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Manuel Vergara 2022-09-19 11:19:33 +02:00
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# Guía Kubernetes
Kubernetes es un sistema de código libre para la automatización del despliegue, ajuste de escala y manejo de aplicaciones en contenedores que fue originalmente diseñado por Google y donado a la Cloud Native Computing Foundation (parte de la Linux Foundation). Soporta diferentes entornos para la ejecución de contenedores, incluido Docker y su misión es la orquestación de dichos contenedores.
Es declarativo.
![](img/kubernetes-declarativo.png)
## Componentes
![](img/Componentes_kubernetes.png)
- **etcd** - Guarda el estado de Kubernetes
- **servidor API** - Es un componente central y sirve a la API de Kubernetes utilizando JSON sobre HTTP, que proveen la interfaz interna y externa de Kubernetes.
- **Planificador** - Es el componente enchufable que selecciona sobre qué nodo deberá correr un pod sin planificar basado en la disponibilidad de recursos.
- **Administrador de controlador** - Es el proceso sobre el cual el núcleo de los controladores Kubernetes como DaemonSet y Replication se ejecuta.
- **Nodo** *(esclavo o worker)* - Es la máquina física (o virtual) donde los contenedores (flujos de trabajos) son desplegados.
- **Kubelet** - Es responsable por el estado de ejecución de cada nodo, es decir, asegurar que todos los contenedores en el nodo se encuentran saludables.
- **kube proxy** - Reenvía el tráfico al pod donde tiene que ir.
- **cloud controler manager** - Es el encargado de conectarse a la API del cloud. <u>Es la diferencia con otros orquestadores</u>. Permite correr los contenedores y hacer funciones extras que no estén instaladas en nuestro espacio.
- **cAdvisor** - Es un agente que monitorea y recoge métricas de utilización de recursos y rendimiento como CPU, memoria, uso de archivos y red de los contenedores en cada nodo.
No es buena idea correr tráfico de clusterización en equipos personales.
---
## Recursos Kubernetes
![](img/Recursos-kubernetes.png)
Los **Pods** son los contenedores de Kubernetes (puede tener varios contenedores). La unidad mínima de computación. Comparte una única IP.
**ReplicaSet** son quienes se aseguran que los contenedores siempre se están ejecutando. Asegura
- Que no haya caída del servicio
- Tolerancia a errores
- Escalabilidad dinámica
**Deployment** es responsable de las actualizaciones de los contenedores y despliegues automáticos de la aplicación.. Maneja los ReplicaSets.
Los **servicios** permiten los accesos a la aplicación.
**Ingress** es un proxy inverso que se comunica con los servicios y nos da la posibilidad de tener un nombre DNS, balanceo de carga entre pods...
Los **namespace** son clusters virtuales respaldados por el mismo clúster físico.
---
## Instalación
Lo primero es instalar kubectl.
*Documentación oficial: https://kubernetes.io/docs/tasks/tools/install-kubectl-linux/*
Descargamos los paquetes.
```
curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl"
```
Descargamos validador kubectl checksum:
```
curl -LO "https://dl.k8s.io/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl.sha256"
```
Comprobamos
```
echo "$(cat kubectl.sha256) kubectl" | sha256sum --check
```
![](img/kubernete-01.png)
Ahora ya podemos instalar
```
sudo install -o root -g root -m 0755 kubectl /usr/local/bin/kubectl
```
Para asegurarnos de que tenemos una versión actualizada:
```
kubectl version --client=true
```
En *Windows*, con Docker Desktop podemos activar kubernetes.
En **Linux**, podemos instalar kind https://kind.sigs.k8s.io/
También podemos instalar minikube https://minikube.sigs.k8s.io/docs/ que instala todos los componentes de kubernetes en una MV y además tiene una serie de plugins para darle funcionalidades con una serie de paquetes precinfigurados.
En esta guía utilizaré [DigitalOcean](https://m.do.co/c/98c9ca613f37), 3 nodos kubernetes de los baratitos.
