Libro - Kubernetes (PDF)

Contenidos

1. Kubernetes (k8s)
   1. Origen
   2. Introducción
   3. Características
   4. Restricciones
2. Arquitectura
   1. Visión general
   2. Master
      1. Kube-Apiserver
      2. Cluster store (etcd)
      3. Kube-Controller-Manager
      4. Resúmen
   3. Nodos
      1. Kubelet
      2. Motor de contenedores
      3. Kube-Proxy
   4. Modelo declarativo y estado del clúster
   5. Pods
      1. Características
      2. Ciclo de vida
      3. Despliegues
   6. Servicios
   7. ReplicationControllers
   8. Deployments
3. Arquitectura KubeScheduler
4. API Primitives
   1. Manifiestos YAML
   2. Estructura básica de un manifiesto YAML
   3. Ventajas del uso de manifiestos YAML
   4. Obtención de YAML de objetos deplegados en kubernetes
5. Node
   1. Requisitos Hardware
   2. Requisitos Software
   3. Requisitos de Red
   4. Tipos de Nodos
6. CNI (Container Network Interface)
7. Motor de contenedores CRI-O
   1. ¿Qué es CRI-O?
   2. ¿Quién está contribuyendo al proyecto?
8. Lab: Instalación del motor de contenedores CRI-O (Fedora)
   1. Instalación del runtime CRI-O
9. Lab: Instalación Kubernetes (1 master + 2 minions) (Fedora)
   1. Instalación manual con kubeadm
   2. Configuración de master y nodos
   3. Configurando el IP Forwarding
   4. Deshabilitando la memoria SWAP
   5. Instalando los paquetes de Kubernetes
   6. Desactivando systemd-resolved
   7. Inicio del clúster
   8. Configurando el acceso al clúster en la máquina master
   9. Añadiendo nodos de computación
   10. Comprobando el inventario de nodos
10. Driver de red (Weave)
    1. ¿Cómo funciona?
    2. Configuración Simple
    3. Descubrimiento DNS
11. Lab: Instalación del Drvier de red Weave en Kubernetes
    1. Aplicando el manifiesto
    2. Comprobando el inventario de los nodos
12. Kubectl
    1. Describiendo el estado de nodos
    2. Listando los nodos
    3. Etiquetando roles de nodos
    4. Obteniendo información del clúster
13. Mantenimiento de los nodos
    1. Operación de Acordonado (Cordon)
    2. Operación de Desacordonado (uncordon)
    3. Operación de Drenado (Drain)
    4. Operación de Backup & Restauración
14. Lab: Mantenimiento de los nodos
    1. Operación de acordonamiento del nodo
    2. Operación de drenado del nodo
    3. Eliminación de nodo + generación de nuevo token de acceso
    4. Backup del componente etcd
    5. Restaurando backup del componenete etcd
15. Actualización de clúster de Kubernetes
    1. Comprobando la versión del agente kubelet
    2. Comprobando la versión de kubectl + kube-api-server
    3. Comprobando la versión del kube-proxy
    4. Comprobando la versión del kube-controller-manager
    5. Actualizando paquetes del sistema, sin tocar kubernetes
    6. Actualizando kubernetes (nodos maestros)
    7. Instalando una versión específica de kubeadm
    8. Actualizando mediante kubeadm
    9. Actualizando la versión de kubectl
    10. Actualizando el agente kubelet
    11. Comprobando la versión de kubernetes en los nodos
    12. Actualizando kubernetes (Nodos Minions)
16. Pods
    1. Implicaciones de múltiples contenedores en un mismo Pod
    2. Comunicaciones
    3. Comunicación interpods (Mismo Nodo)
    4. Comunicación interpods (Distintos Nodos)
    5. Ciclo de vida
    6. Acotamiento de recursos
17. Lab: Pods
    1. Creando 1 Pod con 1 container
    2. Listando los Pods
    3. Actualizando el Pod que tiene desplegado 1 container
    4. Creando 1 Pod con 2 Containers
    5. Añadiendo variables de entorno al Pod
    6. Describiendo el Pod
    7. Obteniendo manifiesto YAML a partir de un objeto desplegado en kubernetes
    8. Probando conexiones HTTP con el Pod
    9. Conectándonos dentro del pod (Origen Mode :D)
    10. Obteniendo logs del Pod
    11. Attach a un Pod
    12. Forwarding de puerto a un Pod
    13. Selección del nodo para el Pod
    14. Afinidad del Pod (Node Affinity)
    15. Health Check: livenessProbe
    16. Health Check: readinessProbe
    17. Health Check: startupProbe + sideCar
    18. Límites de recursos
    19. Eliminando los Pods
18. Autoescalado
    1. Horizontal Pod AutoScaler
       1. ¿Cómo funciona?
