Кубитейнер: что это такое и для чего он нужен

Kubernetes — установка, что такое и для чего нужен

Сегодня открываю новый цикл статей, которые будут иметь непосредственное отношение к Devops и всему, что с этим связано. Начну с того, что расскажу, как установить и запустить кластер Kubernetes на собственном железе. Буду использовать установку через Kubespray с использованием ingress контроллера в кластере.

Цели статьи

  1. Коротко рассказать о том, что такое Kubernetes и для чего он нужен.
  2. Перечислить основные системные требования для разворачивания своего кластера Kubernetes.
  3. Выполнить непосредственно установку кластера на свое железо.

Введение

Хочу сразу обратить внимание на важный момент. У меня нет опыта промышленной эксплуатации кластера Kubernetes. Я нахожусь в состоянии обучения и исследования этого инструмента. Я прошел обучение Слёрм, это дало базовые знания и понимание принципов работы. Дальше стал разворачивать свои кластера и исследовать их. Изначально я не хотел писать статьи по этой теме до тех пор, пока не накопится достаточного опыта, но сейчас поменял свое мнение.

В рунете очень мало материалов по kubernetes с конкретикой и практикой, по которым можно было бы учиться. Думаю, что даже те знания, что есть сейчас у меня, будут многим полезны и интересны. Плюс, когда пишешь статьи, систематизируешь свои знания, запоминаешь и получаешь обратную связь. Ускоряется процесс обучения. Так что статьям по kubernetes и devops в целом быть. Думаю, что в ближайшее время я сфокусируюсь именно на этом.

Могу однозначно сказать, что если у вас есть необходимость в продакшене использовать Kubernetes, не тяните время и не откладывайте. Идите учиться на курсы. Самостоятельно вы не освоите в достаточном объеме материал, чтобы можно было переносить рабочую нагрузку в свой кластер. Очень много нюансов и подводных камней. Вы потратите больше времени, нервов и денег на самостоятельное освоение, если будете сами все с нуля изучать.

Лично у меня сейчас нет цели становиться администратором Kubernetes. Мой формат занятости не подразумевает обслуживание таких крупных систем и в планах этого тоже пока нет. Мне просто любопытно его исследовать, узнавать что-то новое, поэтому я этим занимаюсь. Знания карман не тянут, особенно современные и востребованные.

Kubernetes простыми словами

Попробую рассказать своими словами, что такое кластер Kubernetes для чайников, без отсылок к описаниям и документации. По своей сути это кластер для обслуживания docker контейнеров. Я слышал, что он может управлять не только докером, но практически ничего про это не знаю. Все в основном используют Kubernetes в связке с Docker.

В Kubernetes все крутится вокруг докер контейнеров. Это инструмент для их запуска, поднятия в случае падения, распределения ресурсов и т.д. Под капотом никакой магии. Там обычный docker, iptables, etcd, nat, dns, ceph, nfs и т.д. Просто все собрано в одном месте для решения конкретных задач. Таким образом, для эффективного управления кластером кубера нужен хороший бэкграунд классического linux админа. Без этих знаний будет трудно.

Есть много способов разворачивания кластера, так как он модульный. Не всем и не всегда нужны все его компоненты. К примеру, есть ingress контроллер для распределения входящих запросов по сервисам. Под капотом там обычный nginx в режиме proxy_pass, интегрированный в инфраструктуру кластера. Реализация сети в кластере тоже может быть разной — на уровне l2 или l3 с помощью тех или иных технологий. То же самое с файловыми хранилищами — локальные хранилища серверов, nfs хранилища, ceph и т.д.

В зависимости от того, какой функционал вам нужен, выбирается способ установки кластера kubernetes. Мы можете его установить полностью вручную, добавляя один компонент за другим. А можно использовать готовое средство, к примеру Kubespray, где весь необходимый для установки функционал реализуется с помощью ролей ansible. На Слёрме нас учили ставить кластер, используя свой форк компании southbridge. Они там немного изменили функционал под свои потребности. Я ставил и по их форку, и по оригинальному Kubespray. Основное отличие от классического Kubespray в том, что не используется kubeadm и сертификаты для общения компонентов кластера сразу выпускаются то ли на 10, то ли на 100 лет, не помню точно. В Kubespray сертификаты выписываются только на год и надо отдельно следить за их актуальности и своевременно обновлять.

Подведу итог о том, что же такое Kubernetes. Кубернетис — средство оркестрации (управления) контейнерами Docker. Это удобный инструмент для их автоматического запуска, выделения ресурсов, контроля состояния, обновления.

Кому нужен Kubernetes

Теперь порассуждаем о том, кому может пригодиться Kubernetes. В первую очередь это крупные компании со своими разработками в ИТ и командами программистов, для которых нужна большая производственная среда. Кластер Кубера добавляет серьезные накладные расходы на свое содержание, поэтому в небольших проектах выгоды от него не будет. Нет смысла объединить 5 маленьких виртуалок в кластер и эксплуатировать его. Если только для тестов. Или если вы точно уверены, что у проекта будет серьезный рост в ближайшее время. Под небольшую структуру и нагрузки лучше подыскать решения попроще, чем кубернетис.

Kubernetes накладывает серьезные требования к приложениям, которые в нем работают. Они должны быть изначально спроектированы и написаны по принципу микросервисов. У вас не получится взять и перенести в кластер сайт на wordpress или bitrix, даже если они очень большие и нагруженные. Вернее, перенести то вы их сможете, но вряд ли вам от этого будет проще и удобнее. Основное преимущество кластера — гибкость в разработке, деплое приложения, а так же в распределении ресурсов.

Примерная схема работы с кластером кубернетис на пальцах будет такая:

  1. Разработчики какого-то одного сервиса проекта выпускают обновление, запушив его в репозиторий.
  2. Система сборки формирует докер контейнер с этими изменениями и кладет в registry.
  3. Контейнер уезжает на тесты и если все в порядке, выкатывается в продакшн кластер kubernetes.

Это я очень просто и условно описал. Все процессы после пуша кода в репозиторий могут быть автоматизированы. Команд разработчиков, как и микросервисов, может быть десятки. Они могут условно независимо друг от друга выкатывать обновления. У каждого сервиса могут быть свои языки программирования, свои системные требования, свои файловые хранилища и базы данных. Все эти сущности отдельно описываются в конфигурациях кластера. Каждый микросервис получает то, что ему нужно для работы.

Теперь смотрим на Bitrix или WordPress. Они являются монолитными приложениями, написанными на php с использованием базы Mysql. В них нет микросервисов. Вам нужно либо как-то разбивать их на части, либо постоянно выкатывать все целиком. Но в этом случае смысл кластера кубернетис теряется, его гибкость настроек и выделения ресурсов под потребности не используются. Вам проще поставить обычный балансер на вход, сделать несколько нод для обработки php и за ними кластер БД.

Резюмируя все сказанное. Kubernetes — нишевое решение под конкретные проекты. Оно подходит далеко не всем и не надо его пихать туда, где от него не будет толку. Думаю, находятся люди, которые так делают. Сужу по тому, что мне в комментариях к некоторым статьям, например, про установку zabbix, пишут, а почему вы не в докере его ставите. Люди не понимают, что такое докер, для чего он нужен и какие проблемы решает. Смысла в использовании zabbix в docker нет никакого вообще. Docker создан для удобной разработки и деплоя приложений в продакшн. Этакий расширенный пакетный менеджер. В первую очередь он инструмент разработчиков.

Системные требования

Как таковых жестких системных требований у Kubernetes нет. Он с очень маленьких установок расширяется до огромных кластеров. Для того, чтобы его просто попробовать и посмотреть, достаточно следующих виртуальных машин:

  • 2-3 мастер ноды с 2 cpu и 4 gb ram
  • ingress нода с 1 cpu и 2 gb ram
  • рабочие ноды для контейнеров от 2 cpu и 4 gb ram

Для того, чтобы просто запустить кластер, достаточно буквально двух виртуальных машин, которые одновременно будут и мастер и рабочими нодами. Но я рекомендую сразу планировать более ли менее полную структуру, которую можно брать за основу для последующего превращения в рабочий кластер. Я буду разворачивать кластер на следующих виртуальных машинах.