Para conectar kubectl con el cluster de kubernetes se debe desarcargar el fichero kubeconfig que es donde están declarados los contextos de kubernetes. Es una combinación de la url del servidor con las credenciales de lo que se haya instalado.
![](img/kubernete-02.png)
Se exporta en una variable de entorno
```
export KUBECONFIG=~/downloads/k8s-1-20..............
```
Y podremos comprobar los nodos con
```
kubectl get nodes
```
Para verlo con colores se puede usar un plugin que se llama *kubecolors*
Se puede ver la ayuda del cliente con
```
kubectl --help
```
El comando que más se tuiliza es `get`.
Una herramienta gráfica excelente es *lens*, que muestra los contenedores de una manera clara.
---
## Cheatsheet kubernetes
### Visualizar información de los recursos
#### Nodes
```
kubectl get no
kubectl get no -o wide
kubectl describe no
kubectl get no -o yaml
kubectl get node select or =[ label _name]
kubectl get nodes -o jsonpath='{.items[*].status.addresses[?(@.type==”ExternalIP”)].address}
kubectl top node [node_name]
```
#### ods
```
kubectl get po
kubectl get po -o wide
kubectl describe po
kubectl get po show-labels
kubectl get po -l app=nginx
kubectl get po -o yaml
kubect l get pod [ pod_name] -o yaml export
kubect l get pod [pod_name] -o yaml export > nameoffile.yaml
kubectl get pods field-selector status.phase=Running
```
#### Namespaces
```
kubectl get ns
kubectl get ns -o yaml
kubectl describe ns
```
#### Deployments
```
kubectl get deploy
kubectl describe deploy
kubectl get deploy -o wide
kubectl get deploy -o yam
```
#### Services
```
kubectl get svc
kubectl describe svc
kubectl get svc -o wide
kubectl get svc -o yaml
kubectl get svc show-labels
```
#### DaemonSets
```
kubectl get ds
kubectl get ds all-namespaces
kubectl describe ds [daemonset _name] -n [namespace_name]
kubectl get ds [ds_name] -n [ns_name] -o yaml
```
#### Events
```
kubectl get events
kubectl get events -n kube-system
kubectl get events -w
```
#### Logs
```
kubectl logs [pod_name]
kubectl logs since=1h [pod_name]
kubectl logs tail =20 [pod_name]
kubectl logs -f -c [container_name] [pod_name]
kubectl logs [pod_name] > pod.log
```
#### Service Accounts
```
kubectl get sa
kubectl get sa -o yaml
kubectl get serviceaccounts default -o yaml > ./sa.yaml
kubectl replace serviceaccount default -f. /sa.yaml
```
#### ReplicaSets
```
kubectl get rs
kubectl describe rs
kubectl get rs -o wide
kubectl get rs -o yaml
```
#### Roles
```
kubectl get roles all-namespaces
kubectl get roles all-namespaces -o yaml
```
#### Secrets
```
kubectl get secrets
kubectl get secrets all-namespaces
kubectl get secrets -o yaml
```
#### ConfigMaps
```
kubectl get cm
kubectl get cm all-namespaces
kubectl get cm all-namespaces -o yaml
```
#### Ingress
```
kubectl get ing
kubectl get ing all-namespaces
```
#### PersistentVolume
```
kubectl get pv
kubectl describe pv
```
#### PersistentVolumeClaim
```
kubectl get pvc
kubectl describe pvc
```
#### StorageClass
```
kubectl get sc
kubectl get sc -o yaml
```
#### MultipleResources
```
kubectl get svc, po
kubectl get deploy, no
kubectl get all
kubectl get all all-namespaces
```
### Modificar atributos de los recursos
#### Taint
```
kubectl taint [node_name] [taint _name]
```
#### Labels
```
kubectl label [node_name] disktype=ssd
kubrectl label [pod_name] env=prod
```
#### Cordon/Uncordon
```
kubectl cordon [node_name]
