Introducción

Buenas, en este post vamos a desplegar un cluster sencillo de kubernetes con la herramienta k3s, tendremos un nodo controller y dos worker y la gestión del cluster la haremos desde nuestra máquina anfitriona.

Escenario

El escenario que haremos será sencillo como ya hemos dicho anteriormente, usaremos vagrant para hacer las tres máquinas con libvirt, el fichero Vagrantfile es el siguiente:

Vagrant.configure("2") do |config|

        config.vm.define :controller do |controller|
          controller.vm.box = "generic/debian10"
          controller.vm.hostname = "controller"
          controller.vm.synced_folder ".", "/vagrant", disabled: true
          controller.vm.provider :libvirt do |libvirt|
            libvirt.uri = 'qemu+unix:///system'
            libvirt.host = "debian"
            libvirt.cpus = 1
            libvirt.memory = 1024
          end
        end

        config.vm.define :worker1 do |worker1|
          worker1.vm.box = "generic/debian10"
          worker1.vm.hostname = "worker1"
          worker1.vm.synced_folder ".", "/vagrant", disabled: true
          worker1.vm.provider :libvirt do |libvirt|
            libvirt.uri = 'qemu+unix:///system'
            libvirt.host = "debian"
            libvirt.cpus = 1
            libvirt.memory = 1024
          end
        end

        config.vm.define :worker2 do |worker2|
          worker2.vm.box = "generic/debian10"
          worker2.vm.hostname = "worker2"
          worker2.vm.synced_folder ".", "/vagrant", disabled: true
          worker2.vm.provider :libvirt do |libvirt|
            libvirt.uri = 'qemu+unix:///system'
            libvirt.host = "debian"
            libvirt.cpus = 1
            libvirt.memory = 1024
          end
        end
end

Para arrancar el escenario:

vagrant up

Instalación de k3s en controller

Una vez arrancado el escenario, entramos en el nodo controller:

vagrant ssh controller

Y ejecutaremos el siguiente comando para que se haga la instalación automática de k3s

curl -sfL https://get.k3s.io | sh -

Aparte de k3s, también se han instalado las siguiente utilidades:

kubectl
crictl
k3s-killall.sh
k3s-uninstall.sh

Una vez instalado, podremos obtener información de los nodos:

sudo kubectl get nodes
     NAME         STATUS   ROLES                  AGE   VERSION
     controller   Ready    control-plane,master   20m   v1.20.4+k3s1

Parámetros necesarios para workers

Para hacer la instalación en los workers, necesitaremos dos parámetros de nuestro controller:

La dirección ip INTERNAL-IP:

 sudo kubectl get nodes -o wide
 NAME         STATUS   ROLES                  AGE   VERSION        INTERNAL-IP       EXTERNAL-IP   OS-IMAGE                       KERNEL-VERSION    CONTAINER-RUNTIME
 controller   Ready    control-plane,master   71m   v1.20.4+k3s1   192.168.121.22    <none>        Debian GNU/Linux 10 (buster)   4.19.0-14-amd64   containerd://1.4.3-k3s3

El token que genera k3s, alojado en:

 sudo cat /var/lib/rancher/k3s/server/node-token
     K105bb06e0ec50dae9f73cc17c3181f8c003a9cb915fbc40adcd8364e027b61c50b::server:5b5a5f9c0b7cda8d05350fbd52e5b712

Una vez obtenidos los dos parámetros, pasaremos a la instalación en los dos worker

Instalación k3s en workers

La instalación será de igual forma para las dos máquinas, primero declaramos las variables obtenidas del controller, siendo la primera la dirección url y el puerto usado por defecto por k3s:

k3s_url="https://192.168.121.22:6443"
k3s_token="K105bb06e0ec50dae9f73cc17c3181f8c003a9cb915fbc40adcd8364e027b61c50b::server:5b5a5f9c0b7cda8d05350fbd52e5b712"

Ahora procedemos a la instalación con el script proporcionado por k3s:

curl -sfL https://get.k3s.io | K3S_URL=${k3s_url} K3S_TOKEN=${k3s_token} sh
...
[INFO]  systemd: Starting k3s-agent

