Componentes principales de Kubernetes

Cuando hablamos de orquestación de contenedores a escala, es imposible no mencionar a Kubernetes. Esta plataforma de código abierto ha revolucionado el despliegue, la gestión y la escalabilidad de aplicaciones modernas gracias a su enfoque estructurado y modular. Pero para aprovechar todo su potencial, es crucial entender cómo se organiza internamente.

 

 

En este post voy a explicarte de forma concisa cuáles son los componentes clave de Kubernetes. Si estás comenzando a trabajar con microservicios, infraestructura nativa Cloud o simplemente quieres entender cómo funciona esta plataforma, aquí tienes una guía clara y directa.

 

¿Qué es Kubernetes?

 

Kubernetes (K8s) es una plataforma de orquestación que automatiza la implementación, escalado y operación de contenedores. Permite desplegar aplicaciones compuestas por múltiples servicios en clústeres de nodos (máquinas físicas o virtuales), proporcionando alta disponibilidad, robustez y eficiencia.

 

Kubernetes se encarga de que tus contenedores estén siempre disponibles, distribuidos adecuadamente y de que sean auto-recuperables. Es decir, si un contenedor falla, Kubernetes lo reinicia; si la carga aumenta, Kubernetes se encarga de realizar el escalado; y si haces una actualización, Kubernetes la gestiona sin afectar al servicio.

 

Estructura básica de Kubernetes

 

Podemos entender Kubernetes como un sistema jerárquico de recursos. En su forma más simplificada, podríamos imaginar la plataforma con la siguiente estructura:

 

 

Cada nivel tiene su propio propósito y responsabilidades. A continuación, desglosamos los componentes principales que forman el clúster.

 

Componente	Descripción
Pod	Unidad Mínima Desplegable de Kubernetes. Puede agrupar uno o varios contenedores.
Node	Instancias de computación → Máquina (física o virtual) donde se ejecutan los Pods de contenedores.
Cluster	Agrupación con el Nodo Master y los Nodos Worker. Contiene aplicaciones, deployments, servicios, etc…
Deployment	Objeto para definir la gestión de un conjunto de Pods. Define la gestión del escalado, las réplicas y las instancias de los Pods.
Service	Deployment (conjunto de Pods) con un network endpoint asociado que puede ser utilizado para Load Balancing y Service Discovery.
Ingress	Conjunto de reglas para la gestión del enrutado del tráfico HTTP externo hacia los Servicios del Cluster.
ConfigMap	Almacenar configuración centralizada de diferentes microservicios de nuestra app
Secrets	Almacenar datos sensitivos (passwords, etc…)
Persistent Volumes	Volúmenes persistentes cuyo almacenamiento permanece inalterado aunque se produzca el reinicio de los contenedores.
Cronjob	Programador automático de ejecuciones de Jobs.
Job	Tarea ejecutada por el Cronjob. Se crea un Pod y se ejecuta.

 

1. Clúster de Kubernetes

 

Un clúster es el conjunto de nodos (máquinas) que trabajan juntos bajo la gestión de Kubernetes. Dentro de este clúster se distinguen dos roles:

 

• Nodo Master (Control Plane): se encarga de tomar decisiones sobre el clúster (programación, control, estado).

• Nodos Worker: ejecutan los contenedores y reportan su estado al master mediante el servicio kubelet.

 

El clúster es el cerebro y el cuerpo del ecosistema Kubernetes.

 

2. Nodo (Node)

 

Un nodo es una instancia de computación (física o virtual) que forma parte del clúster. Como hemos visto en el punto anterior, hay dos tipos de nodos:

 

• Nodo Master: gestiona el estado global del clúster.

• Nodo Worker: ejecuta los Pods, que a su vez contienen los contenedores de las aplicaciones.

 

Cada nodo worker tiene su propio runtime de contenedores (como Docker o containerd) y agentes como el kubelet para interactuar con el plano de control.

 

 

3. Pod

 

El Pod es la unidad mínima desplegable en Kubernetes. Puede contener uno o más contenedores que comparten:

• Red (misma IP)

• Volúmenes de almacenamiento

• Configuraciones de entorno

 

Cada pod tiene su propio ciclo de vida y podrá encontrarse en alguno de los estados siguientes: Pending, Running, Succeeded, Failed o Unknown.

 

⛔ Si un pod falla, Kubernetes lo reemplaza automáticamente (siempre que esté gestionado por un controlador como un Deployment).

