Управление кластером Kubernetes

Kubernetes (K8s) - это открытое программное обеспечение для автоматизации развёртывания, масштабирования и управления контейнеризированными приложениями.

Разберем из каких элементов состоит kubernetes кластер:

1. Мастер k8s - это коллекция из трех процессов, которые выполняются на одном узле в вашем кластере, который обозначен как главный узел. Это процессы: kube-apiserver, kube-controller-manager и kube-scheduler.
2. Каждый отдельный неосновной узел в вашем кластере выполняет два процесса:
• kubelet взаимодействует с мастером Kubernetes.
• kube-proxy - сетевой прокси, который обрабатывает сетевые сервисы Kubernetes на каждом узле.
• среда выполнения контейнеров Docker, containerd, CRI-O

Установка кластера зависит от выбранной архитектуры кластера и его размещения: On-Premises или Cloud Managed. В первом случае можно использовать kubespray или kops, во втором - утилиты, которые предоставляют облачные провайдеры.

Для простоты будем использовать aws и для установки кластера напишем следующее описание:

apiVersion: eksctl.io/v1alpha5
kind: ClusterConfig

metadata:
  name: test-cluster
  region: eu-west-1
  version: "1.17"

nodeGroups:
  - name: NG-1-17
    instanceType: t3a.small
    desiredCapacity: 4
    #ami: ami-0b69a0b152acc27cf
    amiFamily: AmazonLinux2
    minSize: 2
    maxSize: 8
    volumeSize: 30
    ssh:
      allow: true # will use ~/.ssh/id_rsa.pub as the default ssh key

Для создания кластера необходимы утилиты awscli и eksctl, которые доступны для всех типов ОС, а также активный аккаунт в aws.

Применяем выбранные настройки командой:

eksctl create cluster -f test-cluster.yaml

Если все сделано правильно, у вас появится папка .kube, в которой будет находится описание для подключения к кластеру (токен, сертификаты, конекст и адрес подключения к кластеру).

После успешного создания кластера, можно выполнить команду:

kubectl get nodes

Эта команда выведет информацию о нодах кластера.

Для управления кластером необходимо обращаться к объектам API kubernetes, описывая состояние необходимых объектов. Объектами Kubernetes могут быть:

• Pod
• Service
• Том
• Namespace

Kubernetes также содержит абстракции более высокого уровня, которые опираются на контроллеры для создания базовых объектов и предоставляют дополнительные функциональные и удобные функции. Они включают:

• Deployment
• DaemonSet
• StatefulSet
• ReplicaSet
• Job

Примером описания необходимого состояния объекта может быть следующий листинг кода:

apiVersion: apps/v1 # до версии 1.9.0 нужно использовать apps/v1beta2
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  replicas: 2 # запускает 2 пода, созданных по шаблону
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

В нем мы описываем развертывание контейнера веб-сервера nginx, представленный двумя репликами и указываем порт, который будет слушать контейнер.

Примерно схожим образом выполняется управление и другими объектами кластера. Такой подход отлично вписывается в концепцию IaS - infrastructure as a code, когда сохранив в системе версионности все файлы конфигурации кластера, можно повторить его воссоздание на другой платформе в случае падения или разрушения кластера.

Возможно, для решения ваших задач подойдет наш DevOps-аутсорсинг или Managed Kubernetes as a Service.