НазваниеIPCPURAMHDD
kub-master-110.1.4.3624G50G
kub-master-210.1.4.3724G50G
kub-master-310.1.4.3824G50G
kub-ingress-110.1.4.3924G50G
kub-node-110.1.4.3224G50G
kub-node-210.1.4.3324G50G

В моем случае это виртуальные машины на двух гипервизорах Hyper-V. Как я уже сказал в системных требованиях, для теста ресурсов можно и чуть меньше дать, но у меня есть запас, поэтому я такие ресурсы выделил для кластера Kubernetes. Перед установкой кластера рекомендую сделать снепшоты чистых систем, чтобы можно было оперативно вернуться к исходному состоянию, если что-то пойдет не так. Вручную готовить и переустанавливать виртуалки хлопотно.

По гипервизорам виртуальные машины распределил следующим образом.

Упомяну про еще одну рекомендацию. Мастер ноды с etcd дают приличную нагрузку на диск. Их рекомендуется размещать на быстрых ssd дисках. Чем больше кластер — тем больше нагрузка. В наших тестах сойдет и hdd диск под мастер. Но если будете использовать в продакшене с учетом расширения и роста, лучше сразу планируйте быстрые диски под мастера.

Подготовка к установке

Кластер Kubernetes я буду разворачивать на виртуальных машинах Centos 7. На них она установлена в минимальной конфигурации. Напоминаю, что установка будет проходить с помощью Kubespray. Я рекомендую склонировать к себе репозиторий, чтобы у вас сохранилась версия kubespray, с которой вы устанавливали кластер. Это позволит без проблем создавать копию кластера для тестов, дебага, обновления и т.д. Я для этого использую свой сервер Gitlab. Рекомендую озаботиться его наличием. Он нам очень пригодится и дальше в процессе знакомства и изучения кластера.

На виртуальных машинах нужно отключить следующие сущности:

  1. SELinux (привет любителям безопасности, считающим, что selinux отключают только дилетанты).
  2. Swap.
  3. FirewallD, либо любой другой firewall.

На все сервера должен быть разрешен доступ пользователя root по ssh с одним и тем же паролем.

Установка кластера Kubernetes

Я буду устанавливать кластер Kubernetes с сервера kub-master-1. Установим на него некоторые пакеты, которые нам понадобятся в дальнейшем.

Теперь клонируем себе локально репозиторий kubespray.

Устанавливаем зависимости kubespray через pip, которые перечислены в файле requirements.txt.

Теперь нам нужно заполнить инвентарь ansible, исходя из нашего набора серверов. Для этого скопируем стандартный инвентарь sample и будем редактировать его.

Приводим файл inventory.ini к следующему виду.

В принципе, тут все понятно, если вы знакомы с работой ansible. Мы распределили хосты по ролям. Обращаю внимание, что сервер ingress по сути является обычной нодой, только с дополнительным функционалом, поэтому он присутствует в том числе в группе kube-node. Далее вы можете его использовать и как ingress, и как обычную ноду одновременно.

Теперь редактируем некоторые параметры. Для удобства восприятия, я их прокомментировал прямо тут, рядом со значениями. Переносить комментарии в реальные конфиги не надо. Они только для инфомрации на сайте. Начнем с файла

/kubespray/inventory/dev/group_vars/all/all.yml. Добавляем туда параметры:

Я буду использовать сетевой плагин flannel и iptables. Это хорошо проверенное и полностью готовое к production решение. Никаких особых настроек не требует, кроме пары параметров. Добавляем их в файл

В данном случае 10\.1\.4\.\d <1,3>это регулярное выражение, которое описывает подсеть 10.1.4.0/24, в которой у меня размещены виртуальные машины под кластер. Если у вас подсеть машин для кластера, к примеру, 192.168.55.0, то регулярка будет 192\.168\.55\.\d

Теперь настроим ingress. Добавляем параметры в

/kubespray/inventory/dev/group_vars/kube-ingress.yml и добавляем параметры:

Трудно кратко и понятно описать настройки ingress, так как тут используются не тривиальные возможности kubernetes в виде taints и tolerations. Общий смысл в том, что мы задаем метку для ingress и поведение на основе этой метки. На ноды в группе kube-ingress ставится ограничение NoSchedule (не распределять поды на ноду) с помощью taints. Это ограничение могут преодолевать только только те, у кого в tolerations прописана метка ingress. Таким образом, на нодах ingress, кроме самого ингресса ничего запускаться не будет.

Вот и все. Мы готовы к тому, чтобы начать установку кластера Kubernetes. Запускаем ее с помощью ansible-playbook. Рекмоендую делать это в screen, чтобы не прерывался процесс из-за обрыва связи.

Процесс обычно длится 15-20 минут. У меня сервера старые, на hdd, длилось 30 минут. В конце вы должны увидеть примерно такую картину.

Ошибок быть не должно. Если есть ошибки, внимательно ищите их в выводе ansible и исправляйте. Основные ошибки возникают из-за неправильно заполненного инвентаря, из-за неправильной маски ip в свойствах flannel, из-за ошибок загрузки докер образов в процессе установки. После исправления ошибки можно запускать этот же плейбкук снова. Чаще всего все будет нормально донастроено.

Проверить состояние кластера можно командой:

Вы увидите список всех нод и их роли. Я не знаю по какой причине, но при разворачивании кластера для этой статьи, у меня рабочие ноды не получили роли node. Исправить это можно командами.

Для сервера ingress смотрите сами, хотите вы на него дополнительно вешать роль node или оставите только в качестве ingress контроллера. В продакшене лучше оставить его отдельно. Если у вас тестовый кластер, то можете объединить эти роли на одном сервере.

Если же вы захотите убрать какую-то роль, то команда будет такой.

Мы убрали роль node на сервере kub-ingress-1. Проверяем снова состояние кластера.

Посмотреть подробную информацию о ноде можно командой.

Рекомендую запомнить эту команду. Она очень пригодится в процессе эксплуатации кластера и дебага. Особое внимание на раздел Events. Именно он будет очень полезен при разборе ошибок на нодах.

Посмотрим список всех запущенных подов.

Они все должны быть в состоянии Running. Если это не так, то у вас какие-то ошибки, с которыми надо разбираться. В общем случае ошибок быть не должно, если вы все сделали правильно на моменте подготовки инвентаря.

На этом непосредственно установка кластера Kubernetes закончена. Он готов к эксплуатации. Если вы только знакомитесь с ним, то, думаю, вам совсем не понятно, что делать дальше и как его эксплуатировать. Об этом будут мои последующие статьи. Следите за обновлениями.

Проблема с сертификатами

Сразу обращаю внимание на очень важный момент. Необходимо тем или иным способом настроить мониторинг сертификатов, которые установил и настроил kubespray для обмена информацией мастеров. Сертификатов много и у них срок действия 1 год. Пока сертификаты не просрочились, их относительно легко обновлять. Если упустить этот момент, то все становится сложнее.

Читайте также:  Мед боровая матка: особенности сорта

Я до конца не понял и не проработал вопрос обновления сертификатов, но это нужно будет сделать. Пока просто покажу, как за ними можно следить.

Сертификат api-server, порт 6443

Сертификат controller manager, порт 10257.

Сертификат scheduler, порт 10259.

Это все разные сертификаты и они выпущены на год. Их надо будет не забыть обновить. А вот сертификат для etcd. Он выпущен на 100 лет.

