Objectifs

• Découvrez ce qu'est un cluster Kubernetes.
• Apprenez ce qu'est Minikube.
• Démarrez un cluster Kubernetes à l'aide d'un terminal en ligne.

Kubernetes Clusters

Kubernetes coordonne un groupe d'ordinateurs hautement disponibles qui sont connectés pour fonctionner comme une seule et même unité. Les abstractions de Kubernetes vous permettent de déployer des applications conteneurisées dans un cluster sans les lier spécifiquement à des ordinateurs individuels. Pour utiliser ce nouveau modèle de déploiement, les applications doivent être empaquetées de manière à les dissocier des hôtes individuels: elles doivent être conteneurisées. Les applications conteneurisées sont plus flexibles et disponibles que dans les modèles de déploiement précédents, dans lesquels les applications étaient installées directement sur des machines spécifiques sous la forme de packages profondément intégrés à l'hôte. Kubernetes automatise plus efficacement la distribution et la planification des conteneurs d'applications dans un cluster. Kubernetes est une plate-forme open source prête pour la production.

Un cluster Kubernetes est constitué de deux types de ressources:

• Le maître coordonne le cluster.
• Les nœuds sont les serveurs qui exécutent des applications.

Schéma du Cluster

Le maître est responsable de la gestion du cluster. Le maître coordonne toutes les activités de votre cluster, telles que la planification des applications, la gestion de l'état souhaité des applications, la mise à l'échelle des applications et le déploiement de nouvelles mises à jour.

Un nœud est une machine virtuelle ou un ordinateur physique servant d’ordinateur de travail dans un cluster Kubernetes. Chaque nœud est doté d’un Kubelet, qui est un agent permettant de gérer le nœud et de communiquer avec le maître Kubernetes. Le nœud doit également disposer d'outils permettant de gérer les opérations de conteneur, telles que Docker ou rkt. Un cluster Kubernetes qui gère le trafic de production doit comporter au moins trois nœuds.

Lorsque vous déployez des applications sur Kubernetes, vous indiquez au maître de démarrer les conteneurs d'applications. Le maître planifie l'exécution des conteneurs sur les nœuds du cluster. Les nœuds communiquent avec le maître à l'aide de l'API Kubernetes , que le maître expose. Les utilisateurs finaux peuvent également utiliser l'API Kubernetes directement pour interagir avec le cluster.

Un cluster Kubernetes peut être déployé sur des machines physiques ou virtuelles. Pour démarrer avec le développement de Kubernetes, vous pouvez utiliser Minikube. Minikube est une implémentation Kubernetes légère qui crée une machine virtuelle sur votre machine locale et déploie un cluster simple contenant un seul nœud. Minikube est disponible pour les systèmes Linux, macOS et Windows. La CLI Minikube fournit des opérations d’amorçage de base permettant d’utiliser votre cluster, notamment les fonctions de démarrage, d’arrêt, de statut et de suppression. Pour ce tutoriel, toutefois, vous utiliserez un terminal en ligne fourni avec Minikube pré-installé.

Maintenant que vous savez ce qu'est Kubernetes, allons au didacticiel en ligne et commençons notre premier cluster!

Objectifs

• En savoir plus sur les déploiements d'applications.
• Déployez votre première application sur Kubernetes avec kubectl.

Déploiements Kubernetes

Une fois que vous avez un cluster Kubernetes en cours d'exécution, vous pouvez déployer vos applications conteneurisées par dessus. Pour ce faire, vous créez une configuration de Déploiement (Deployments) Kubernetes. Le déploiement instruit Kubernetes de comment créer et mettre à jour des instances de votre application. Une fois que vous avez créé un déploiement, le plannificateur de Kubernetes (kube-scheduler) planifient les instanciations d'application sur des nœuds du cluster.

Une fois les instances d’application créées, un contrôleur de déploiement Kubernetes surveille en permanence ces instances. Si le nœud hébergeant une instance tombe en panne ou est supprimé, le contrôleur de déploiement remplace l'instance par une instance située sur un autre nœud du cluster. Ceci fournit un mécanisme d'auto-réparation pour faire face aux pannes ou à la maintenance de la machine.

Dans le monde de pré-orchestration, les scripts d'installation étaient souvent utilisés pour démarrer des applications, mais ils ne permettaient pas une récupération après une panne d'ordinateur. En créant et en maintenant vos instances d’application sur plusieurs nœuds, les Déploiements Kubernetes offre une approche fondamentalement différente de la gestion des applications.