kubectl uncordon [node_name]
```
#### Drain
```
kubectl drain [node_name]
```
#### Nodes/Pods
```
kubectl delete node [node_name]
kubectl delete pod [pod_name]
kubectl edit node [node_name]
kubectl edit pod [pod_name]
```
#### Deployments/Namespaces
```
kubectl edit deploy [deploy_name]
kubectl delete deploy [deploy_name]
kubectl expose deploy [depl oy_name] port=80 type=NodePort
kubectl scale deploy [deploy_name] replicas=5
kubectl delete ns
kubectl edit ns [ns_name]
```
#### Services
```
kubectl edit svc [svc_name]
kubectl delete svc [svc_name]
```
#### DaemonSets
```
kubectl edit ds [ds_name] -n kube-system
kubectl delete ds [ds_name]
```
#### ServiceAccounts
```
kubectl edit sa [sa_name]
kubectl delete sa [sa_name]
```
#### Annotate
```
kubectl annotate po [pod_name] [annotation]
kubectl annotate no [node_name]
```
### Añadir recursos
#### Crear Pod
```
kubectl create -f [name_of _file]
kubectl apply -f [name_of _file]
kubectl run [pod_name] image=ngi nx restart=Never
kubectl run [ pod_name] generator =run-pod/v1 image=nginx
kubectl run [ pod_name] image=nginx restart=Never
```
#### Crear un Service
```
kubectl create svc nodeport [svc_name] tcp=8080:80
```
#### Crear Deployment
```
kubectl create -f [name_of _file]
kubectl apply -f [name_of _file]
kubectl create deploy [deploy_name] image=ngi nx
```
#### Interactive Pod
```
kubectl run [pod_name] image=busybox rm -it restart=Never — sh
```
#### Salida de YAMLto en un fichero
```
kubectl create deploy [deploy_name] image=ngi nx dry-run -o yaml > deploy.yaml
kubectl get po [pod_name] -o yaml export > pod. yaml
```
#### Ayuda
```
kubectl -h
kubectl create -h
kubectl run -h
kubectl explain deploy.spec
```
### Solicitaciones
#### Llamar a la API
```
kubectl get raw /apis/metrics.k8s.io/
```
#### Información del Cluster
```
kubectl config
kubectl cluster -info
kubectl get componentstatuses
```
![](img/kubernetes-cheat-sheet.png)
---
## Ejemplo de un YAML para un pod básico de busybox
```
apiVersion: v1kind: Podmetadata:name: busyboxspec:containers:- image: busybox:1.28.4command:- sleep- "3600"name: busyboxrestartPolicy: Always
```
Crear un *pod*
```
kubectl create -f busybox.yaml
```
Crear un *deployment*
```
kubectl run nginx --image=nginx
```
Crear un *service* a partir del *deployment* anterior
```
kubectl expose deployment nginx --port=80 --type=NodePort
```
Aquí está el *YAML* para un *volumen persistente* simple usando el almacenamiento local del nodo:
```
apiVersion: v1kind: PersistentVolumemetadata:name: data-pvnamespace: webspec:storageClassName: local-storagecapacity:storage: 1GiaccessModes:- ReadWriteOncehostPath:path: /mnt/data
```
Crear un *volumen persistente*
```
kubectl apply -f my-pv.yaml
```
Aquí está el *YAML* para un *ConfigMap* simple
```
apiVersion: v1kind: ConfigMapmetadata:name: my-config-mapdata:myKey: myValueanotherKey: anotherValue
```
Crear el *ConfigMap*
```
kubectl apply -f configmap.yaml
```
Aquí está el *YAML* para los *secret*:
```
apiVersion: v1kind: Secretmetadata:name: my-secretstringData:myKey: myPassword
```
Crear el *secret*
```
kubectl apply -f secret.yaml
```
Aquí está el *YAML* para una *cuenta de servicio*
```
apiVersion: v1kind: ServiceAccountmetadata:name: acrnamespace: defaultsecrets:- name: acr
```
Crear el *service account*
```
kubectl apply -f serviceaccount.yaml
```

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