Я не понял, почему этого не сделали для всех сервисов, а оставили такой головняк на потом. Если у кого-то есть информация о том, как корректно и безпроблемно обновлять сертификаты, прошу поделиться. Я пока видел только вариант с полуручным обновлением и раскидыванием этих сертификатов по мастерам.

Заключение

На этом начальную статью по Kubernetes заканчиваю. На выходе у нас получился рабочий кластер из трех мастер нод, двух рабочих нод и ingress контроллера. В последующих статьях я расскажу об основных сущностях kubernetes, как деплоить приложения в кластер с помощью Helm, как добавлять различные стореджи, как мониторить кластер и т.д. Да и в целом, хочу много о чем написать, но не знаю, как со временем будет.

В планах и git, и ansible, и prometeus, и teamcity, и кластер elasticsearch. К сожалению, доход с сайта не оправдывает временных затрат на написание статей, поэтому приходится писать их либо редко, либо поверхностно. Основное время уходит на текущие задачи по настройке и сопровождению.

Зачем нужен Kubernetes и почему он больше, чем PaaS?

В большой production пришёл не только Docker, но и Kubernetes. И если даже с контейнерами далеко не всегда всё достаточно просто, то уж «кормчий» и подавно остаётся за гранью правильного понимания среди многих системных администраторов, DevOps-инженеров, разработчиков. В этой небольшой статье предпринята попытка ответить на один из вечных вопросов (в контексте Kubernetes) с помощью наглядного объяснения идеи и особенностей данного проекта. Возможно, именно этого вам не хватало для того, чтобы начать плотное знакомство с Kubernetes или даже его эксплуатацию?

Соучредитель и архитектор крупного онлайн-сервиса Box (около 1400 сотрудников) Sam Ghods в своём прошлогоднем выступлении на KubeCon указал на типовую ошибку восприятия Kubernetes. Многие рассматривают этот продукт как очередной фреймворк для оркестровки контейнеров. Но если бы всё действительно было так, то зачем его разработчики неустанно напоминают про «корни Kubernetes API, уходящие в архитектуру*, создаваемую более 10 лет в рамках проекта Google Borg».

Google Borg — это менеджер кластеров, предназначенный для параллельного запуска тысяч задач, распределённых по тысячам приложений, запускаемых на многочисленных кластерах. Именно эту архитектуру и унаследовал Kubernetes, перенося кластерные идеи на современную почву контейнеров. Чем же это отличается от многочисленных облачных платформ, существующих сегодня? Начнём с самого понятия платформы.

* Архитектура Kubernetes создана таким образом, что позволяет расширять эту платформу, но разработчиков при этом просят следовать основополагающим принципам.

Kubernetes как платформа

Архитектор Box даёт такой вариант определения: «Платформа предоставляет уровень абстракции, забирающий у вас какую-либо проблему, чтобы вы могли творить поверх неё [не думая о ней]». Примеры: платформа Linux даёт возможность исполнять системные вызовы вне зависимости от аппаратного обеспечения компьютера, а платформа Java — исполнять приложения вне зависимости от операционной системы. Какова же должна быть платформа для запуска приложений, созданных по принципам микросервисной архитектуры?

Ключевые характеристики такой платформы — портируемость и расширяемость. Каждая облачная платформа предлагает свои варианты для достижения этих целей. Например, для автоматического масштабирования у AWS имеются Auto Scaling Groups, у Google Cloud Platform — Autoscaler, у Microsoft Azure — Scale Set, у OpenStack — autoscaling API в Heat. Всё это само по себе неплохо, т.к. потребности выполняются, однако у конечного пользователя начинаются сложности. Чтобы разместить приложение, для каждого сервисного провайдера необходимо поддерживать его механизмы: добавлять поддержку API, учитывать специфику работы используемой реализации и т.п. Вдобавок, всем этим решениям не хватает системы обнаружения сервисов для по-настоящему удобного и автоматизированного развёртывания микросервисов. А если вам нужно быть гибким и иметь возможность размещать приложения в разных окружениях (в публичном облаке, в своём дата-центре, на серверах клиента…)?

В этом заключается первый плюс и суть Kubernetes как платформы, то есть по-настоящему универсальной системы для развёртывания приложений, физическое размещение которых может производиться где и как угодно: на голом железе, в публичных или частных облаках вне зависимости от их разработчиков и специфичных API. Но здорово в Kubernetes не только то, где запускать, но и что: ведь это могут приложения на разных языках и под разные ОС, они могут быть stateless и stateful. Поддерживается принцип «если приложение может запускаться в контейнере, оно должно отлично запускаться в Kubernetes».

Предназначение Kubernetes как платформы — предоставить базовую, абстрактную платформу как услугу (Platform as a Service, PaaS), сохранив гибкость в выборе конкретных компонентов этой PaaS.

Kubernetes и PaaS

О том, что Kubernetes не является традиционной PaaS, рассказывается в документации проекта, где поясняется, что авторы стремятся сохранить возможность пользовательского выбора в местах, где это важно. В частности, поэтому:

  • Kubernetes не предлагает никаких встроенных служб для обмена сообщениями, обработки данных, СУБД и т.п.
  • Kubernetes не имеет своего магазина с готовыми сервисами для деплоя в один клик.
  • Kubernetes не деплоит исходный код и не собирает приложения. Процессы непрерывной интеграции (CI) поддерживаются, но их реализация оставлена для других инструментов.
  • Аналогично для систем журналирования и мониторинга.

Таким образом, если в PaaS обычно делается акцент на предоставление функциональных возможностей, то в Kubernetes первичен универсальный, абстрактный подход. Несмотря на то, что Kubernetes предлагает ряд функций, которые традиционно присущи PaaS: развёртывание приложений, масштабирование, балансировка нагрузок, журналирование и т.п., — платформа является модульной и предлагает пользователям самим выбирать конкретные решения для тех или иных задач. Такой подход сделал Kubernetes базой для таких PaaS, как OpenShift от Red Hat и Deis.

Заключение

Что должно быть в стандартной библиотеке C++? Идеалом для программиста является возможность найти каждый интересный, значимый и разумно обобщённый класс, функцию, шаблон и т.п. в библиотеке. Однако вопрос не в том, «что должно быть в какой-то библиотеке», а в том, «что должно быть в стандартной библиотеке». И ответ «Всё!» — первое разумное приближение к ответу на первый вопрос, но не последний. Стандартная библиотека — то, что должен предоставлять каждый автор и делать это так, чтобы каждый программист мог на это положиться [т.е. действительно нуждался в этом — прим. перев.].

Применительно к Kubernetes можно сказать, что эта система — фундамент, та самая «стандартная библиотека» для построения PaaS и других подобных решений.

Kubernetes

Kubernetes (K8s) – это программное обеспечение для автоматизации развёртывания, масштабирования и управления контейнеризированными приложениями. Поддерживает основные технологии контейнеризации (Docker, Rocket) и аппаратную виртуализацию [1].

Зачем нужен Kubernetes

Kubernetes необходим для непрерывной интеграции и поставки программного обеспечения (CI/CD, Continuos Integration/ Continuos Delivery), что соответствует DevOps-подходу. Благодаря «упаковке» программного окружения в контейнер, микросервис можно очень быстро развернуть на рабочем сервере (production), безопасно взаимодействуя с другими приложениями. Наиболее популярной технологией такой виртуализации на уровне операционной системы считается Docker, пакетный менеджер которого (Docker Compose) позволяет описывать и запускать многоконтейнерные приложения [2].

Однако, если необходим сложный порядок запуска большого количества таких контейнеров (от нескольких тысяч), как это бывает в Big Data системах, потребуется средство управления ими – инструмент оркестрации. Именно это считается основным назначением Kubernetes.

При этом кубернетис – это не просто фреймворк для оркестрации контейнеров, а целая платформа управления контейнерами, которая позволяет параллельно запускать множество задач, распределённых по тысячам приложений (микросервисов), расположенных на различных кластерах (публичном облаке, собственном датацентре, клиентских серверах и т.д.).

