Kubernetes (K8s) : qu’est-ce que c’est et pourquoi l’utiliser ?

Le développement d’applications web a considérablement évolué ces dernières années. Les entreprises ne cherchent plus seulement à créer des logiciels performants : elles doivent également garantir leur disponibilité, faciliter leurs mises à jour et accompagner leur croissance.

Avec la généralisation du cloud, des conteneurs Docker et des architectures distribuées, la gestion des infrastructures applicatives est devenue un véritable enjeu technique.

C’est dans ce contexte que Kubernetes (K8s) s’est imposé comme une technologie majeure de l’écosystème cloud-native.

Mais à quoi sert réellement Kubernetes ? Comment fonctionne-t-il ? Et surtout, est-il nécessaire pour héberger une application web ou développer une solution SaaS ?

Découvrons son fonctionnement, ses avantages et les situations dans lesquelles son utilisation présente un véritable intérêt.

Qu’est-ce que Kubernetes (K8s) ?

Kubernetes est une plateforme open source permettant d’automatiser le déploiement, la gestion et la mise à l’échelle d’applications exécutées dans des conteneurs.

Initialement développé par Google, puis rendu open source en 2014, Kubernetes est aujourd’hui un projet de la Cloud Native Computing Foundation (CNCF).

Son nom vient du grec et signifie « timonier » ou « pilote ». L’abréviation K8s correspond aux huit lettres situées entre le K et le s de Kubernetes.

Pour comprendre son utilité, imaginons une entreprise qui exploite une application SaaS composée de plusieurs services :

• Une interface web accessible aux utilisateurs.
• Une API chargée de traiter les requêtes.
• Un service d’authentification.
• Des processus de traitement en arrière-plan.
• Une base de données.

Ces composants peuvent être exécutés dans des conteneurs distincts.

Lorsque l’application se développe, leur gestion devient plus complexe : il faut surveiller leur fonctionnement, gérer les pannes, répartir les ressources et déployer de nouvelles versions.

Kubernetes permet d’orchestrer ces composants depuis une infrastructure centralisée et déclarative.

Autrement dit, plutôt que de gérer individuellement chaque conteneur, les équipes définissent le fonctionnement attendu de l’application. Kubernetes travaille ensuite pour maintenir cet état.

Quelle différence entre Docker et Kubernetes ?

Docker et Kubernetes sont souvent associés, mais ils ne remplissent pas la même fonction.

Docker permet principalement de construire et d’exécuter des applications conteneurisées. Un conteneur regroupe une application et les dépendances nécessaires à son fonctionnement.

Cette approche facilite la portabilité entre différents environnements.

Par exemple, une application Node.js peut être empaquetée dans une image Docker, puis exécutée sur un ordinateur de développement ou un serveur compatible.

Cependant, lorsque plusieurs dizaines de conteneurs doivent fonctionner ensemble sur différents serveurs, leur gestion devient plus difficile.

C’est là qu’intervient Kubernetes.

Il est important de préciser que Kubernetes n’utilise pas obligatoirement Docker comme moteur d’exécution. Il peut notamment fonctionner avec containerd.

Les deux technologies sont donc complémentaires dans de nombreux workflows, mais ne sont pas interchangeables.

Comment fonctionne Kubernetes ?

Kubernetes repose sur une architecture appelée cluster.

Un cluster regroupe une ou plusieurs machines capables d’exécuter des applications conteneurisées.

Son fonctionnement s’appuie sur plusieurs composants essentiels.

1. Le cluster Kubernetes

Le cluster représente l’ensemble de l’environnement administré par Kubernetes.

Il peut fonctionner sur des machines physiques, des serveurs virtuels ou des infrastructures cloud.

Un cluster de développement peut fonctionner sur une seule machine, tandis qu’un environnement de production peut comporter plusieurs serveurs répartis sur différentes zones de disponibilité.

2. Les nœuds (Nodes)

Les nœuds sont les machines qui participent au fonctionnement du cluster.

