Kubernetes

Información básica

Kubernetes, a menudo abreviado como K8s, es un sistema de orquestación de contenedores de código abierto diseñado para automatizar la implementación, el escalado y la gestión de aplicaciones contenedorizadas. Surgió del proyecto interno Borg de Google y se convirtió en código abierto en 2014, con la versión 1.0 publicada el 21 de julio de 2015.

• Modelo: Sistema de orquestación de contenedores de código abierto.
• Versión: La última versión estable es 1.34.1, lanzada el 9 de septiembre de 2025.
• Fecha de lanzamiento: Lanzamiento inicial (v1.0) el 21 de julio de 2015.
• Requisitos mínimos: Varían considerablemente según el tamaño del clúster y la carga de trabajo. Se detallan en la sección Requisitos técnicos.
• Sistemas operativos compatibles: Principalmente diversas distribuciones de Linux (p. ej., Ubuntu, CentOS, Red Hat Enterprise Linux, Debian, Fedora, CoreOS, Container-Optimized OS, RancherOS, Elemental, AWS Bottlerocket, Talos OS). Windows Server es compatible con la ejecución de contenedores de Windows y macOS es adecuado para entornos de desarrollo.
• Última versión estable: 1.34.1 (al 9 de septiembre de 2025).
• Fecha de fin de soporte: Kubernetes sigue una política de soporte N-2, lo que significa que las tres versiones menores más recientes reciben correcciones de seguridad y errores. Las versiones 1.19 y posteriores suelen recibir aproximadamente un año de soporte de parches. Cada versión menor suele tener un periodo de soporte de 14 meses (12 meses de soporte activo y 2 meses de mantenimiento). Por ejemplo, el fin de vida útil (EOL) de Kubernetes 1.34 es el 27 de octubre de 2026.
• Fecha de fin de vida útil: Consulte la fecha de fin de soporte. El fin de vida útil (EOL) marca el punto en el que una versión deja de recibir actualizaciones, incluidos parches de seguridad, correcciones de errores o mejoras.
• Tipo de licencia: Licencia Apache 2.0.
• Modelo de implementación: Kubernetes se puede implementar en varios modelos, incluidos locales, en la nube pública (como servicios administrados como Google Kubernetes Engine (GKE), Azure Kubernetes Service (AKS), Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS)), nube híbrida, clúster múltiple e incluso todo en uno monolítico para configuraciones más pequeñas.

Requisitos técnicos

Los requisitos de un clúster de Kubernetes dependen en gran medida de la escala y la complejidad de las cargas de trabajo. Un clúster típico de producción consta de nodos de control y nodos de trabajo, cada uno con necesidades de recursos específicas.

• RAM:
  • Nodo del plano de control: mínimo 8 GB de RAM.
  • Nodo de trabajo: mínimo 32 GB de RAM.
  • Servidor Kubernetes ligero (por ejemplo, K3s): mínimo 2 GB de RAM.
  • Agente ligero de Kubernetes (por ejemplo, K3s): mínimo 512 MB de RAM.
• Procesador:
  • Nodo del plano de control: mínimo 4 núcleos.
  • Nodo de trabajo: mínimo 16 núcleos.
  • Servidor Kubernetes ligero (por ejemplo, K3s): mínimo 2 núcleos.
  • Agente ligero de Kubernetes (por ejemplo, K3s): mínimo 1 núcleo.
  • Arquitectura: Admite arquitecturas x86_64, armhf y arm64/aarch64.
• Almacenamiento:
  • Nodo del plano de control: mínimo 200 GB de espacio en disco.
  • Nodo de trabajo: mínimo 200 GB de espacio en disco.
  • Almacenamiento persistente: requiere soporte para volúmenes persistentes, generalmente de 500 GB o más, a través de la Interfaz de almacenamiento de contenedores (CSI) o el Sistema de archivos de red (NFS).
• Sistema operativo: Las distribuciones Linux son estándar, incluyendo Ubuntu, Red Hat Enterprise Linux (RHEL), CentOS, Debian y diversas opciones de SO optimizadas para contenedores. Windows Server se utiliza para cargas de trabajo de contenedores de Windows.
• Redes:
  • Puertos: Los nodos del plano de control suelen requerir el puerto 6443 para ser accesibles. Los nodos de trabajo necesitan comunicarse a través de puertos UDP específicos (p. ej., 8472 para Flannel VXLAN, 51820/51821 para Flannel WireGuard) para la comunicación entre nodos.
  • Ancho de banda: para acceso externo y alto rendimiento de datos, se recomienda una conexión mínima de 10 Gigabit Ethernet (GigE).