Déploiement de votre première application sur Kubernetes

Vous pouvez créer et gérer un déploiement à l'aide de l'interface de ligne de commande, Kubectl.

Kubectl utilise l'API Kubernetes pour interagir avec le cluster. Dans ce module, vous apprendrez les commandes Kubectl les plus courantes nécessaires à la création de déploiements exécutant vos applications sur un cluster Kubernetes.

Lorsque vous créez un déploiement, vous devez spécifier l'image de conteneur de votre application et le nombre de réplicas que vous souhaitez exécuter. Vous pouvez modifier ces informations ultérieurement en mettant à jour votre déploiement.; Modules 5 et 6 du bootcamp, expliquez comment vous pouvez faire évoluer et mettre à jour vos déploiements.

Pour notre premier déploiement, nous utiliserons une application Node.js intégrée dans un conteneur Docker. Pour créer l'application Node.js et déployer le conteneur Docker, suivez les instructions du Tutoriel Hello Minikube.

Maintenant que vous savez ce que sont les déploiements, allons au didacticiel en ligne et déployons notre première application!

Objectifs

• En savoir plus sur les pods Kubernetes.
• En savoir plus sur les nœuds Kubernetes.
• Dépannez les applications déployées.

Pods de Kubernetes

Lorsque vous avez créé un déploiement dans le Module 2, Kubernetes a créé un Pod pour héberger votre instance d'application. Un pod est une abstraction Kubernetes qui représente un groupe d'un ou plusieurs conteneurs d'application (tels que Docker), et certaines ressources partagées pour ces conteneurs. Ces ressources comprennent:

• Stockage partagé, en tant que Volumes
• Mise en réseau, en tant qu'adresse IP d'un unique cluster
• Informations sur l'exécution de chaque conteneur, telles que la version de l'image du conteneur ou les ports spécifiques à utiliser

Un pod modélise un "hôte logique" spécifique à l'application et peut contenir différents conteneurs d'applications qui sont relativement étroitement couplés. Par exemple, un pod peut inclure à la fois le conteneur avec votre application Node.js ainsi qu'un conteneur différent qui alimente les données à être publiées par le serveur Web Node.js. Les conteneurs d'un pod partagent une adresse IP et un espace de port, sont toujours co-localisés et co-planifiés, et exécutés dans un contexte partagé sur le même nœud.

Les pods sont l'unité atomique de la plate-forme Kubernetes. Lorsque nous créons un déploiement sur Kubernetes, ce déploiement crée des pods avec des conteneurs à l'intérieur (par opposition à la création directe de conteneurs). Chaque pod est lié au nœud où il est planifié et y reste jusqu'à la résiliation (selon la politique de redémarrage) ou la suppression. En cas de défaillance d'un nœud, des pods identiques sont programmés sur d'autres nœuds disponibles dans le cluster.

Aperçu des Pods

Nœuds

Un Pod s'exécute toujours sur un Nœud. Un nœud est une machine de travail dans Kubernetes et peut être une machine virtuelle ou physique, selon le cluster. Chaque nœud est géré par le planificateur. Un nœud peut avoir plusieurs pods, et le planificateur Kubernetes gère automatiquement la planification des pods sur les nœuds du cluster. La planification automatique du planificateur tient compte des ressources disponibles sur chaque nœud.

Chaque nœud Kubernetes exécute au moins:

• Kubelet, un processus responsable de la communication entre le planificateur Kubernetes et le nœud ; il gère les Pods et les conteneurs s'exécutant sur une machine.
• Un environnement d'exécution de conteneur (comme Docker) chargé d'extraire l'image du conteneur d'un registre, de décompresser le conteneur et d'exécuter l'application.

Aperçu des Nœuds

Dépannage avec kubectl

Dans le module 2, vous avez utilisé l'interface de ligne de commande Kubectl. Vous continuerez à l'utiliser dans le module 3 pour obtenir des informations sur les applications déployées et leurs environnements. Les opérations les plus courantes peuvent être effectuées avec les commandes kubectl suivantes:

• kubectl get - liste les ressources
• kubectl describe - affiche des informations détaillées sur une ressource
• kubectl logs - imprime les journaux d'un conteneur dans un pod
• kubectl exec - exécute une commande sur un conteneur dans un pod

Vous pouvez utiliser ces commandes pour voir quand les applications ont été déployées, quels sont leurs statuts actuels, où elles s'exécutent et quelles sont leurs configurations.

Maintenant que nous en savons plus sur nos composants de cluster et la ligne de commande, explorons notre application.