in Go (From Scratch) 2024

سیستم‌های ارکستراسیون مانند Kubernetes می‌توانند مانند یک جعبه سیاه به نظر برسند: شما در فضای ابری مستقر می‌شوید و به طرز جادویی تمام نیازهای شما را برآورده می‌کند. شاید این عالی به نظر برسد—تا زمانی که مشکلی پیش بیاید و ندانید چگونه مشکلات خود را پیدا و برطرف کنید. ساخت یک ارکستراتور در Go (از صفر) با راهنمایی شما در ایجاد سیستم ارکستراسیون خودتان، عملکردهای داخلی فریم‌ورک‌های ارکستراسیون را آشکار می‌کند.

در ساخت یک ارکستراتور در Go (از صفر) یاد خواهید گرفت که چگونه:

* مولفه‌هایی که هر سیستم ارکستراسیون را تشکیل می‌دهند، شناسایی کنید
* کانتینرها را روی نودهای کارگر زمان‌بندی کنید
* با استفاده از Docker API، کانتینرها را شروع و متوقف کنید
* یک خوشه از نودهای کارگر را با استفاده از یک API ساده مدیریت کنید
* با الگوریتم‌های پیشگامانه‌ی Borg گوگل کار کنید
* سیستم‌های ارکستراسیون مانند Kubernetes و Nomad را از ابهام درآورید

ساخت یک ارکستراتور در Go (از صفر) هر مرحله از ایجاد یک ارکستراتور را با نمودارها، دستورالعمل‌های گام به گام و نمونه کدهای Go با جزئیات توضیح می‌دهد. اگر در Go متخصص نیستید، نگران نباشید. کد این کتاب برای سادگی و خوانایی بهینه شده است و مفاهیم کلیدی آن به راحتی در هر زبانی قابل پیاده‌سازی است. شما اصول اساسی این فریم‌ورک‌ها را یاد خواهید گرفت، و حتی یاد خواهید گرفت که چگونه ارکستراتور خود را با یک رابط خط فرمان مدیریت کنید.

درباره‌ی فناوری

فریم‌ورک‌های ارکستراسیون مانند Kubernetes و Nomad، مدیریت برنامه‌های کانتینری‌شده را به‌طور چشمگیری ساده می‌کنند. ساخت یک ارکستراتور از ابتدا، به شما درک عمیقی از استقرار و مقیاس‌بندی کانتینرها، خوشه‌ها، پادها و سایر اجزای سیستم‌های توزیع‌شده مدرن می‌دهد. این کتاب شما را گام به گام در ایجاد ارکستراتور خودتان—از صفر—راهنمایی می‌کند.

درباره‌ی کتاب

ساخت یک ارکستراتور در Go (از صفر) به شما دیدگاهی از درون به بیرون در مورد فریم‌ورک‌های ارکستراسیون و عملکرد سطح پایین برنامه‌های کانتینری‌شده توزیع‌شده می‌دهد. شما را در یک سفر جذاب برای ساخت یک ارکستراتور ساده اما کاربردی با استفاده از Docker API و Go SDK همراه می‌کند. در حین کار، درک سطح بالایی از Kubernetes به دست خواهید آورد، همراه با الگویی که می‌توانید هنگام نیاز به ایجاد راه‌حل‌های ارکستراسیون سفارشی خود از آن پیروی کنید.

آنچه در داخل خواهید یافت

* زمان‌بندی کانتینرها روی نودهای کارگر
* شروع و متوقف کردن کانتینرها با استفاده از Docker API
* مدیریت یک خوشه از نودهای کارگر با استفاده از یک API ساده
* کار با الگوریتم‌های پیشگامانه‌ی Borg گوگل

درباره‌ی خواننده

برای مهندسان نرم‌افزار، متخصصان عملیات و SREها. کد ساده‌ی Go این کتاب برای همه‌ی برنامه‌نویسان قابل دسترسی است.