Análisis de Requisitos Técnicos: Kubernetes consume muchos recursos, especialmente en el plano de control en implementaciones de gran tamaño, debido a su naturaleza distribuida y a la necesidad de gestionar numerosos componentes. Los requisitos mínimos indicados corresponden a la funcionalidad básica; los entornos de producción suelen requerir muchos más recursos para garantizar alta disponibilidad, rendimiento y escalabilidad para las cargas de trabajo de las aplicaciones. La asignación de recursos debe contemplar los componentes propios de Kubernetes (p. ej., etcd, servidor de API, programador, controladores, kubelet, kube-proxy, entorno de ejecución de contenedores), además de las aplicaciones implementadas. La flexibilidad de los sistemas operativos y arquitecturas compatibles permite una amplia implementación en diversos tipos de infraestructura, desde hardware hasta máquinas virtuales e instancias en la nube.

Soporte y compatibilidad

Kubernetes mantiene un sólido ecosistema de soporte impulsado por la Cloud Native Computing Foundation (CNCF) y una comunidad global.

• Última versión: Kubernetes 1.34.1 (a septiembre de 2025).
• Compatibilidad con sistemas operativos: amplio soporte para las principales distribuciones de Linux (Ubuntu, RHEL, CentOS, Debian, Fedora, etc.), sistemas operativos optimizados para contenedores y Windows Server para contenedores de Windows. macOS es compatible con entornos de desarrollo.
• Fecha de finalización del soporte: Las versiones menores de Kubernetes reciben soporte durante aproximadamente 14 meses (12 meses de actividad y 2 meses de mantenimiento), siguiendo una política N-2 donde las tres versiones menores más recientes reciben correcciones críticas.
• Localización: si bien la documentación principal del proyecto Kubernetes está principalmente en inglés, los esfuerzos de la comunidad y las ofertas de los proveedores de la nube pueden proporcionar interfaces y documentación localizadas.
• Controladores disponibles: Kubernetes admite una amplia gama de controladores, particularmente a través de la Interfaz de almacenamiento de contenedores (CSI) para almacenamiento persistente y la Interfaz de red de contenedores (CNI) para redes, lo que permite la integración con diversas soluciones de almacenamiento y redes.

Análisis del estado general de soporte y compatibilidad: Kubernetes presume de un excelente soporte y compatibilidad gracias a su naturaleza de código abierto y su amplia adopción. La política de soporte de la versión N-2 garantiza que los usuarios tengan un margen razonable para las actualizaciones, a la vez que mantienen el acceso a parches de seguridad críticos y correcciones de errores. La amplia compatibilidad con sistemas operativos, junto con interfaces estandarizadas como CSI y CNI, permite una alta compatibilidad con diversas infraestructuras y soluciones de terceros. Los principales proveedores de nube (p. ej., Google, AWS, Azure) ofrecen servicios gestionados de Kubernetes, que proporcionan capas adicionales de soporte de nivel empresarial, actualizaciones automatizadas e integración con sus respectivos ecosistemas. La activa comunidad y el soporte de los proveedores contribuyen a una plataforma dinámica y bien mantenida.

Estado de seguridad

Kubernetes proporciona una base sólida para la orquestación segura de contenedores, incorporando diversas características y mejores prácticas para proteger las cargas de trabajo.

