Como configurar Kubernetes
Kubernetes, a menudo abreviado como K8s, es una plataforma de código abierto para la orquestación de contenedores. Fue creado por Google y donado a la Cloud Native Computing Foundation (CNCF). En términos simples, es un sistema que te ayuda a gestionar, automatizar, escalar y desplegar aplicaciones que están empaquetadas en contenedores, como los creados con Docker.
¿Para qué sirve Kubernetes?
Imagina que tienes una aplicación web que consta de varias partes (microservicios), cada una en su propio contenedor. Al principio, puedes gestionar unos pocos contenedores manualmente, pero a medida que tu aplicación crece, necesitas que se ejecute en múltiples servidores y que maneje mucho más tráfico. Aquí es donde Kubernetes se vuelve esencial.
Kubernetes hace el trabajo pesado por ti, automatizando tareas como:
Implementación y actualizaciones: Te permite desplegar nuevas versiones de tu aplicación de forma controlada y segura, sin afectar a los usuarios.
Escalabilidad: Puede aumentar o disminuir automáticamente el número de contenedores que se ejecutan, basándose en la demanda de tráfico o en el uso de la CPU. Si hay un pico de tráfico, Kubernetes crea más copias de tu aplicación para manejar la carga. Si el tráfico baja, las elimina para ahorrar recursos.
Autorecuperación: Si un contenedor o un servidor falla, Kubernetes detecta el problema y reinicia o reemplaza automáticamente los contenedores afectados para mantener la aplicación en funcionamiento.
Balanceo de carga: Distribuye el tráfico de red entre los diferentes contenedores para asegurarse de que ninguno se sobrecargue.
Descubrimiento de servicios: Permite que los contenedores se encuentren y se comuniquen entre sí automáticamente.
Conceptos clave
Para entender cómo funciona Kubernetes, es útil conocer algunos de sus componentes principales:
Contenedor: Es una unidad de software que empaqueta una aplicación y todas sus dependencias (bibliotecas, archivos de configuración, etc.) para que se ejecute de forma consistente en cualquier entorno.
Pod: Es la unidad más pequeña y básica de Kubernetes. Un Pod representa uno o más contenedores que se despliegan y se gestionan juntos. Los contenedores dentro de un mismo Pod comparten recursos de red y almacenamiento.
Nodo (Node): Es una máquina virtual o física en la que se ejecutan los Pods. Un clúster de Kubernetes está formado por un conjunto de nodos.
Clúster (Cluster): Es el conjunto de nodos controlados por el "plano de control" de Kubernetes. Es la estructura completa que gestiona las aplicaciones.
Configurar Kubernetes no es una tarea sencilla, ya que hay muchas maneras de hacerlo dependiendo de tus necesidades y el entorno. Sin embargo, los pasos básicos para crear un clúster de Kubernetes se dividen en varias etapas principales.
1. Seleccionar un entorno de despliegue
La primera decisión es dónde vas a ejecutar tu clúster de Kubernetes. Las opciones más comunes son:
Servicios en la nube gestionados: La forma más fácil para la mayoría de las empresas. Proveedores como Google Cloud (GKE), Amazon Web Services (EKS) y Microsoft Azure (AKS) ofrecen clústeres de Kubernetes "llave en mano". Ellos se encargan de la infraestructura y el mantenimiento del plano de control, lo que te permite centrarte en tus aplicaciones.
En tus propios servidores (On-premise): Si necesitas tener control total o no puedes usar la nube, puedes instalar Kubernetes en tus propios servidores físicos o virtuales. Esto requiere más trabajo y conocimiento para configurar y mantener el clúster.
Herramientas para desarrollo local: Para aprender o para el desarrollo en una máquina individual, puedes usar herramientas como Minikube o kind. Estas crean un clúster de Kubernetes simplificado en tu propia computadora.
2. Instalar las herramientas necesarias
Independientemente del entorno, necesitarás al menos dos herramientas en tu máquina local:
kubectl: La herramienta de línea de comandos para interactuar con tu clúster de Kubernetes. Es indispensable para desplegar aplicaciones, gestionar recursos y depurar problemas.kubeadm: (Para clústeres On-premise) Una herramienta que facilita la instalación de los componentes principales de Kubernetes en tus servidores.
3. Configurar el clúster (Ejemplo: On-premise con
kubeadm)Si estás configurando un clúster en tus propios servidores, los pasos serían:
Preparar los nodos: Instala un sistema operativo compatible (como Ubuntu o CentOS) en cada servidor.
Instalar un motor de contenedores: Kubernetes no viene con un motor de contenedores incorporado, por lo que debes instalar uno como Docker o containerd en cada servidor.
Inicializar el plano de control: En el nodo principal (master node), ejecuta
kubeadm init. Este comando instala los componentes del plano de control, como el servidor de la API, el programador yetcd. Al finalizar, te dará un comando para que otros nodos se unan al clúster.Configurar la red del clúster: Instala un "plugin" de red, como Calico o Flannel, en el clúster. Esto permite que los pods se comuniquen entre sí.
Unir los nodos de trabajo: En los otros servidores (worker nodes), ejecuta el comando
kubeadm joinque te proporcionó el nodo principal. Esto los conecta al clúster.
4. Desplegar una aplicación de ejemplo
Una vez que el clúster está en funcionamiento, puedes desplegar tu primera aplicación. Esto se hace típicamente con un archivo YAML que describe los recursos que necesitas.
Crear un archivo YAML: Crea un archivo
deployment.yamlpara describir un "Deployment" y un "Service" de Kubernetes. El Deployment gestiona las réplicas de tu aplicación, y el Service expone tu aplicación al mundo exterior o a otros servicios.Aplicar la configuración: Ejecuta
kubectl apply -f deployment.yaml.Verificar el estado: Usa
kubectl get podsykubectl get servicespara asegurarte de que tu aplicación se está ejecutando correctamente.