Тем не менее, Kubernetes нельзя назвать классическим PaaS-решением: K8s состоит из нескольких модулей, которые можно различным образом комбинировать между собой, сохраняя ключевые функциональные возможности (развёртывание приложений, масштабирование, балансировка нагрузок, журналирование и пр.) [3].

История развития K8s

Изначально проект кубернетис был разработан корпорацией Google, одной из крупнейших Big Data компаний, для своих внутренних нужд на языке программирования Go. В середине 2014 года были опубликованы исходные коды проекта. Первый готовый релиз системы был выпущен 21 июля 2015 года (версия 1.0). Во второй половине 2015 года корпорация Google совместно с Linux Foundation организовали специальный фонд Cloud Native Computing Foundation (CNCF), которому и был передан Kubernetes в качестве начального технологического вклада [1].

Кубернетис, как и Docker, относится к технологиям виртуальной контейнеризации

Архитектура кубернетис

Kubernetes устроен по принципу master/slave, когда ведущим элементом является подсистема управления кластером, а некоторые компоненты управляют ведомыми узлами. Под узлом (node) понимается физическая или виртуальная машина, на которой работают контейнеры приложений. Каждый узел в кластере содержит инструменты для запуска контейнеризированных сервисов, например, Docker [2], а также компоненты для централизованного управления узлом.

Также на узлах развернуты поды (pods) — базовые модули управления и запуска приложений, состоящие из одного или нескольких контейнеров. При этом на одном узле для каждого пода обеспечивается разделение ресурсов, межпроцессное взаимодействие и уникальный IP-адрес в пределах кластера. Это позволяет приложениям, развёрнутым на поде, без риска конфликта использовать фиксированные и предопределённые номера портов. Для совместного использования нескольких контейнеров, развернутые на одном поде, их объединяют в том (volume) – общий ресурс хранения [1].

Помимо подов, на ведомых узлах также работают следующие компоненты Kubernetes [1]:

  • Kube-proxy – комбинация сетевого прокси-сервера и балансировщика нагрузки, который, как сервис, отвечает за маршрутизацию входящего трафика на конкретные контейнеры в пределах пода на одном узле. Маршрутизация обеспечивается на основе IP-адреса и порта входящего запроса.
  • Kubelet, который отвечает за статус выполнения подов на узле, отслеживая корректность выполнения каждого работающего контейнера.

Управление подами реализуется через API Kubernetes, интерфейс командной строки (Kubectl) или специализированные контроллеры (controllers) – процессы, которые переводят кластер из фактического состояния в желаемое, оперируя набором подов, определяемого с помощью селекторов меток. Селекторы меток (label selector) – это запросы, которые позволяют получить ссылку на нужный объект управления (узел, под, контейнер) [1].

На ведущем компоненте (master) работают следующие элементы [1]:

  • Etcd – легковесная распределённая NoSQL-СУБД класса «ключ — значение», которая отвечает за согласованное хранение конфигурационных данных кластера.
  • сервер API— ключевой компонент подсистемы управления, предоставляющий интерфейс программирования приложений в стиле REST (в формате JSON поверх HTTP-протокола) и используемый для внешнего и внутреннего доступа к функциям Kubernetes. Сервер API обновляет состояние объектов, хранящихся в etcd, позволяя своим клиентам управлять распределением контейнеров и нагрузкой между узлами системы.
  • планировщик (scheduler), который регулирует распределение нагрузки по узлам, выбирая узел выполнения для конкретного пода в зависимости от доступности ресурсов узла и требований пода.
  • менеджер контроллеров (controller manager) – процесс, выполняющий основные контроллеры Kubernetes (DaemonSet Controller и Replication Controller), которые взаимодействуют с сервером API, создавая, обновляя и удаляя управляемые ими ресурсы (поды, точки входа в сервисы и т.д.).

Архитектура Kubernetes

Как работает Kubernetes

Согласно концепции контейнеризации, контейнеры содержат выполняемые сервисы, библиотеки и прочие ресурсы, необходимые для работы этих приложений. Доступ к контейнеру извне реализуется через индивидуально назначаемый ему IP-адрес. Таким образом, в Kubernetes контейнер – это программный компонент самого низкого уровня абстракции. Для межпроцессного взаимодействия нескольких контейнеров они инкапсулируются в поды.

Задачей Kubernetes является динамическое распределение ресурсов узла между подами, которые на нем выполняются. Для этого на каждом узле с помощью встроенного агента внутреннего мониторинга Kubernetes cAdvisor ведется непрерывный сбор данных о производительности и использовании ресурсов (время работы центрального процессора, оперативной памяти, нагрузок на файловую и сетевую системы).

Что особенно важно для Big Data проектов, Kubelet – компонент Kubernetes, работающий на узлах, автоматически обеспечивает запуск, остановку и управление контейнерами приложений, организованными в поды. При обнаружении проблем с каким-то подом Kubelet пытается повторно развернуть и перезапустить его на узле.

Аналогично HDFS, наиболее популярной распределенной файловой системе для Big Data-решений, реализованной в Apache Hadoop, в кластере Kubernetes каждый узел постоянно отправляет на master диагностические сообщения (heartbeat message). Если по содержанию этих сообщений или в случае их отсутствия мастер обнаруживает сбой какого-либо узла, процесс подсистемы управления Replication Controller пытается перезапустить необходимые поды на другом узле, работающем корректно [1].

Принципы работы Kubernetes

Примеры использования кубернетис

Поскольку K8s предназначен для управления множеством контейнеризированных микросервисов, неудивительно, что эта технология приносит максимальную выгоду именно в Big Data проектах. Например, кубернетис используют популярный сервис знакомств Tinder [4], телекоммуникационная компания Huawei [5], крупнейший в мире онлайн-сервисом поиска автомобильных попутчиков BlaBlaCar [6], Европейский Центр ядерных исследований (CERN) [7] и множество других компаний, работающих с большими данными и нуждающимися в инструментах быстрого и отказоустойчивого развертывания приложений [3].

В связи с цифровизацией предприятий и распространением DevOps-подхода, спрос на владение Kubernetes растет и в отечественных компаниях. Как показал обзор вакансий с рекрутинговой площадки HeadHunter, в 2019 году для современного DevOps-инженера и Big Data разработчика данная технология является практически обязательной.

Kubernetes — настоящий must have для современного DevOps-инженера

Просто о сложном: что такое квантовый компьютер и зачем он нужен

Sasha Kononenko

Мир на пороге очередной квантовой революции. Первый квантовый компьютер будет мгновенно решать задачи, на которые самое мощное современное устройство сейчас тратит годы. Какие это задачи? Кому выгодно, а кому угрожает массовое использование квантовых алгоритмов? Что такое суперпозиция кубитов, как люди научились находить оптимальное решение, не перебирая триллионы вариантов? Отвечаем на эти вопросы в рамках рубрики «Просто о сложном».

Евгений Глушков

Студент шестого курса МФТИ, инженер лаборатории искусственных квантовых систем, создатель и редактор ресурса Make It Quantum.

До квантовой в ходу была классическая теория электромагнитного излучения. В 1900 году немецкий ученый Макс Планк, который сам в кванты не верил, считал их вымышленной и чисто теоретической конструкцией, был вынужден признать, что энергия нагретого тела излучается порциями — квантами; таким образом, предположения теории совпали с экспериментальными наблюдениями. А пять лет спустя великий Альберт Эйнштейн прибегнул к этому же подходу при объяснении фотоэффекта: при облучении светом в металлах возникал электрический ток! Вряд ли Планк с Эйнштейном могли предположить, что своими работами закладывают основы новой науки — квантовой механики, которой будет суждено до неузнаваемости преобразить наш мир, и что в XXI веке ученые вплотную приблизятся к созданию квантового компьютера.

