Ubuntu com k8s

O cluster Kubernetes que criaremos, utilizará três Droplets da DigitalOcean com Sistema Operacional Ubuntu 18.04. A criação dos Droplets foi realizada utilizando o utilitário de linha de comando doclt, mais informações de uso do doctl acesse o link.

Geralmente a VPS da DigitalOcean é chamada de Droplet.

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Instalação do Tmux

Inicialmente, entre no terminal com as teclas de atalho ctrl+alt+t, para exibir as três conexões com os hosts utilizaremos o tmux para multiplexar os treminais, caso não tenha instalado utilize o comando a seguir:

sudo apt-get -y install tmux

O tmux trabalha com sessões, janelas e painéis. Este link fornece alguns atalhos para utlizar com Tmux. Para criar uma nova sessão com o nome kubernetes, utilize o comando a seguir:

tmux new -s kubernetes

O tmux utilizar um prefixo para identificar os comandos, o prefixo pradão é ctrl + b. Então a utilização do tmux funcionaria como pode ser observado abaixo:

<prefix> + commando

Para dividir o painel na horizontal, utilize o comando a seguir:

<prefix> + "

Para dividir o painel na vertical, utilize o comando a seguir:

<prefix> + %

Utiize o layout predefinido:

<prefix> + alt + 2

Para navegar entre os painéis:

<prefix> + seta

Expandir painel atual:

<prefix> + z

Scroll no painel:

<prefix> + PageUp

Para sincronizar os painéis na mesma janela, utilize o comando a seguir e digite setw synchronize on:

<prefix> + :

Para retirar a sincronização dos painéis na mesma janela, utilize o comando a seguir e digite setw synchronize off:

<prefix> + :

Para mais informações sobre o tmux, acesse a documentação ou o manual.

Instalação do Kubernetes

O Kubernetes é um orquestrador de containers, e para executar os containers nos Pods utiliza o runtime container, neste link tem algumas opções de runtime container para ser utilizado com o Kubernetes.

A opção escolhida foi o Docker , para realizar a instalação utilize o comando abaixo:

sudo curl -fsSL https://get.docker.com | bash

Adicione a chave do kubernetes:

curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -

Adicione o repositório do k8s no Ubuntu:

echo "deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" > /etc/apt/sources.list.d/k8s.list

Atualize os nós:

apt-get update

Instale o kubelet, o agente que estará em todos os nós, responsavél por transmitir as informações dos nós para o kube-api, iniciar os pods e contêineres:

apt-get install kubelet

Instale o kubeadm que é o responsavél por inicializar o cluster:

apt-get install kubeadm

Instale o kubectl para realizar ações administrativas no cluster:

apt-get install kubectl

Desabilite o swap:

swapoff -a &&\
cp /etc/fstab /etc/fstab.bkp &&\
sed -i.bak '/ swap / s/^\(.*\)$/#/g' /etc/fstab

Realize as configurações recomendadas pelo site oficial do Kubernetes para utilizar o runtime container do Docker corretamente.

Crie o arquivo daemon.json com as configurações a seguir, para utiizar o systemd o Cgroup drivers escolhido no lugar do cgroupfs.

sudo cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m"
  },
  "storage-driver": "overlay2"
}
EOF

Crie a estrutura de diretório:

sudo mkdir -p /etc/systemd/system/docker.service.d

Atualize os serviços no host e reinicie o Docker:

sudo systemctl daemon-reload && \
sudo systemctl restart docker

No nó master, utilize o comando kubeadm config images pull, para realizar o dowload dos compomentes do cluster.

Inicialize o cluster:

kubeadm init

Crie uma pasta, mova o arquivo de configuração do cluster e altere o dono e grupo:

mkdir -p $HOME/.kube &&\
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config &&\
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

Implante o Pod Network, responsável por permitir que os pods consigam-se comunicar em diferentes nós.

kubectl apply -f "https://cloud.weave.works/k8s/net?k8s-version=$(kubectl version | base64 | tr -d '\n')"

Visualize o token:

kubeadm token list

Realize o cálculo do hash da chave pública da CA raiz:

openssl x509 -pubkey -in /etc/kubernetes/pki/ca.crt | openssl rsa -pubin -outform der 2>/dev/null | openssl dgst -sha256 -hex | sed 's/^.* //'

Realize o join dos nós, workers, com o comando a seguir, subtituindo ip-node-master pelo IP do nó master, my-token pelo token armazenado no master e o hash-ca por hash da chave pública da CA do master:

kubeadm join <ip-node-master>:6443 --token <my-token> --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<hash-ca>

Outra opção para realizar o join; utilize o comando abaixo, copie o resultado para o novo nó para adicioná-lo:

kubeadm token create --print-join-command

Visualize os nós:

kubectl get nodes -o wide

Obtenha informações do nó master:

kubectl describe node <nome-do-nó>

Adicione o auto-completar:

echo "source <(kubectl completion bash)" >> .bashrc

Atualize o bashrc:

source ~/.bashrc

Visualize os namespaces:

kubectl get namespaces

Execute o deployment do nginx:

kubectl run nginx --port 80 --image=nginx

O kubernetes utiliza o range de portas 3000 - 32767 para uso com o tipo de service NodePort.