On distingue deux grandes fonctions :

• Le plan de contrôle (Control Plane) : il pilote le cluster, traite les demandes et coordonne les ressources.
• Les nœuds de travail (Worker Nodes) : ils exécutent les applications conteneurisées.

Dans un environnement local, ces fonctions peuvent être regroupées sur une seule machine.

3. Les Pods

Le Pod est la plus petite unité déployable dans Kubernetes.

Il contient généralement un conteneur applicatif, mais peut également en regrouper plusieurs lorsqu’ils doivent partager certaines ressources.

Par exemple, une API Node.js peut fonctionner dans un Pod.

Si l’application doit disposer de trois instances, Kubernetes peut maintenir trois Pods identiques.

4. Les Deployments

Un Deployment permet de déclarer comment une application doit être exécutée.

Il définit notamment l’image à utiliser, le nombre de réplicas souhaité et la stratégie de mise à jour.

Si l’un des Pods disparaît, Kubernetes peut automatiquement en créer un nouveau pour retrouver le nombre d’instances demandé.

5. Les Services

Les Pods peuvent être créés, supprimés ou remplacés au cours du fonctionnement du cluster.

Leurs adresses IP ne sont donc pas nécessairement permanentes.

Un Service Kubernetes fournit un point d’accès réseau stable à un ensemble de Pods.

Il facilite ainsi la communication entre les composants d’une application et la distribution des requêtes.

Pourquoi utiliser Kubernetes en entreprise ?

L’intérêt principal de Kubernetes est d’automatiser une partie des opérations nécessaires au fonctionnement des applications modernes.

Améliorer la disponibilité des applications

Une application SaaS doit rester accessible à ses utilisateurs.

Lorsqu’un conteneur rencontre une erreur, Kubernetes peut le redémarrer ou le remplacer selon la configuration de la charge de travail.

Avec plusieurs réplicas répartis sur différents nœuds, une application peut également mieux résister à certaines défaillances matérielles.

Cette capacité ne garantit toutefois pas une disponibilité permanente : elle dépend de l’architecture, des ressources disponibles et des mécanismes de résilience mis en place.

Adapter les ressources à la demande

Une application peut connaître des variations importantes de trafic.

Prenons l’exemple d’une plateforme SaaS utilisée par plusieurs centaines d’entreprises.

Pendant certaines périodes, le nombre de connexions et de requêtes API peut fortement augmenter.

Kubernetes permet d’augmenter le nombre d’instances applicatives pour absorber cette charge.

Avec un Horizontal Pod Autoscaler correctement configuré, cette adaptation peut être automatisée selon des métriques telles que l’utilisation du processeur.

Il faut néanmoins disposer d’une capacité d’infrastructure suffisante pour accueillir ces nouvelles instances.

Simplifier les déploiements

Mettre à jour une application en production comporte toujours des risques.

Une nouvelle version peut introduire un dysfonctionnement ou provoquer une interruption de service.

Kubernetes propose des mécanismes de mise à jour progressive, appelés rolling updates.

Ils permettent de remplacer progressivement les anciennes instances par les nouvelles.

Si une mise à jour échoue, un retour vers une version précédente peut être engagé.

Ces fonctionnalités contribuent à fiabiliser les déploiements, à condition de définir correctement les contrôles de santé et les stratégies de mise à jour.

Faciliter la portabilité

Kubernetes peut être utilisé sur différentes infrastructures :

• Serveurs privés et environnements virtualisés.
• Cloud public comme AWS, Azure ou Google Cloud.
• Architectures hybrides combinant plusieurs environnements.

Cette portabilité permet de limiter certaines dépendances à un fournisseur.

Cependant, elle n’élimine pas totalement les différences entre plateformes, notamment concernant le réseau, le stockage et les services managés.

Exemple concret : Kubernetes pour une application SaaS

Imaginons une entreprise qui développe une plateforme SaaS de gestion documentaire.

Au lancement, l’application fonctionne sur un VPS avec une API, une interface web et une base de données.

Cette architecture peut être parfaitement adaptée à ses premiers utilisateurs.