Una vez realizado en los dos workers, si vamos al nodo controller y obtenemos los nodos:

sudo kubectl get nodes
NAME         STATUS   ROLES                  AGE   VERSION
controller   Ready    control-plane,master   28m   v1.20.4+k3s1
worker1      Ready    <none>                 22m   v1.20.4+k3s1
worker2      Ready    <none>                 20m   v1.20.4+k3s1

Gestión del cluster desde máquina anfitriona

Para poder gestionar el cluster desde nuestra máquina, tendremos que irnos al controller y copiar el siguiente fichero:

sudo cat /etc/rancher/k3s/k3s.yaml

apiVersion: v1
clusters:
- cluster:
    certificate-authority-data: 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
    server: https://127.0.0.1:6443
  name: default
contexts:
- context:
    cluster: default
    user: default
  name: default
current-context: default
kind: Config
preferences: {}
users:
- name: default
  user:
    client-certificate-data: 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
    client-key-data: LS0tLS1CRUdJTiBFQyBQUklWQVRFIEtFWS0tLS0tCk1IY0NBUUVFSUcyMmJDeHZlbFZRbW5XeXVMbndhcXlBclhjR0FwWXVhZkc0dUlxWmRBekJvQW9HQ0NxR1NNNDkKQXdFSG9VUURRZ0FFT0tnMlJUZnlTM2FIakRqKzVjUlIxMnpVNFNTQVZYSUQ4dk1XUXRheC9EaVZENDdZOU9YMQp0bXM5WjFMbVdDdEZmMW1McUVwVlhkUjhYUG5xek9Oa0NRPT0KLS0tLS1FTkQgRUMgUFJJVkFURSBLRVktLS0tLQo=

Ahora en nuestra máquina anfitriona, ya instalado kubectl previamente, si no lo tenemos instalado, instalamos:

curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl"
sudo install -o root -g root -m 0755 kubectl /usr/local/bin/kubectl

Copiaremos el fichero a la siguiente ruta, no sin antes cambiar la ip, poniendo la ip de nuestro controller:

~/.kube/config

Ahora, cargamos el fichero con las credenciales:

export KUBECONFIG=~/.kube/config

Y comprobamos que podemos obtener los nodos:

kubectl get nodes
     NAME         STATUS   ROLES                  AGE   VERSION
     worker2      Ready    <none>                 29m   v1.20.4+k3s1
     controller   Ready    control-plane,master   37m   v1.20.4+k3s1
     worker1      Ready    <none>                 31m   v1.20.4+k3s1

Despliegue Letschat

A continuación haremos el despliegue de la aplicación de Letschat. Para ello, tenemos clonado este repositorio, el cuál tiene bastantes ejemplos y utilización de kubectl

Para el despliegue, nos iremos a la siguiente ruta:

kubernetes-storm/unidad3/ejemplos-3.2/ejemplo8/

Y ejecutamos:

kubectl apply -f .
     Warning: networking.k8s.io/v1beta1 Ingress is deprecated in v1.19+, unavailable in v1.22+; use 
     networking.k8s.io/v1 Ingress
     ingress.networking.k8s.io/ingress-letschat created
     deployment.apps/letschat created
     service/letschat created
     deployment.apps/mongo created
     service/mongo created

Cada fichero desplegará lo siguiente:

letschat-deployment: desplegará un pod con la aplicación letschat con una replica.
mongo-deployment: desplegará la base de datos necesaria para poder ejecutar letschat.
letschat-srv: desplegará el servicio para que la base de datos pueda conectar con letschat.
mongo-srv: desplegará el servicio para que la aplicación letschat pueda conectar con la base de datos.
ingress: añadirá el componente ingress para que se pueda acceder a la aplicación mediante un nombre.

Empezarán a crearse los desliegues:

kubectl get all,ingress
NAME                            READY   STATUS              RESTARTS   AGE
pod/letschat-7c66bd64f5-wcbkn   0/1     ContainerCreating   0          11s
pod/mongo-5c694c878b-qjtfj      0/1     ContainerCreating   0          11s

NAME                 TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
service/kubernetes   ClusterIP   10.43.0.1       <none>        443/TCP          43m
service/letschat     NodePort    10.43.43.122    <none>        8080:30437/TCP   11s
service/mongo        ClusterIP   10.43.255.141   <none>        27017/TCP        10s

NAME                       READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/letschat   0/1     1            0           11s
deployment.apps/mongo      0/1     1            0           11s