Читайте также:  Разнообразные виды диет в составе с мёдом

Вначале квантовая механика позволила объяснить структуру атома и помогла понять происходящие внутри него процессы. По большому счету сбылась давняя мечта алхимиков о превращении атомов одних элементов в атомы других (да, даже в золото). А знаменитая формула Эйнштейна E=mc2 привела к появлению атомной энергетики и, как следствие, атомной бомбы.

Квантовый процессор на пяти кубитах от IBM

Дальше — больше. Благодаря работам Эйнштейна и английского физика Поля Дирака во второй половине XX века был создан лазер — тоже квантовый источник сверхчистого света, собранного в узкий пучок. Исследования лазеров принесли Нобелевскую премию не одному десятку ученых, а сами лазеры нашли свое применение почти во всех сферах человеческой деятельности — от промышленных резаков и лазерных пушек до сканеров штрихкодов и коррекции зрения. Примерно в то же время шли активные исследования полупроводников — материалов, с помощью которых можно легко управлять протеканием электрического тока. На их основе были созданы первые транзисторы — они в дальнейшем стали главными строительными элементами современной электроники, без которой сейчас мы уже не представляем свою жизнь.

Быстро и эффективно решать многие задачи позволило развитие электронных вычислительных машин — компьютеров. А постепенное уменьшение их размеров и стоимости (в связи с массовым производством) проложило компьютерам дорогу в каждый дом. С появлением интернета наша зависимость от компьютерных систем, в том числе и для коммуникации, стала еще сильнее.

Зависимость растет, постоянно растут вычислительные мощности, но настала пора признать, что, несмотря на свои впечатляющие возможности, компьютеры оказались не в состоянии решить все задачи, которые мы готовы перед ними ставить. Одним из первых об этом начал говорить знаменитый физик Ричард Фейнман: еще в 1981 году на конференции он заявил, что на обычных компьютерах принципиально невозможно точно рассчитать реальную физическую систему. Все дело в ее квантовой природе! Эффекты микромасштаба легко объясняются квантовой механикой и из рук вон плохо — привычной нам классической механикой: она описывает поведение больших объектов. Тогда-то в качестве альтернативы Фейнман предложил использовать для расчетов физических систем квантовые компьютеры.

Что же такое квантовый компьютер и в чем его отличие от компьютеров, к которым мы привыкли? Все дело в том, как мы представляем себе информацию.

Если в обычных компьютерах за эту функцию отвечают биты — нули и единички, — то в квантовых компьютерах им на смену приходят квантовые биты (сокращенно — кубиты). Сам кубит — вещь довольно простая. У него по-прежнему два основных значения (или состояния, как любят говорить в квантовой механике), которые он может принимать: 0 и 1. Однако благодаря свойству квантовых объектов под названием «суперпозиция» кубит может принимать все значения, которые являются комбинацией основных. При этом его квантовая природа позволяет ему находиться во всех этих состояниях одновременно.

В этом и заключается параллельность квантовых вычислений с кубитами. Все случается сразу — уже не нужно перебирать все возможные варианты состояний системы, а это именно то, чем занимается обычный компьютер. Поиск по большим базам данных, составление оптимального маршрута, разработка новых лекарств — лишь несколько примеров задач, решение которых способны ускорить во множество раз квантовые алгоритмы. Это те задачи, где для поиска правильного ответа нужно перебрать огромное количество вариантов.

Кроме того, для описания точного состояния системы теперь не нужны огромные вычислительные мощности и объемы оперативной памяти, ведь для расчета системы из 100 частиц достаточно 100 кубитов, а не триллионов триллионов бит. Более того, с ростом числа частиц (как в реальных сложных системах) эта разница становится еще существеннее.

Одна из переборных задач выделялась своей кажущейся бесполезностью — разложение больших чисел на простые множители (то есть делящиеся нацело только на самих себя и единицу). Это называется «факторизация». Дело в том, что обычные компьютеры умеют довольно быстро перемножать числа, пусть даже и весьма большие. Однако с обратной задачей разложения большого числа, получившегося в результате перемножения двух простых чисел, на исходные множители обычные компьютеры справляются очень плохо. Например, чтобы разложить на два сомножителя число из 256 цифр, даже самому мощному компьютеру понадобится не один десяток лет. А вот квантовый алгоритм, который может решить эту задачу за несколько минут, придумал в 1997 году английский математик Питер Шор.

Первый российский кубит под электронным микроскопом

Квантовый процессор на девяти кубитах от Google

С появлением алгоритма Шора перед научным сообществом встала серьезная проблема. Еще в конце 1970-х годов, основываясь на сложности задачи факторизации, ученые-криптографы создали алгоритм шифрования данных, получивший повсеместное распространение. В частности, с помощью этого алгоритма стали защищать данные в интернете — пароли, личную переписку, банковские и финансовые транзакции. И после многолетнего успешного использования вдруг оказалось, что зашифрованная таким способом информация становится легкой мишенью для алгоритма Шора, запущенного на квантовом компьютере. Дешифровка с его помощью становится минутным делом. Радовало одно: квантовый компьютер, на котором можно было бы запустить смертоносный алгоритм, еще не был создан.

Тем временем по всему миру десятки научных групп и лабораторий стали заниматься экспериментальными исследованиями кубитов и возможностями создания из них квантового компьютера. Ведь одно дело — теоретически придумать кубит, и совсем другое — воплотить его в реальность. Для этого было необходимо найти подходящую физическую систему с двумя квантовыми уровнями, которые можно использовать в качестве базовых состояний кубита — нуля и единицы. Сам Фейнман в своей пионерской статье предлагал использовать для этих целей закрученные в разные стороны фотоны, но первыми экспериментально созданными кубитами стали в 1995 году захваченные в специальные ловушки ионы. За ионами последовали многие другие физические реализации: ядра атомов, электроны, фотоны, дефекты в кристаллах, сверхпроводящие цепи — все они отвечали поставленным требованиям.

Такое разнообразие имело свои достоинства. Подгоняемые острой конкуренцией, различные научные группы создавали все более совершенные кубиты и строили из них все более сложные схемы. Основных соревновательных параметров у кубитов было два: время их жизни и количество кубитов, которые можно было заставить работать сообща.

Сотрудники лаборатории искусственных квантовых систем

Время жизни кубитов задавало то, как долго в них хранилось хрупкое квантовое состояние. Это, в свою очередь, определяло, сколько вычислительных операций можно было выполнить с кубитом, пока он не «умер».

Для эффективной работы квантовых алгоритмов нужен был не один кубит, а хотя бы сотня, причем работающая вместе. Проблема заключалась в том, что кубиты не очень любили соседствовать друг с другом и выражали протест драматическим уменьшением своего времени жизни. Чтобы обойти эту неуживчивость кубитов, ученым приходилось идти на всяческие ухищрения. И все же на сегодняшний день ученым удалось заставить работать вместе максимум один-два десятка кубитов.

Так что, на радость криптографам, квантовый компьютер — все еще дело будущего. Хотя уже совсем не такого далекого, как могло когда-то казаться, ведь к его созданию активно подключаются как крупнейшие корпорации вроде Intel, IBM и Google, так и отдельные государства, для которых создание квантового компьютера — вопрос стратегической важности.

Что такое гейнер и для чего он нужен

Тема нашей статьи — гейнер, самая популярная после протеиновых смесей и BCCA спортивная добавка. Вы узнаете, из чего состоит гейнер, с какой целью он применяется, есть ли от гейнера польза и каков его возможный вред.

Зачем нужен гейнер

Что же такое гейнер? Все просто — это белково-углеводная смесь, созданная для эффективного и быстрого массонабора. Его основная задача — перекрыть дефицит калорий в питании, который возникает по причине повышенных физических нагрузок.

Для чего используют гейнер:

  • для увеличения гликогенового депо;
  • для компенсации дефицита калорийности питания;
  • для набора массы.
  • для закрытия белково-углеводного окна;
  • для стабилизации обменных процессов с целью их ускорения.