Mais progressivement, la plateforme accueille davantage de clients et intègre de nouvelles fonctionnalités :

• Analyse automatique de documents.
• Traitements asynchrones.
• API accessibles à des logiciels tiers.
• Services d’intelligence artificielle.
• Gestion de plusieurs environnements applicatifs.

L’entreprise doit désormais gérer différents composants dont les besoins en ressources et les cycles de déploiement ne sont pas identiques.

Une architecture Kubernetes peut alors devenir intéressante.

L’interface web et l’API peuvent disposer de plusieurs réplicas, tandis que les traitements de documents sont exécutés dans des workers dédiés.

Les ressources peuvent être adaptées indépendamment selon les besoins.

La base de données peut, quant à elle, être hébergée dans un service managé distinct afin de simplifier certaines opérations.

Kubernetes devient particulièrement utile lorsque la complexité opérationnelle de l’application justifie celle de l’orchestrateur.

Kubernetes est-il adapté à toutes les applications ?

Non. Et c’est un point essentiel.

Kubernetes apporte des fonctionnalités puissantes, mais son adoption introduit également de nouvelles contraintes.

Un cluster doit être configuré, surveillé, sécurisé et maintenu.

Il nécessite des compétences concernant les conteneurs, le réseau, le stockage, les autorisations et l’observabilité.

Pour une application web relativement simple, un VPS correctement administré ou une plateforme d’hébergement managée peut constituer une solution plus économique et plus facile à exploiter.

Voici quelques repères :

Ces recommandations ne sont pas absolues : les contraintes de disponibilité, les compétences internes et le budget peuvent modifier le choix.

L’objectif n’est pas d’utiliser la technologie la plus complexe, mais de choisir une infrastructure adaptée aux besoins réels du projet.

Comment commencer avec Kubernetes ?

Il n’est pas nécessaire de disposer de plusieurs serveurs pour découvrir Kubernetes.

Un environnement local permet de comprendre ses principaux mécanismes.

Par exemple, Docker Desktop propose une fonctionnalité permettant d’activer un cluster Kubernetes de développement.

Une fois le cluster démarré, l’outil en ligne de commande kubectl permet de communiquer avec son API.

Pour vérifier les nœuds disponibles :

kubectl get nodes

Pour consulter les Pods du namespace courant :

kubectl get pods

Pour afficher les Pods de tous les namespaces :

kubectl get pods -A

Il est également possible de créer un premier Deployment :

kubectl create deployment demo-nginx --image=nginx:stable --replicas=2

Puis de vérifier son fonctionnement :

kubectl get deployments
kubectl get pods

Cette démonstration permet de découvrir comment Kubernetes maintient plusieurs instances d’une application.

Il s’agit d’un environnement pédagogique, et non d’une configuration de production.

Pour découvrir Kubernetes en pratique, consultez notre guide complet pour débuter avec Kubernetes sur Cyberconseils, avec une installation sous Windows et un premier déploiement.

Quels sont les principaux défis de Kubernetes ?

Avant d’adopter Kubernetes, plusieurs aspects doivent être évalués.

La complexité technique

Kubernetes possède de nombreux composants et mécanismes.

Le maîtriser nécessite un apprentissage plus important que celui d’un hébergement traditionnel.

Les coûts d’exploitation

Même si Kubernetes est open source, son infrastructure et son administration ont un coût.

Les dépenses peuvent inclure les serveurs, le stockage, le réseau, les outils d’observabilité et le temps consacré à la maintenance.

La cybersécurité

Kubernetes ne sécurise pas automatiquement les applications.

La protection d’un cluster nécessite notamment une gestion rigoureuse des accès RBAC, des politiques réseau, des secrets et des images de conteneurs.

La sécurité doit être intégrée dès la conception de l’architecture.

La supervision

Une infrastructure distribuée nécessite des mécanismes de surveillance adaptés.

Il faut pouvoir suivre les performances, analyser les journaux et détecter les anomalies.

Des solutions comme Prometheus et Grafana peuvent contribuer à cette observabilité.