• Características de seguridad: control de acceso basado en roles (RBAC), políticas de red, estándares de seguridad de pods (PSS), administración de secretos, escaneo de imágenes, controladores de admisión y capacidades de auditoría.
• Vulnerabilidades conocidas: Como proyecto activo de código abierto, se descubren y solucionan vulnerabilidades periódicamente. El equipo de seguridad de Kubernetes y la comunidad las gestionan y parchean activamente, generalmente implementando correcciones en las versiones menores compatibles. Se recomienda a los usuarios mantenerse al día con las actualizaciones de parches.
• Estado de lista negra: no aplicable; Kubernetes es una tecnología fundamental, no un servicio que pueda incluirse en la lista negra.
• Certificaciones: Kubernetes en sí no tiene una única certificación, pero sus implementaciones y servicios administrados por proveedores de la nube a menudo se adhieren a los estándares de cumplimiento de la industria (por ejemplo, ISO 27001, SOC 2, HIPAA, PCI DSS).
• Compatibilidad con cifrado: admite el cifrado de datos en reposo (por ejemplo, cifrado etcd, volúmenes cifrados a través de CSI) y en tránsito (por ejemplo, TLS para comunicación con servidor API, mTLS para comunicación entre servicios).
• Métodos de autenticación: admite varios métodos de autenticación, incluidos certificados de cliente, tokens de portador (tokens de ServiceAccount), OpenID Connect (OIDC) e integración con proveedores de identidad externos.
• Recomendaciones generales: Implementar políticas RBAC sólidas, actualizar periódicamente a las últimas versiones de parches, escanear imágenes de contenedores en busca de vulnerabilidades, utilizar políticas de red para restringir el tráfico, cifrar datos confidenciales y monitorear la actividad del clúster.

Análisis de la calificación general de seguridad: Kubernetes ofrece un modelo de seguridad robusto y extensible. Su naturaleza declarativa permite la aplicación consistente de políticas de seguridad. La activa comunidad de código abierto y el soporte de los proveedores garantizan la identificación y corrección rápida de las vulnerabilidades. Sin embargo, la complejidad de Kubernetes implica que las configuraciones incorrectas pueden generar brechas de seguridad. Se puede lograr una alta calificación de seguridad mediante la implementación diligente de las mejores prácticas, la monitorización continua y las actualizaciones periódicas. La extensibilidad de la plataforma permite la integración con herramientas y prácticas de seguridad avanzadas.

Rendimiento y puntos de referencia

El rendimiento de Kubernetes depende en gran medida de la configuración del clúster, las características de la carga de trabajo y la infraestructura subyacente. Está diseñado para ofrecer escalabilidad y alta disponibilidad.

• Puntuaciones de referencia: Las puntuaciones de referencia específicas varían considerablemente según la metodología de prueba, el hardware y la distribución de Kubernetes. Las puntuaciones de referencia generales suelen centrarse en la latencia del servidor API, los tiempos de arranque de los pods y la eficiencia de escalado en diferentes condiciones de carga.
• Métricas de rendimiento reales: Demuestra alta escalabilidad, capaz de gestionar clústeres con miles de nodos y cientos de miles de pods. Gestiona eficientemente cargas de trabajo dinámicas mediante funciones como el escalado automático horizontal de pods y de clústeres.
• Consumo de energía: El consumo de energía directo de Kubernetes es insignificante; el principal consumo proviene de la infraestructura de hardware subyacente (servidores, redes, almacenamiento) donde se ejecuta el clúster. Los esfuerzos de optimización se centran en el uso eficiente de los recursos para reducir el impacto de la infraestructura.
• Huella de carbono: Al igual que el consumo de energía, la huella de carbono está vinculada al consumo energético de la infraestructura subyacente. La programación eficiente de recursos, el escalado automático y la ejecución de cargas de trabajo en hardware de bajo consumo o en regiones de la nube con fuentes de energía renovables pueden reducir significativamente la huella de carbono.
• Comparación con activos similares:
  • vs. Docker Swarm: Kubernetes generalmente ofrece funciones más avanzadas, mayor escalabilidad y un ecosistema más rico, a menudo a costa de una mayor complejidad en comparación con el enfoque más simple de Docker Swarm.
  • vs. OpenShift: OpenShift es una distribución de Kubernetes de nivel empresarial que agrega herramientas para desarrolladores, seguridad integrada y funciones de administración adicionales sobre Kubernetes, brindando a menudo una plataforma más completa y con más opiniones.