Последний фактор часто используется людьми с напряженным рабочим графиком, которым не всегда удается плотно поесть.

Кому нужен гейнер

  • Эктоморфам. Долгосрочное питание сложными углеводами — единственный способ преодолеть массовый барьер и начать расти. Для них подходит почти любой вид гейнера, так как чистый эктоморф не склонен к набору жировой прослойки, а значит, неуязвим для побочных эффектов передозировки спортивным питанием.
  • Хардгейнерам. Это люди, которые по причине недостатка питания или ввиду особенностей телосложения не могут набирать мышечную массу.
  • Людям, имеющим напряженный график дня. В этом случае гейнер заменит полноценный прием пищи, уменьшит катаболические процессы, поддерживая высокий уровень анаболизма.
  • Людям, принимающим ААС. По причине повышенного синтеза мужского полового гормона потребность в питании и белке увеличивается в разы.
  • Кроссфитерам. Особенности тренировки кроссфитеров подразумевают повышенные затраты энергии, в том числе гликогена. Для профилактики рабдомилиоза важно поддерживать в межсезонье переизбыток калорий и принимать вплоть до 4-х порций гейнера в день.
  • Пауэрлифтерам. Для них не важен источник энергии — гейнер позволяет легко и без нагрузки на ЖКТ достичь серьезного преобладания углеводов в питании.

Рекомендуем! Супер выбор гейнеров из США, Европы и России по отличным ценам в магазине спортивного питания Body-Factory. Перейти на сайт.

Разница между гейнером и протеиновыми смесями

Часто люди не могут понять разницу между протеиновым коктейлем и гейнером. Ведь в обеих смесях в составе присутствует белок.

Поясняем: белковая смесь нужна исключительно для поддержания аминокислотного баланса в организме. Гейнер – это преимущественно углеводы. Белок добавлен исключительно для стабилизации процесса пищеварения. Без белка гейнер будет всасываться в кровь со скоростью глюкозы, а значит, не будет отличаться от сахара. Кроме того, часть белка уходит на помощь в ферментировании углеводов, а часть – восполняет белковый баланс после тренировки.

Первым после тренировки возникает углеводное окно, а затем – белковое. Прием гейнера освобождает от закрытия этих окон одним махом. В то время, как перед приемом протеина все равно придется загружаться бананами или другими фруктами, чтобы открыть инсулином клетки организма.

Вывод: гейнер — это протеиновая смесь с высоким содержанием углеводов.

Виды гейнера

Несмотря на единое название, гейнер не имеет универсального состава. Есть несколько основных видов гейнеров. И в зависимости от прихотей производителя по своему составу эти смеси могут не пересекаться ни одним компонентом.

Рассмотрим основные виды белково-углеводных смесей, которые сейчас в большом количестве продаются на рынке.

Вид/названиеСоотношение углеводов к белкуХарактерная черта
Мальтозный90/10В составе мальтодекстрин – сверхбыстрый углевод, который практически мгновенно рассасывается. Вызывает быстрый набор жировой ткани. Практической ценности не имеет.
Крахмальный80/20Сложный и дорогой гейнер, гарантирующий высокий прирост силовых показателей и интенсивный набор массы.
Дешевый70/30Имеет в своем составе несколько видов быстрого белка. Отличается наличием соевого протеина в составе. Иногда добавляют сухое молоко и мальту.
Фифти-фифти50/50Редкая комбинация – предназначенная для мезоморфов. Обычно не рентабельный вариант, так как по отдельности компоненты будут стоить дешевле.
Брендовый60/40-75/25Распиаренный дешевый гейнер. Отличительная черта – красивая коробочка и реклама об эндорсере в виде Леврона или Пианны.
КреатиновыйЛюбоеХитрый гейнер, поставляется в больших 5-килограммовых упаковках. Гарантирует стабильный прирост массы.
Комплексный65/35Имеет в своем составе быстрые и медленные углеводы, быстрые и медленные белки. Отсутствуют дополнительные ингредиенты. Дорого но эффективно.
Сбалансированный60/40Можно приготовить только самостоятельно из покупного белка и грамотно подобранного крахмального мультисостава.

© Africa Studio — stock.adobe.com

Польза

В зависимости от подвида гейнера его польза, как и способ применения могут отличаться:

  1. Эктоморфы с быстрым обменном веществ могут компенсировать потребность в калорийности с помощью огромного количества медленных, сбалансированных смесей.
  2. Быстрый и дешевый гейнер, основанный на мальтозной патоке – можно использовать для закрытия углеводного окна. При правильном комбинировании с аминокислотами увеличит уровень анаболизма на 300-350% в период подпитки после тренировки.
  3. Комплексно-креатиновые гейнеры рекомендуется принимать за час до тренировки для насыщения организма креатином и энергией для расщепления гликогена в крови во время тренировочного процесса.
  4. Фифти-фифти, идеальное сочетание для мезоморфов. Позволяет набирать максимально сухую мышечную массу.

Важно понимать, для чего нужен гейнер: ведь это – не замена питанию, а всего лишь добавка, которая увеличивает общую калорийность и частично закрывает потребности организма в необходимых нутриентах.

Если вы не можете добрать калорийность питания, смело добавляйте гейнер в свой рацион. Но питаться только гейнером или только белковыми смесями – плохая идея, вредная для ЖКТ и эндокринной системы.

Есть ли какие-то специфические противопоказания к приему гейнера? Может ли он нанести вред вашему организму? Как бы это не было прискорбно, но в отличие от белковых смесей, гейнер более опасен для здоровья при неконтролируемом приеме.

  1. Гейнер не рекомендуется употреблять при сниженной скорости метаболизма. Поскольку все вещества имеют более легкую расщепляемость и усвояемость, прием гейнера может привести к увеличению жировой прослойки.
  2. Не рекомендуется принимать мальтозный гейнер. Он повышает кровяное давление, приводит к резким скачкам инсулина и имеет множество других неприятных побочных эффектов.
  3. Крайне аккуратно к составу гейнеров должны подходить люди, имеющие отклонения в инсулиновой выработке (пред-диабетовые состояния). В этом случае можно принимать гейнер только на крахмале или других сложных углеводах.
  4. Креатиновый гейнер может вызывать изменение в водно-солевом балансе.
  5. Креатиновая белково-углеводная смесь может вызывать судороги во время выполнения упражнений.
  6. Дешевый гейнер может содержать плохой белок, который вызовет несварение.
  7. Неумеренное потребление гейнеров, в состав которых входят витамины и минералы, могут вызвать гипервитаминоз или ускорит появление камней в почках.

В остальном у белково-углеводных смесей нет никаких противопоказаний, кроме регуляции сахара в крови.

Важно понимать, что остальные побочные эффекты и возможные противопоказания касаются в основном дешевых углеводных смесей и то при значительном превышении дозировок.

Особенности гейнеров для девушек

А теперь весьма щекотливый вопрос, на который в интернете можно найти противоречивые ответы. Стоит ли принимать гейнер девушкам? Вместо чистого ответа вновь вернемся к биохимии и составу.

  1. Гейнер это высококалорийный продукт с высокой скоростью усвоения. Девушки, которые не занимаются тяжелыми физическими упражнениями, не нуждаются в таком переизбытке калорийности.
  2. Дешевые гейнеры практически сразу откладываются в липидном депо. Это связано с особенностями женского обмена веществ.
  3. Креатин и натрий, входящие в состав, могут на время скрыть талию под литрами воды.

По своей сути, правильный гейнер – это каша с молоком, а дешевый гейнер – это сладкое пирожное. Поэтому когда перед девушкой стоит вопрос, нужен ли ей гейнер, стоит для начала спросить себя, нужна ли ей дополнительная тарелка с кашей для питания. Если она находится на фазе массонабора (это касается не только профессиональных бодибилдеров), то принимать небольшое количество гейнера вполне допустимо. Но если девушка пришла с целью накачать попу и похудеть, то любой избыток калорий только замедлит её прогресс. В этом случае гейнер лучше заменить на белковые коктейли комплексного воздействия с большим количеством казеина.

