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Laboratorio Kubernetes Curso CNA 2023

Laboratorio Kubernetes

Este laboratorio está basado en los ejemplos previos, en particular la tarea 4.

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

Imagenes

Este laboratorio asume que has creado 3 imágenes en docker-hub:

  • labcna-chat-frontend: con la imagen del frontend
  • labcna-users-svc: con la imagen de la api para gestionar usuarios
  • labcna-ws-server: con la imagen del servidor web socket

Si no las has creado en la tarea 4, puede usar las imágenes que el profesor disponga en clases.

Paso 1

Vamos a iniciar minikube

minikube start --container-runtime=containerd

Abre otro terminal y ejecuta el dashboard:

minikube dashboard

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

Paso 2

Revisa el contenido de la carpeta base.

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

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

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

El otro archivo es chat-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 ejecutar:

kubectl apply -f base

Entra al dashboard y selecciona el namespace chat-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=chat-app

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

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

Paso 3

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 4

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.

Ese archivo contiene un objeto config-map :

apiVersion: v1
data:
  V1__Create_users_table.sql: |
    CREATE TABLE users(
      id uuid PRIMARY KEY DEFAULT gen_random_uuid(),
      name VARCHAR(100) NOT NULL,
      email VARCHAR(255) NOT NULL UNIQUE,
      password VARCHAR(255) NOT NULL,
      birthday DATE
    );
kind: ConfigMap
metadata:
  creationTimestamp: null
  name: migration-config

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

Aplicaremos la migración ejecutando el siguiente comando:

kubectl apply -f migration

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 5

Ahora vamos a crear los deployments para nuestras imágenes.

Debes modificar los archivos que terminan en -deployment.yaml

Busca la linea que contiene el texto: image: USUARIO/aplicacion:version`` en y reemplaza USUARIOpor el nombre de tu usuario en docker-hub, junto con los valores adecuados paraaplicacionyversion`.

Luego de hacer los cambios levanta los servicios aplicando los manifiestos:

kubectl apply -f deployment

Revisa en el dashboard los servicios y sus logs.

Por ultimo nos falta habilitar INGRESS.

Paso 6

Ahora vamos levantar la configuración de ingress del siguiente modo:

kubectl apply -f networking

Revisa el archivo ingress-config.yaml.

Para poder ver estos servicios en nuestra máquina debes levantar el servicio tunnel:

minikube tunnel

Ahora puedes navegar a http://localhost/ y probar la aplicación.

Si tienes problema, probablemente debes habiltar el addon ingress, esto se realiza del siguiente modo:

minikube addons enable ingress