 

4. Deployment

 

Un recurso Deployment define cómo y cuántas réplicas de un pod determinado deben estar ejecutándose en todo momento.

 

✅ Características:

• Controla el escalado automático de réplicas.

• Permite rolling updates y rollbacks con tiempo cero de inactividad.

• Crea automáticamente un ReplicaSet para mantener el número deseado de pods.

• Al actualizar una aplicación, Kubernetes crea un nuevo ReplicaSet y le transfiere el tráfico progresivamente (rolling update).

 

El Deployment es la forma recomendada de desplegar aplicaciones persistentes.

 

 

5. ReplicaSet

 

El ReplicaSet garantiza que haya un número exacto de réplicas (instancias) de un pod corriendo en todo momento. Si un pod desaparece, se crea otro. Si hay pods de más, los elimina.

 

Los Deployments utilizan ReplicaSets de forma interna para mantener el versionado de la app y para gestionar los pods de forma eficiente.

 

6. Service

 

Un Service es una abstracción que define cómo exponer un conjunto de pods mediante una IP única. Dicha IP permanecerá estable aunque se realice un cambio de software.

 

🔎 Características:

• Acceso interno o externo a aplicaciones.

• Balanceo de carga entre pods.

• Descubrimiento de servicios en el clúster.

   

✅ Tipos de servicios:

• ClusterIP: servicio únicamente accesible dentro del clúster.

• NodePort: expone el servicio en un puerto fijo de cada nodo.

• LoadBalancer: crea un balanceador expuesto a la red pública (ideal en entornos cloud).

   

Además, Kubernetes genera variables de entorno automáticas para facilitar la conexión entre servicios.

 

7. Ingress

 

Un Ingress es un componente que permite gestionar el tráfico HTTP(s) externo y dirigirlo a los servicios del clúster según reglas definidas.

 

🔎 Permite lo siguiente:

• Enrutamiento avanzado de URLs.

• Gestión centralizada del acceso a múltiples servicios.

• Uso de certificados TLS para HTTPS.

   

Requiere de un Ingress Controller para funcionar (como NGINX o Traefik).

 

 

8. ConfigMap y Secrets

 

Ambos recursos permiten almacenar configuración externa y desacoplarla del código.

 

• ConfigMap: contiene configuraciones no sensibles (por ejemplo, variables de entorno, propiedades).

• Secrets: almacena datos sensibles encriptados (contraseñas, tokens, claves API).

 

Estos recursos pueden montarse en los Pods como archivos o inyectarse como variables de entorno.

 

9. Persistent Volumes (PV)

 

Un Persistent Volume proporciona almacenamiento permanente, independiente del ciclo de vida del contenedor de la aplicación.

 

Kubernetes permite montar volúmenes en los pods para:

• Guardar información de bases de datos.

• Compartir archivos entre contenedores.

• Garantizar la persistencia incluso tras reinicios o despliegues.

 

Se gestionan mediante objetos PersistentVolume (PV) y PersistentVolumeClaim (PVC).

 

10. Job y CronJob

 

Kubernetes también permite la ejecución de tareas, tanto individuales como programadas. Para ello se utilizan los siguientes componentes:

• Job: ejecuta una tarea una vez y finaliza. Ideal para scripts de mantenimiento, migraciones, etc.

• CronJob: ejecuta Jobs de forma programada y periódica, al estilo de los crons de Unix.

   

👉 Ejemplos de CronJob:

• */5 * * * * → cada 5 minutos.

• 0 9 * * * → cada día a las 9:00.

• 0 0 * * 0 → cada domingo a medianoche.

 

Se usan mucho en entornos donde hay tareas periódicas como generación de informes, backups, etc.

 

 

Conclusión

 

Kubernetes es mucho más que un simple orquestador: es un sistema completo y modular que ofrece control, escalabilidad y robustez para aplicaciones modernas basadas en contenedores. Comprender sus componentes principales (como pods, deployments, servicios, ingress, volúmenes y jobs) es fundamental para aprovechar todo su potencial.

 

Si trabajas con microservicios, arquitecturas nativas Cloud o buscas automatizar tus despliegues, aprender estos componentes no es opcional: es el primer paso hacia una infraestructura sólida y escalable. Explora Kubernetes desde dentro y lleva tus aplicaciones al siguiente nivel...

 

¡Nos vemos en el siguiente post!

Saludos.