Читайте также:  Кедровый мед обладает многими полезными свойствами.

© Mike Orlov — stock.adobe.com

Как принимать

Как правильно принимать гейнер? Для достижения наибольшей эффективности принимайте гейнер в соответствии со следующими рекомендациями:

  1. Рассчитайте недостаток калорийности питания.
  2. Посчитайте, сколько порций гейнера это составит.
  3. Не считайте белки, входящие в состав.
  4. Поделите недостаток калорий в основном питании на количество порций гейнера, которые можете принимать в день.
  5. Обязательно принимайте порцию гейнера через 15-20 минут после тренировки.

Этого хватит, чтобы достичь оптимального результата, не прибегая к каким-либо ухищрениями.

Итоги

Несмотря на активную пропаганду использования углеводных смесей для прогресса, важно понимать, что гейнер это не панацея. В большинстве случаев это неоправданное и дорогое удовольствие, которое ускоряет прогресс на 3-5%.

Правильное и сбалансированное питание обойдется значительно дешевле, а самое главное – позволит достичь лучшего баланса. Ведь в гречневой каше или картофельном крахмале находится гораздо больше полезных микроэлементов, каждый из которых подталкивает вас к новым силовым достижениям. Вместо того, чтобы употреблять дешевый гейнер, можно просто пить мед с молоком. Это выйдет и дешевле и по своему эффекту не будет отличаться от употребления дешевого патоко-мальтозного продукта.

Биткоин валюта, что это и как применять её в своих целях: советы, рекомендации, полезная информация

Многие пользователи сети интернет задаются вопросом: биткоин что это (bitcoin, btc, бтк, биток)? Если кратко, то это децентрализованная (что значит его нельзя подделать или запретить) электронная валюта, полностью защищённая от износа и эмиссии. В первые 2 года существования идея не покидала границ самой Всемирной паутины. Население попросту не знало о валюте или не понимало, что такое биткоин. Но в ряде стран Южной Америки и в Японии она уже признана платёжным средством. Там наравне с государственной валютой можно использовать bitcoin.

Биткоин что это такое? What is Bitcoin? (+видео)

Биткоин что это такое простыми словами? Первое, что нужно знать: это виртуальная валюта и функционирует она как на компьютерах, так и на мобильных устройствах. К тому же валюта биткоин не имеет центрального администратора и какого-либо управления со стороны людей. В результате это оборачивается для пользователей существенными преимуществами.

Создание платёжного средства биткоин было начато в 2008 году программистом под псевдонимом Сатоши Накамото. Новая валюта пришла к мировой известности уже спустя 2 года, продемонстрировав устойчивую тенденцию к росту. Имя создателя же дало название самой маленькой частице (одной десятимиллионной доле) – сатоши.

Как работают криптовалюты (на примере биткоина)?

Так как он устроен? Для понимания принципа работы криптовалюты лучше всего сравнить его с онлайн-банком, платёжной системой или банком настоящим. Перевод в традиционных платёжных системах выглядит так:

  1. Вы отправляете банку запрос «хочу переслать 5 рублей со счёта, А на счёт Б».
  2. Банк или сервер решает, можно ли провести платёж, а также взимает комиссию.
  3. Деньги поступают из вашего счёта на указанный вами.

Из этого следует большое количество неудобств пользователю: неисправность сервера, проблемы с законом у банка или любые другие вопросы делают недоступными как платежи, так и, возможно, снятие денег со счёта. А теперь посмотрим, что есть биткоин, как работает система.

Электронная валюта bitcoin использует специальный алгоритм (блокчейн), который равномерно задействует в операциях каждый компьютер, работающий в системе. При этом сами устройства никак не связаны между собой территориально и могут находиться в разных уголках земного шара. Для хранения информации о текущих средствах также используется каждое устройство, всё многократно шифруется и дублируется.

Алгоритм платежа в биткоин

Если упростить и написать в стиле «bitcoin для чайников», то последовательность событий при отправке платежа в криптовалюте такова:

  1. Вы создаёте запрос «хочу переслать 5 рублей из счёта, А на счёт Б».
  2. Алгоритм решает, какой компьютер обработает вашу транзакцию.
  3. Происходит «вписывание» информации и о переводе на все устройства, находящиеся в системе.
  4. Биткоины также поступают на счёт Б.

Как работает Bitcoin? Биткоин что это? Все технические детали (видео)

Сколько всего существует?

Многих интересует, сколько всего биткоинов в мире на данный момент. Примерное их количество составляет немного более 18,2 миллионов (на февраль 2020 года). Системой предусмотрено создание нового биткоина посредством того, что вы задействуете специальное устройство для вычислительных операций и обработки данных о транзакциях – майнинг. Но «напечатать», таким образом, много новой валюты не получиться – в системе установлено ограничение на количество создаваемых биткоинов в сутки (1800 BTC).

Имеется максимально допустимое число btc, по достижению которого майнинг (создание новых единиц валюты) уже будет невозможен и оно составляет 21 миллион. Путём нехитрых подсчётов из текущих показателей просто вычислить, что прирост количества виртуальных монет до максимума растянется на 150 лет (примерно 2140 год), значит, вопросы «сколько биткоинов может быть в мире?» и «сколько в нем нулей?» можно попросту себе не задавать.

Биткоин что это такое и какое его значение на практике для конечного потребителя? Нет никакой даже теоретической возможности произвести на свет такое количество криптовалюты, чтобы это привело к падению её цены на длительное время. Яркий пример: доллар США за последние 100 лет упал более чем в 300 раз из-за появления всё новых и новых денег. При этом контроль над их выпуском имела лишь одна структура. В результате вложения и сбережения миллионов людей могли и могут обесцениться в любой момент. Фактически это утверждение работает для каждой классической валюты и платёжной системы.

Чем отличается биткоин от электронных и бумажных денег?

Существует огромное количество различий между криптовалютой и обычными (фиатными) деньгами. Поэтому многим сложно понять для чего нужен bitcoin. Попробуем разобраться:

  • Теоретическая невозможность инфляции. «Допечатать» ещё биткоина не получится даже у создателей системы. Их количество заложено на уровне программного кода. Если ранее, возможно, было заниматься созданием новых единиц валюты (майнинг), то сейчас её количество безвозвратно стабилизировалось.
  • Отсутствие любых посредников при проведении операций с биткоин: никакой обменник, сервер или другой пользователь не сможет ни случайно, ни намеренно заблокировать перевод или остановить работу системы – втс не подвержен влиянию извне.
  • Децентрализованность означает, что работу системы обеспечивает каждый подключённый к ней компьютер в отдельности. Фактически виртуальная валюта биткоин будет существовать до того момента, пока работает хотя бы одно устройство. А сейчас в мире их десятки миллионов и число растёт по экспоненте.
  • Отсутствие центрального узла, администрации и управления, значит, что никакие законодательные и региональные запреты на интернет-деньги биткоин не действуют. При совершении переводов внутри системы криптовалюта не поддаётся юрисдикции ни одного государства или частного лица.
  • Очень высокое быстродействие. Даже международные переводы занимают до нескольких минут вне зависимости от времени суток и вашего местоположения. А комиссия за одну операцию минимальна. В этом компоненте электронная валюта биткоин не имеет равных.