19. Lab: Autoescalado Horizontal Pod AutoScaler
    1. Creando manifiesto de autoescalado
    2. Obteniendo la IP del servicio
    3. Realizando peticiones con JMeter
    4. Observado el comportamiento del auto-escalado
20. Jobs
    1. Tipos de Jobs
    2. Tratando errores en contenedores fallidos
    3. Política backofflLimit
    4. Limpieza de Jobs finalizados
    5. Terminación de Jobs
    6. Limpieza automa´tica de Jobs finalizados
21. Lab: Jobs
    1. Creando un Job que calcula 2000 dígitos del número Pi
    2. Creando un Job que calcula 2000 dígitos del número Pi (Reintentos + fallo provocado)
    3. Creando Jobs en paralelo (Cantidad de ejecuciones)
    4. Crando Jobs en paralelo (Cantidad de ejecuciónes + Cantidad de paralelismo)
    5. Creando Jobs (Modo de oepración, cola de procesos)
    6. Creando Jobs (Autolimpieza de Job finalizado)
22. Lab: Kube-Scheduler
    1. Creando nuestro scheduler personalizado
    2. Creando el ClusterRole
    3. Creando el ClusterRoleBinding
    4. Creando el Rol
    5. Creando el RoleBinding
    6. Editando el kube-scheduler, activando nuestro scheduler
    7. Comprobando el scheduler
    8. Asiganndo pods a scheduler
    9. Visualizando eventos (A nivel de Pod del scheduler)
    10. Visualizando eventos (A nivel de event log de kubernetes)
    11. Visualizando eventso (A nivel de log del pod del scheduler)
23. Namespace
    1. ¿Cuándo utilizar múltiples espacios de nombre?
    2. Espacios de nombre por defecto
    3. ¿Qué elementos no operan bajo un espacio de nombres?
24. Lab: Namespaces
    1. Listando los namespaces
    2. Estados de un namespace
    3. Creando espacios de nombres
    4. Desplegando un pod en un espacio de nombres
    5. Estableciendo preferencia del espacio de nombres
    6. Eliminando espacio de nombres
    7. Comprobando qué elementos están bajo un espacio de nomobres
    8. Espacios de nombres y DNS
25. DaemonSet
    1. operativa del DaemonSet
26. Lab: DaemonSet
    1. Observando los DaemonSets del namespace kube-system
    2. Probando regeneración DaemonSets de sistema
    3. Craendo un DaemonSet
    4. Eliminación del DaemonSet
27. ReplicaSet
    1. ¿Cómo funciona la nueva unidad?
    2. Ventajas de uso
    3. ¿Cuándo debemos de usarlo?
    4. Etiquetas en ReplicationController
28. Lab: ReplicaSet
    1. Creación del primer ReplicaSet
    2. Análisis de estructura mínima
    3. Listando los Pods creados por el ReplicaSet
    4. Listando las unidades de replicación
    5. Describiendo la unidad de replicación
    6. Escalando el número de réplicas
    7. Simulando caída del servidor
    8. Añadiendo manualmente un Pod con nexo al ReplicaSet
    9. Obteniendo información detallada de las unidades rs
    10. Obteniendo metadata en formato .yml de un pod desplegado por el rs
    11. Eliminando las unidades rs con Pods
    12. Eliminando únicamente la unidad rs sin eliminar los Pods
29. Secrets
    1. ¿Para qué valen?
    2. ¿Quién puede utilizar secrets?
30. Lab: Secrets
    1. Creando nuestros propios secretos con kubectl (inline)
    2. Listado secretos
    3. Describiendo los secretos
    4. Creando secretos mediante archivo de manifiesto .yml
    5. Obteniendo descripción detallada del secreto
    6. Creando secretos que no estén en base64
    7. Prioridad a la hora de definir secretos
    8. Decodificando un secreto que esté en base64
    9. Editando un secreto
    10. Utilizando un secreto dentro de un Pod
    11. Utilizando un secreto dentro de un Pod (específiciamente secretos y rutas de montado de claves)
    12. Especificando permisos de los archivos de montaje
    13. Actualización de los secretos
    14. Utilizando secretos como varaibles de entorno
    15. Limitaciones de los secretos/seguridad
31. Services
    1. Arquitectura del servicio
    2. Tipos de Servicios
    3. Ingress
    4. Labels
    5. Service Discovery DNS
32. Lab: Services
    1. Creando el deployment para operaciones
    2. Creando un servicio de tipo ClusterIP (DHCP)
    3. Creando un servicio de tipo NodePort (DHCP)
    4. Creando un servicio de tipo ClusterIP (IP personalizada + binding a interfáz externa)
    5. Listando los endpoints
    6. Listando las reglas de iptables
    7. Creando servicio NodePort mediante exposición en línea (Sin YAML)
    8. Eliminando los servicios
    9. Creando un servicio de tipo LoadBalancer
    10. Política de enrutado del balanceador de carga
    11. Comprobando el funcionamiento DNS
    12. Ajustando DNS específica
    13. Creando servicio para acceder a pod con DNS específica de servicio (ClusterIP)
    14. Uso avanzado
33. Deployments
    1. Características del uso de Deployments
    2. Implicaciones
34. Lab: Deployments
    1. Creando 1 Deployment con 1 container
    2. Análisis de la estructura mínima
    3. Listando los Pods creados por el Deployment
    4. Listando las unidades Deployment
    5. Describiendo la unidad de Deployment
    6. Escalando el número de réplicas
    7. Describiendo la unidad de replicación (ReplicaSet)
    8. Comprobando que responde algún Pod con IP interna
    9. Creando un Deployment con directivas de Update
    10. Desplegando un Deployment con directivas de Update (rollout status)
    11. Llevando a cabo una operación de Rollback (rollout history)
    12. Pausando una operación de actualización (rollout pause)
    13. Resumiendo una operación de actualización pausada (rollout resume)
    14. Reiniciando de nuevo la operación de despliegue (rollout restart)
    15. Eliminando los deployments
    16. Despliegue ReadiNessProbe
35. Volumen
    1. Volúmenes Docker vs Kubernetes
    2. Volúmenes en Docker
    3. Volúmenes en Kubernetes
    4. ¿Cómo usa el Volumen un Pod?