درباره‌ی نویسنده

تیم بورینگ بیش از ۲۰ سال تجربه‌ی مهندسی نرم‌افزار دارد. او بیشتر این مدت را با سیستم‌های ارکستراسیون، از جمله Borg، Kubernetes و Nomad، کار کرده است.

فهرست مطالب

بخش ۱ مقدمه
۱ ارکستراتور چیست؟
۲ از مدل ذهنی تا کد اسکلت
۳ افزودن گوشت به اسکلت وظیفه
بخش ۲ کارگر
۴ کارگران مکعب، متحد شوید!
۵ یک API برای کارگر
۶ معیارها
بخش ۳ مدیر
۷ مدیر وارد اتاق می‌شود
۸ یک API برای مدیر
۹ چه چیزی ممکن است اشتباه پیش برود؟
بخش ۴ بازسازی‌ها
۱۰ پیاده‌سازی یک زمان‌بندی کننده‌ی پیچیده‌تر
۱۱ پیاده‌سازی فضای ذخیره‌سازی دائمی برای وظایف
بخش ۵ CLI
۱۲ ساخت یک رابط خط فرمان
۱۳ حالا چه؟

Orchestration systems like Kubernetes can seem like a black box: you deploy to the cloud and it magically handles everything you need. That might seem perfect—until something goes wrong and you don’t know how to find and fix your problems. Build an Orchestrator in Go (From Scratch) reveals the inner workings of orchestration frameworks by guiding you through creating your own.

In Build an Orchestrator in Go (From Scratch) you will learn how to:

• Identify the components that make up any orchestration system
• Schedule containers on to worker nodes
• Start and stop containers using the Docker API
• Manage a cluster of worker nodes using a simple API
• Work with algorithms pioneered by Google’s Borg
• Demystify orchestration systems like Kubernetes and Nomad

Build an Orchestrator in Go (From Scratch) explains each stage of creating an orchestrator with diagrams, step-by-step instructions, and detailed Go code samples. Don’t worry if you’re not a Go expert. The book’s code is optimized for simplicity and readability, and its key concepts are easy to implement in any language. You’ll learn the foundational principles of these frameworks, and even how to manage your orchestrator with a command line interface.

About the technology

Orchestration frameworks like Kubernetes and Nomad radically simplify managing containerized applications. Building an orchestrator from the ground up gives you deep insight into deploying and scaling containers, clusters, pods, and other components of modern distributed systems. This book guides you step by step as you create your own orchestrator—from scratch.

About the book

Build an Orchestrator in Go (From Scratch) gives you an inside-out perspective on orchestration frameworks and the low-level operation of distributed containerized applications. It takes you on a fascinating journey building a simple-but-useful orchestrator using the Docker API and Go SDK. As you go, you’ll get a guru-level understanding of Kubernetes, along with a pattern you can follow when you need to create your own custom orchestration solutions.

What’s inside

• Schedule containers on worker nodes
• Start and stop containers using the Docker API
• Manage a cluster of worker nodes using a simple API
• Work with algorithms pioneered by Google’s Borg

About the reader

For software engineers, operations professionals, and SREs. This book’s simple Go code is accessible to all programmers.

About the author

Tim Boring has 20+ years of experience in software engineering. For most of that time he has worked with orchestration systems, including Borg, Kubernetes, and Nomad.

Table of Contents

PART 1 INTRODUCTION
1 What is an orchestrator?
2 From mental model to skeleton code
3 Hanging some flesh on the task skeleton
PART 2 WORKER
4 Workers of the Cube, unite!
5 An API for the worker
6 Metrics
PART 3 MANAGER
7 The manager enters the room
8 An API for the manager
9 What could possibly go wrong?
PART 4 REFACTORINGS
10 Implementing a more sophisticated scheduler
11 Implementing persistent storage for tasks
PART 5 CLI
12 Building a command-line interface
13 Now what?