Еще несколько отличий

  • Записи о переводах публичны и общедоступны. Вы можете отследить, куда ушли ваши деньги и откуда пришли. При этом анонимность остаётся на высоком уровне.
  • Лёгкая регистрация: интернет-валюта bitcoin не требует раскрытия личных данных. Для создания биткоин кошелька не нужно проходить сложные процедуры. Процесс занимает от силы несколько минут. Количество счетов также не ограничено.
  • Разделение на сверхмалые доли открывает совершенно новые возможности для торговли и предпринимательства, недоступные ранее. В большинстве случаев комиссия за перевод, вообще, отсутствует либо равна менее 0.01 доллара США.
  • Никто и ни при каких обстоятельствах не может заблокировать ваш счёт. После создания он будет существовать столько же, сколько работать сама система.
  • Отнять деньги, расположенные на вашем кошельке, не может никто – даже государство. Если только вы владеете ключом к учётной записи, то имеете настоящую стопроцентную гарантию сохранности своих денег. Цифровая валюта bitcoin полностью безопасна.
  • Количество переводов, объем пересылаемых или принимаемых биткоинов попросту отсутствуют.
  • За всё время поисков в системе не обнаружили практически ни одного критического бага, клиент для работы постоянно обновляется. Софт удобен даже тем, кто не знает, зачем нужны биткоины.
  • Взлёт стоимости. Ни один вид фиатных денег не возрастал на несколько тысяч раз за десятилетие. По сравнению с фиатом интернет-валюта bitcoin, курс которого составляет уже свыше 9500 долларов за штуку (февраль 2020), смог легко приумножить спрос и подняться в цене.

Актуальный курс Bitcoin (BTC)

Где взять биткоины?

Итак, что такое биткоины и как их заработать в 2020 году. Есть сразу несколько способов получения криптовалюты:

1. На биржах.

На данный момент существует немало действительно работающих и пригодных для использования варианта:

Основную часть рынка (около 70%) удерживает пара btc-usd. Для большинства из подобных сервисов необходима авторизация, включающая в себя отправку сканированных документов на проверку.

2. Обменные сервисы для биткоина и других криптовалют

  • Bestchange
  • Matbea (бонус за регистрацию 300р. через сутки)
  • Mercuryo
  • Kassa
  • 60cek.com (обзор)
  • Xchange
  • 24paybank
  • Бот Telegram для Биткоина (обзор)
  • Telegram для Bitcoin Cash
  • Телеграм для Ethereum
  • Телеграм для Litecoin
  • Telegram для DASH
  • Бот Telegram для DOGE (Dogecoin)
  • BOT Telegram для USDT
  • BOT Telegram для RUBM
  • BOT Telegram для USDM

Работают по совершенно аналогичному обычным обменным пунктам принципу, взимают фиксированный процент за операцию. Синхронизация курса несколько раз в сутки с одной из перечисленных выше бирж. Позволяет приобрести btc с помощью почти любого традиционного способа оплаты.

3. Биткоин — краны

Сайты, которые раздают небольшую часть биткоина бесплатно. Никакой опасности для пользователя в них нет – сервис просто задействует ваш компьютер для определённых операций вроде перемешивания потоков средств. Суммы, которые можно получить на этот счёт, крайне невелики, но сам процесс позволит ответить на вопросы вроде «Нужна ли виртуальная валюта bitcoin btc?», «Что это такое биткоин и как это работает?» и т. д.

4. Покупка «с рук»

На форумах, посвящённых биткоинам, можно найти большое количество владельцев криптовалюты в вашем городе. Важно тщательно отслеживать репутацию продавца и поинтересоваться, в каких сервисах, возможно, оперативно проверить получение средств. Это не представляет ничего сложного даже для тех, кто не знает как работать с биткоинами.

Ещё несколько лет назад в список можно было включить вышеупомянутый майнинг (генерация биткоинов). Но сейчас популярность криптовалюты достигла слишком высокой отметки. При ограничении на суточную норму созданных блоков это делает заработок даже мизерных средств этим способом почти неосуществимой задачей.

Криптовалюта биткоин: как можно её использовать?

И все же, что делать с биткоинами? Имеется много вариантов как для любителей заработка и инвесторов, так и подходящие менее рисковым пользователям, не знающим, что такое биткоины и зачем они нужны:

1. Хранение

Лучший ответ на вопрос, для чего нужны биткоины. Если проанализировать график поведения цены валюты к доллару, то безоговорочный максимум приходился на декабрь 2017 — 20000$. Виртуальные деньги биткоин, курс которого превышает 9500 долларов за 1 BTC (февраль 2020), периодически бьёт рекорды стоимости. К тому же все тенденции говорят о том, что спрос на криптовалюту будет расти очень быстро и уже через 2 года они вытеснят международные платежи с рынка. Где лучше хранить биткоины – вопрос неоднозначный и он будет рассмотрен в одном из разделов ниже.

Учитывая ограничение на количество валюты в системе (21 миллион), при росте спроса электронные деньги биткоин неизбежно возрастут в цене. Другое дело, что требования к безопасности вашего компьютера возрастают значительно. Ибо все переводы в системе никак нельзя отменить. Фактически именно заложенным изначально ограничением и обеспечен биткоин. Вероятность обесценить ваши вклады в долгосрочной перспективе отсутствует в принципе. Стоит задуматься, как их хранить, уже сейчас.

2. Осуществлять международные платежи

В среде фрилансеров и удалённых сотрудников расчёт биткоинами стал привычным делом. Это дешёво, надёжно и анонимно, чем всегда он и славился. Принцип работы которого основан на децентрализации и мощном шифровании. К тому же это очень простой процесс: даже те, кто не представляют, что такое электронные деньги биткоин, смогут разобраться за две минуты.

3. Оплачивать услуги за биткоин

На данный момент btc можно расплатиться с компаниями Dell, Microsoft и Amazon. Не говоря уже о сотнях магазинов и сервисов поменьше. В странах Евросоюза, Южной и Северной Америки, а также на Дальнем Востоке ими можно без проблем расплатиться и за еду, одежду и другие мелкие товары. Биткоины в мире пользуются немалым спросом. Даже в России, Ростов-на-дону, известное кафе стало их принимать.

4. Играть в азартные игры, делать спортивные ставки

Играть в азартные игры, делать спортивные ставки, использовать для торговли на биржах, даже если их попросту нет у вас в стране. Здесь всё ограничивается лишь фантазией разработчиков различных проектов и возможностями криптовалюты. Ведь что такое биткоин простыми словами? Возможность тратить деньги анонимно и быстро.

Недостатки биткоин

Хотя биткоин имеет много плюсов, минусов у валюты тоже немало и стоит рассмотреть их в процессе знакомства:

  1. Если вирус сотрёт ваш файл кошелька биткоин (это касается счетов, которые находятся на локальных устройствах) или сможет отследить пароль – ваши деньги уже не вернуть. К тому же сюда стоит отнести и довольно большое количество занимаемого места. Весь блок транзакций (начало 2020) занимает уже более 200 ГБ. Это следствие того, как устроена криптовалюта. Безопасная синхронизация (обновление базы данных) также займёт определённое время. В результате это скажется на удобстве эксплуатации.
  2. Если вы разобрались, зачем нужен биткоин и решили вложить деньги, то можете столкнуться с падением цены из-за недостатка спроса. Стоимость криптовалюты определяется капитализацией и спросом (и только ими) – это следствие того, как работает биткоин.
  3. Виртуальные деньги биткоин не поддерживают возврат средств при краже пароля или обмане. В результате никто не обладает достаточными возможностями и полномочиями, чтобы провести обратную транзакцию биткоина, если вам их не вернёт тот, кто их присвоил.

Теперь мы разобрались с вопросом биткоин что это – интересная альтернатива деньгам, которая имеет право на существование. Да, у валюты есть и ряд недостатков, но они сполна нивелируются огромным перечнем преимуществ и постоянно растущим спросом на криптовалюты. Со временем его цена и значимость в мире будут только увеличиваться.

Теперь мы разобрались в чём суть bitcoin. Скажите своё мнение о данной цифровой валюте. Надолго ли она пришла в наш мир и какое будет будущее у неё? Давайте делиться своими наработками и помогать друг другу в этом.

Ссылка на основную публикацию