    5. Tipos de volúmenes soportados por kubernetes
    6. Ofertados por proveedores de nube privada
    7. Con características de sistema de archivo distribuído
    8. Para poder utilizarlo en nube propia (OpenStack)
    9. Locales al nodo Kubernetes
    10. Compartición de archivos
    11. Otros tipos
    12. Volúmen Local (PersistentVolume - PV)
    13. Volúmen Local (PersistentVolumenClaim - PVC)
36. Lab: Volumen hostPath
    1. Creando 1 Pod con 1 container que usa un volumen
    2. Creando 1 Pod con 2 conteiner que usan un volumen compartido
37. Lab: Volumen emptyDir
    1. Posibles usos de este tipo de volumen
    2. Creando 1 Pod con 2 containers que usan un volumen compartido temporal
38. PersistentVolume
    1. Aprovisionando estátivo vs dinámico
    2. Estático
    3. Dinámico
    4. Capacity
    5. VolumeMode
    6. Access Modes
    7. StorageClassName
    8. PersistentVolumeReclaimPolicy
    9. MountOptions
    10. NodeAffinity
39. PersistentVolumeClaim
40. Lab: PersistentVolume
    1. Creando una unidad de persistencia de 5Gb y acceso R/W
    2. Listando las unidades de persistencia
41. Lab: PersistentVolumeClaim
    1. Creando PVC que usa PV
    2. Listando las claims (PVC)
    3. Añadiendo un volumen a un Pod a partir de un claim
42. Procedimiento en las comunicaciones seguras
    1. Fase de Autenticación
    2. Fase de Autorización
    3. Fase de Admisión
    4. Certificado de autorización
43. NetworkPolicy
44. Lab: NetworkPolicy
    1. Creando política de red, denegando comunicaciones
    2. Creando Pods afectados por la política
    3. Comprobando comunicaciones
    4. Estableciendo regla de comunicaciones (Política Ingress a nivel de Pod)
    5. Estableciendo regla de comunicaciones (Política Ingress a nivel de NameSpace)
    6. Estableciendo regla de comunicaciones (Política Ingress a nivel de IP)
    7. Estableciendo regla de comunicaciones (Política Egress a nivel de Pod)
45. Certificados TLS
46. Lab: Certificados TLS
    1. Mostrando la CA de un pod del clúster
    2. Instalando la herramienta CFSSL
    3. Generando la solicitud de certificado CSR
    4. Aprobando el certificado
    5. Extrayendo el certificado
47. Contexto de seguridad de ejecución
48. Lab: Contexto de seguridad de ejecución
    1. Comprobando contexto de seguridad
    2. Arrancando Pods con otro contexto de usuario
    3. Arrancando Pod con contexto de no-root
    4. Arracando Pod con contexto Privileged
    5. Arrancando un Pod añadiéndole capabilities
    6. Arrancando un Pod eliminándole capabilities
    7. Arrancando un Pod con contexto de seguridad de volumen, sólo lectura
    8. Arrancando un Pod con contexto de seguridad a nivel de Pod
49. ConfigMap
50. Lab: ConfigMap
    1. Generando la clave privada
    2. Creando el secreto
    3. Creando el ConfigMap
    4. Creando el Pod que usa el ConfigMap y el Secret
51. Monitorización
    1. Describe Pod
    2. Get events
    3. Get Pod
    4. Status
52. Lab: Monitorización
    1. Instlando el Servidor de métricas
    2. Comprobando el servidor de métricas
    3. Kubectl top
    4. Clúster Logs