Laboratorio Kubernetes

Este laboratorio está basado en los ejemplos previos, en particular la tarea 3.

Requisitos

Para ejecutar este laboratorio debes tener instalado mini-kube.

Encuentra las instrucciones para instalarlo acá: https://minikube.sigs.k8s.io/docs/start/

Además debes tener una cuenta en dockerhub: https://hub.docker.com

Paso 1

Construye una imagen para movies-api y publicala en tu cuenta en docker-hub:

cd movies-api
docker build -t TU_USUARIO/movies-api .
docker tag TU_USUARIO/movies-api TU_USUARIO/movies-api:v1
docker push TU_USUARIO/movies-api:v1
cd ..

Revisa que tu imagen aparece en el sitio de docker-hub.

Paso 2

Luego construye una imagen para movies-front y publícala en tu cuenta en docker-hub:

cd movies-front
docker build -t TU_USUARIO/movies-front .
docker tag TU_USUARIO/movies-front TU_USUARIO/movies-front:v1
docker push TU_USUARIO/movies-front:v1
cd ..

Revisa que tu imagen aparece en el sitio de docker-hub.

Paso 3

Vamos a iniciar minikube

cd k8s
minikube start

Abre otro terminal y ejecuta el dashboard:

minikube dashboard

Este comando abrirá tu navegador y te mostrará el dashboard de k8s.

Paso 4

Revisa el contenido de la carpeta k8s/base.

Encontrarás dos archivos, el primero es movies-app-namespace.yaml que contiene lo siguiente:

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: movies-app
  labels:
    name: movies-app

Esto define el namespace movies-app que es donde residirán todos los objetos que crearemos.

El otro archivo es movies-app-storage-class.yaml, que define un storage class que será usado para crear un volumen persistente para nuestra base de datos posteriormente.

kind: StorageClass
apiVersion: storage.k8s.io/v1
metadata:
  name: fast
provisioner: k8s.io/minikube-hostpath
parameters:
  type: pd-ssd

Luego para crear estos objetos debes localizarte en el directorio k8s y ejecutar:

kubectl apply -f base

Entra al dashboard y selecciona el namespace movies-app en el combobox. Haz click en Storage Classes (debajo de Config and Storage) y verifica que aparece fast y standard.

También puedes obtener esta información en la consola del siguiente modo:

kubectl get storageclass --namespace=movies-app

Si no quieres tener que escribir el namespace en cada comando kubectl puedes cambiar el contexto así:

kubectl config set-context --current --namespace=movies-app

Paso 5

Ahora vamos a crear la base postgres, esta se define en los archivos bajo la carpeta postgres.

El archivo postgres-secrets.yaml contiene la clave usada en la base de datos, que se encuentra codificada en base64, que es la forma que tiene K8s para codificar los secrets. El valor que está almacenado se puede cambiar, siempre que lo codifiques en base64.

El archivo postgres-service define el servicio postgres, que será usado posteriormente por migrations y los servicios. Acá se define el port que usará el servicio, entre otros parámetros.

Por último el archivo postgres-statefullset.yaml crea un StatefulSet que es la forma de crear objetos persistentes, en particular, acá configuramos los volúmenes persistentes donde quedará la base de datos.

Aplicamos estos objetos con el siguiente comando:

kubectl apply -f postgres

Paso 6

Vamos a ejecutar la migración de datos con flyway usando un Job.

El job ya se encuentra configurado en el archivo migrations/migration-job.yaml. Este archivo requiere un objeto config-map que vamos a crear con el siguiente comando:

kubectl create configmap migration-config --from-file=../flyway/sql -o yaml --namespace=movies-app --dry-run=client > migration/migration-config-map.yaml

Este comando va a crear el archivo migration/migration-config-map.yaml con el siguiente contenido:

apiVersion: v1
data:
  V1__Create_directors_table.sql: |-
    CREATE TABLE directors (
        id serial PRIMARY KEY,
        name varchar(100) NOT NULL
    )
  V2__Create_movies_table.sql: |-
    CREATE TABLE movies(
        id serial PRIMARY KEY,
        title varchar(150) NOT NULL,
        year int NOT NULL,
        description text,
        director_id integer,
        constraint fk_movies_directors
            foreign key (director_id)
            REFERENCES directors(id)
    )
  V3__Add_directors.sql: |
    insert into directors(name) values('Cristopher Nolan');
    insert into directors(name) values('Greta Gerwig');
  V4__Add_movies.sql: |
    insert into movies(title, year, director_id, description) values('Oppenheimer', 2023, 1, 'Epic Movie about the father of A-Bomb');
    insert into movies(title, year, director_id, description) values('Barbie', 2023, 2, 'Comedy and Musical on the popular doll');
kind: ConfigMap
metadata:
  creationTimestamp: null
  name: migration-config

Fíjate como hemos "copiado" el contenido de los archivos de migración flyway dentro de la sección data: de este archivo.

Aplicaremos la migración ejecutando el siguiente comando:

kubectl apply -f migration

Después de esto tenemos nuestra base de datos cargada con los datos iniciales.

Puedes verificarlo "entrando" a la base postgres. En el dashbaord selecciona Pods en el extremo derecho del Pods postgres-0 aparecen tres puntos verticales, este es un menú, ahi selecciona la opción Exec, esto abre un shell en el pod y puedes ingresar a la base de datos haciendo:

psql -U postgres

Entrando en la base de datos puedes realizar consultas para ver los datos que poblamos con la migración.

Puedes hacer lo mismo en la linea de comandos del siguiente modo:

kubectl exec --stdin --tty  postgres-0 -- /bin/bash
root@posrgres-0:/# psql -U postgres

Paso 7

Ahora vamos a crear los deployments para nuestros dos imágenes que creamos en el paso 1.

Debes modificar los archivos k8s/movies-api-deployment.yaml y k8s/movies-front-deployment.yaml.

Busca la linea que contiene el texto: image: TU_USUARIO/movies-front:v1 en k8s/movies-front-deployment.yaml y reemplaza TU_USUARIO por el nombre de tu usuario en docker-hub.

Busca la linea que contiene el texto: image: TU_USUARIO/movies-api:v1 en k8s/movies-api-deployment.yaml y reemplaza TU_USUARIO por el nombre de tu usuario en docker-hub.

Luego ejecuta:

kubectl apply -f deployment

Para probar debemos habilitar INGRESS del siguiente modo:

minikube addons enable ingress