Análisis del estado general del rendimiento: Kubernetes es una plataforma escalable y de alto rendimiento para la orquestación de contenedores. Su arquitectura permite un uso eficiente de los recursos y una gran resiliencia, lo que la hace ideal para entornos de producción exigentes. El rendimiento se optimiza mediante funciones como la programación inteligente, el balanceo de carga y las capacidades de autorreparación. Si bien la plataforma en sí misma es eficiente, lograr un rendimiento óptimo de las aplicaciones requiere una configuración cuidadosa, la gestión de recursos y la monitorización continua de las cargas de trabajo implementadas y la infraestructura del clúster. La capacidad de escalar horizontalmente e integrarse con diversos proveedores de infraestructura contribuye a su sólido perfil de rendimiento.

Reseñas y comentarios de usuarios

Las reseñas y los comentarios de los usuarios sobre Kubernetes destacan constantemente su potencia y flexibilidad, junto con su complejidad inherente.

• Puntos fuertes:
  • Escalabilidad y resiliencia: muy elogiado por su capacidad para escalar aplicaciones sin problemas y mantener una alta disponibilidad a través de mecanismos de autorreparación.
  • Portabilidad: permite que las aplicaciones se ejecuten de manera consistente en diversos entornos (locales, híbridos y de múltiples proveedores de nube).
  • Ecosistema rico: una comunidad amplia y activa, herramientas extensas y una amplia gama de integraciones para redes, almacenamiento, monitoreo y seguridad.
  • Configuración declarativa: simplifica la administración al permitir que los usuarios definan el estado deseado de sus aplicaciones, y Kubernetes automatiza la transición.
• Debilidades:
  • Complejidad: A menudo se cita como una tecnología que tiene una curva de aprendizaje pronunciada y que requiere una experiencia significativa para instalarla, configurarla y administrarla de manera efectiva.
  • Sobrecarga de recursos: puede consumir recursos sustanciales para el plano de control, especialmente en clústeres más pequeños, lo que genera mayores costos operativos si no se optimiza.
  • Solución de problemas: la depuración de problemas dentro de un entorno de Kubernetes distribuido puede ser un desafío debido a sus numerosas capas y componentes.
• Casos de uso recomendados:
  • Arquitecturas de microservicios: ideales para implementar y administrar aplicaciones complejas basadas en microservicios.
  • Aplicaciones nativas de la nube: el estándar de facto para crear y ejecutar aplicaciones nativas de la nube.
  • Implementaciones híbridas y de múltiples nubes: facilita la implementación consistente de aplicaciones en diversas infraestructuras.
  • Cargas de trabajo de alta disponibilidad: excelente para aplicaciones que requieren tiempo de actividad continuo y recuperación automática ante fallas.

Resumen

Kubernetes se erige como la plataforma líder de código abierto para automatizar la implementación, el escalado y la gestión de aplicaciones contenedorizadas. Sus puntos fuertes residen en su escalabilidad inigualable, sus robustas capacidades de autorreparación y su amplia portabilidad en diversos entornos de infraestructura, incluyendo configuraciones locales, híbridas y multinube. El modelo de configuración declarativa de la plataforma simplifica la gestión compleja de aplicaciones, mientras que su vasto ecosistema ofrece una amplia gama de herramientas e integraciones. La seguridad es un aspecto fundamental, con funciones como RBAC, políticas de red y compatibilidad con cifrado, respaldadas por una comunidad activa que garantiza la aplicación oportuna de parches de vulnerabilidades. Su rendimiento es altamente adaptable, diseñado para gestionar cargas de trabajo exigentes de forma eficiente, aunque para obtener resultados óptimos se requiere una planificación y configuración cuidadosas de los recursos.

Sin embargo, Kubernetes presenta una curva de aprendizaje significativa y una complejidad operativa que a menudo requiere experiencia especializada. La sobrecarga de recursos del plano de control también puede ser un factor a considerar en implementaciones más pequeñas. A pesar de estos desafíos, sus beneficios para el desarrollo y las operaciones de aplicaciones modernas son innegables, lo que lo convierte en la opción preferida para microservicios, aplicaciones nativas de la nube y cargas de trabajo de alta disponibilidad. Las organizaciones que adoptan Kubernetes deben comprometerse con el aprendizaje continuo, la implementación de las mejores prácticas y las actualizaciones periódicas para aprovechar al máximo su potencial y mantener un entorno seguro y eficiente.

La información proporcionada se basa en datos públicos y puede variar según la configuración del dispositivo. Para obtener información actualizada, consulte los recursos oficiales del fabricante.