Kubernetes et l’avenir des applications SaaS

Les architectures cloud-native permettent de concevoir des applications dont les composants peuvent évoluer et être déployés indépendamment.

Kubernetes joue un rôle important dans cet écosystème, notamment pour les plateformes SaaS complexes, les microservices et certains systèmes de traitement de données ou d’intelligence artificielle.

Il ne remplace cependant ni une bonne architecture logicielle ni une stratégie d’exploitation adaptée.

Pour une entreprise, la véritable question n’est donc pas de savoir si Kubernetes est une technologie incontournable.

Elle consiste plutôt à déterminer à partir de quel niveau de complexité Kubernetes apporte davantage de valeur qu’il ne génère de contraintes.

Conclusion : faut-il adopter Kubernetes ?

Kubernetes est une solution puissante pour automatiser le déploiement, la gestion et la mise à l’échelle des applications conteneurisées.

Il permet de répondre à des problématiques importantes : disponibilité, scalabilité, déploiement continu et gestion d’infrastructures distribuées.

Mais son adoption doit rester proportionnée aux besoins du projet.

Pour un site web ou une petite application SaaS, une architecture plus simple peut être préférable. Pour une plateforme qui se développe et multiplie les services, Kubernetes peut devenir un véritable levier technique.

Chez Naxialis, nous concevons des sites web, des applications SaaS et des solutions d’automatisation IA en privilégiant des architectures adaptées aux objectifs et aux contraintes de chaque projet.

Le choix d’une infrastructure doit avant tout servir la fiabilité, les performances et l’évolution de l’application, sans introduire de complexité inutile.

Questions fréquentes

Kubernetes est-il gratuit ?
+

Oui. Kubernetes est une plateforme open source gratuite. En revanche, son utilisation peut générer des coûts liés aux serveurs, aux ressources cloud, au stockage, à la supervision et à la maintenance de l’infrastructure.

Quelle est la différence entre Kubernetes et K8s ?
+

Il n’existe aucune différence. K8s est simplement l’abréviation de Kubernetes. Le chiffre 8 représente les huit lettres situées entre le K et le s. Les deux termes désignent la même plateforme d’orchestration de conteneurs.

Faut-il connaître Docker avant d’apprendre Kubernetes ?
+

Ce n’est pas obligatoire, mais une bonne compréhension des conteneurs, des images Docker et des réseaux facilite l’apprentissage. Docker permet notamment de construire des images de conteneurs, tandis que Kubernetes automatise leur déploiement et leur gestion à grande échelle.

Kubernetes peut-il fonctionner sur un VPS ?
+

Oui. Kubernetes peut fonctionner sur un VPS, y compris avec un seul nœud grâce à des distributions légères comme K3s. Cette approche convient aux tests, aux environnements de développement et à certains projets de production. Elle ne fournit toutefois pas la haute disponibilité d’un cluster réparti sur plusieurs serveurs.

Kubernetes est-il indispensable pour créer une application SaaS ?
+

Non. Une application SaaS peut parfaitement fonctionner sur un VPS, avec Docker Compose ou sur une plateforme cloud managée. Kubernetes devient intéressant lorsque l’application nécessite une gestion avancée de plusieurs services, une montée en charge automatisée ou des déploiements complexes. Le choix dépend des besoins techniques, du budget et des compétences disponibles.

Kubernetes remplace-t-il Docker ?
+

Non. Docker et Kubernetes répondent à des besoins différents. Docker fournit des outils pour créer et exécuter des conteneurs, tandis que Kubernetes orchestre les applications conteneurisées. Kubernetes utilise des moteurs d’exécution compatibles avec la Container Runtime Interface, comme containerd, sans nécessiter Docker Engine sur les nœuds.

Peut-on utiliser Kubernetes avec une application WordPress ?
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Oui. WordPress peut être déployé sur Kubernetes à l’aide de conteneurs. Il faut cependant prévoir une gestion adaptée de la base de données, du stockage persistant et des fichiers partagés. Pour un site WordPress classique, un hébergement traditionnel ou un VPS reste généralement plus simple et plus économique.