Crie um service para expôr uma porta acessível no browser:

kubectl expose deployment nginx --type=NodePort

Edite o service:

kubectl edit service nginx

Salve e converta em yaml o conteúdo do deployment em execução:

kubectl get deployments nginx -o yaml > meu-deployment.yaml

Edite o arquivo meu-deployment.yaml :

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    run: nginx
  name: nginx-novo
  namespace: default
spec:
  progressDeadlineSeconds: 600
  replicas: 5
  revisionHistoryLimit: 10
  selector:
    matchLabels:
      run: nginx
  strategy:
    rollingUpdate:
      maxSurge: 25%
      maxUnavailable: 25%
    type: RollingUpdate
  template:
    metadata:
      creationTimestamp: null
      labels:
        run: nginx
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        imagePullPolicy: Always
        name: nginx
        ports:
        - containerPort: 80
          protocol: TCP
        resources: {}
        terminationMessagePath: /dev/termination-log
        terminationMessagePolicy: File
      dnsPolicy: ClusterFirst
      restartPolicy: Always
      schedulerName: default-scheduler
      securityContext: {}
      terminationGracePeriodSeconds: 30

Após a altereação no arquivo yaml, execute-o com suas configurações:

kubectl create -f meu-deployment.yaml

Apague o deployment:

kubectl delete depoyment nginx

Apague o service:

kubectl delete service nginx

Instalação do Helm

O helm é um forma de compartilhar e utilizar aplicações para uso em cluster kubernetes.

Realize o download do binário para seu Sistema Operacional aqui, com o comando abaixo será feito o download para ambiente Linux 64 bits:

curl -o linux-amd64.tar.gz -OL https://get.helm.sh/helm-v2.15.0-rc.1-linux-amd64.tar.gz

Descompacte o arquivo baixado:

tar -xvzf linux-amd64.tar.gz

Entre na pasta:

cd linux-amd64/

Mova o helm para a pasta /usr/local/bin/:

 mv helm  /usr/local/bin/

Mova o tiller para a pasta /usr/local/bin/:

mv tiller  /usr/local/bin/

Outra opção de instalação do helm e tiller utilizando o script:

curl -L https://git.io/get_helm.sh | bash

Inicialize o helm:

helm init

Crie um serviceaccount (usuário) para que o helm funcione corretamente:

kubectl create serviceaccount --namespace=kube-system tiller

Crie um ClusterRoleBinding (prefil) para definir o que pode ser feito no cluster, e associar o usuário tiller a um ClusterRole específico:

 kubectl create clusterrolebinding tiller-cluster-role --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:tiller

Crie um path para o deploy tiller-deploy fica associado ao o usuário tiller.

kubectl patch deployments -n kube-system tiller-deploy -p '{"spec":{"template":{"spec":{"serviceAccount":"tiller"}}}}'

Para pesquisar alguma software:

helm search <nome-do-software>

Neste link pode-se observar vários aplicativos disponíveis para instalação utilizando helm.

Cheatsheet kubernetes

Imagem retirada do PDF disponível em https://ibd.sh/cheatsheet-k8s.

Referências

#3 - Kubernetes e Helm | ContainerWeek. LINUXtips. YOUTUBE, 10 abr. 2019. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=QAc_nWXfffY. Acesso em: 16 out. 2019.

Install using the convenience script. In: Get Docker Engine - Community for Ubuntu. DOCKER. Disponível em: https://docs.docker.com/install/linux/docker-ce/ubuntu/#install-using-the-convenience-script. Acesso em: 16 out. 2019.

Container runtimes. KUBERNETES, 2019. Disponível em: https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/container-runtimes. Acesso em: 16 out. 2019.

Installing kubeadm, kubelet and kubectl. In: Getting started. KUBERNETES, 2019. Disponível em: https://kubernetes.io/docs/setup/production-environment/tools/kubeadm/install-kubeadm/#installing-kubeadm-kubelet-and-kubectl. Acesso em: 17 out. 2019.

GONÇALVES, Ariane. Como usar o Tmux + Lista de Comandos. HOSTINGER, 1 abr. 2019. Disponível em: https://www.hostinger.com.br/tutoriais/como-usar-tmux-lista-de-comandos/. Acesso em: 17 out. 2019.

Como Instalar E Utlizar O Tmux. Terminal Root. YOUTUBE, 14 jan. 2018. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=Z7YcXTMMhEQ. Acesso em: 17 out. 2019.

Conheça a ferramenta tmux do GNU/Linux. Ricardo Prudenciato. YOUTUBE, 14 jan. 2019. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=abuMVACvRNI. Acesso em: 17 out. 2019.

FERNANDO, Jeferson. [Descomplicando o Kubernetes ] 02 - INSTALANDO e CONFIGURANDO um CLUSTER KUBERNETES. LINUXTIPS, 22 jul. 2018. Disponível em: https://www.linuxtips.io/post/descomplicando-o-kubernetes-02. Acesso em: 17 out. 2019.

BUZDAR, Karim. Install and Deploy Kubernetes on Ubuntu 18.04 LTS. VITUX, 9 nov. 2018. Disponível em: https://vitux.com/install-and-deploy-kubernetes-on-ubuntu. Acesso em: 17 out. 2019.

ARUL, Muhammad. How to Install and Configure Kubernetes and Docker on Ubuntu 18.04 LTS. HOWTOFORGE, 25 out. 2018. Disponível em: https://www.howtoforge.com/tutorial/how-to-install-kubernetes-on-ubuntu. Acesso em: 20 out. 2019.