NAME                                  DESIRED   CURRENT   READY   AGE
replicaset.apps/letschat-7c66bd64f5   1         1         0       11s
replicaset.apps/mongo-5c694c878b      1         1         0       11s

NAME                                         CLASS    HOSTS              ADDRESS           PORTS   AGE
ingress.networking.k8s.io/ingress-letschat   <none>   www.letschat.com   192.168.121.213   80      11s

Y pasados unos segundos, todo estará listo:

kubectl get all,ingress
NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/mongo-5c694c878b-qjtfj      1/1     Running   0          30s
pod/letschat-7c66bd64f5-wcbkn   1/1     Running   1          30s

NAME                 TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
service/kubernetes   ClusterIP   10.43.0.1       <none>        443/TCP          43m
service/letschat     NodePort    10.43.43.122    <none>        8080:30437/TCP   30s
service/mongo        ClusterIP   10.43.255.141   <none>        27017/TCP        29s

NAME                       READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/mongo      1/1     1            1           30s
deployment.apps/letschat   1/1     1            1           30s

NAME                                  DESIRED   CURRENT   READY   AGE
replicaset.apps/mongo-5c694c878b      1         1         1       30s
replicaset.apps/letschat-7c66bd64f5   1         1         1       30s

NAME                                         CLASS    HOSTS              ADDRESS           PORTS   AGE
ingress.networking.k8s.io/ingress-letschat   <none>   www.letschat.com   192.168.121.213   80      30s

Escalado

Para comprobar que funciona el escalado, bastaría con ejecutar lo siguiente:

kubectl scale deployment letschat --replicas=10

Y comprobamos que se empezarán a escalar las réplicas deseadas:

kubectl get all  

     NAME                            READY   STATUS              RESTARTS   AGE
     pod/mongo-5c694c878b-qjtfj      1/1     Running             0          17m
     pod/letschat-7c66bd64f5-wcbkn   1/1     Running             1          17m
     pod/letschat-7c66bd64f5-fqzsv   0/1     ContainerCreating   0          12s
     pod/letschat-7c66bd64f5-9brf8   0/1     ContainerCreating   0          12s
     pod/letschat-7c66bd64f5-4lncv   0/1     ContainerCreating   0          12s
     pod/letschat-7c66bd64f5-wsrbg   0/1     ContainerCreating   0          12s
     pod/letschat-7c66bd64f5-mlkfh   0/1     ContainerCreating   0          12s
     pod/letschat-7c66bd64f5-cpv4w   1/1     Running             0          12s
     pod/letschat-7c66bd64f5-6242w   1/1     Running             0          12s
     pod/letschat-7c66bd64f5-p59vr   1/1     Running             0          12s
     pod/letschat-7c66bd64f5-q2sdf   1/1     Running             0          12s

     NAME                 TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
     service/kubernetes   ClusterIP   10.43.0.1       <none>        443/TCP          60m
     service/letschat     NodePort    10.43.43.122    <none>        8080:30437/TCP   17m
     service/mongo        ClusterIP   10.43.255.141   <none>        27017/TCP        17m

     NAME                       READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
     deployment.apps/mongo      1/1     1            1           17m
     deployment.apps/letschat   5/10    10           5           17m

     NAME                                  DESIRED   CURRENT   READY   AGE
     replicaset.apps/mongo-5c694c878b      1         1         1       17m
     replicaset.apps/letschat-7c66bd64f5   10        10        5       17m

Y si volvemos a comprobar al cabo de unos segundos:

kubectl get all

     NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
     pod/mongo-5c694c878b-qjtfj      1/1     Running   0          19m
     pod/letschat-7c66bd64f5-wcbkn   1/1     Running   1          19m
     pod/letschat-7c66bd64f5-cpv4w   1/1     Running   0          94s
     pod/letschat-7c66bd64f5-6242w   1/1     Running   0          94s
     pod/letschat-7c66bd64f5-p59vr   1/1     Running   0          94s
     pod/letschat-7c66bd64f5-q2sdf   1/1     Running   0          94s
     pod/letschat-7c66bd64f5-4lncv   1/1     Running   0          94s
     pod/letschat-7c66bd64f5-wsrbg   1/1     Running   0          94s
     pod/letschat-7c66bd64f5-9brf8   1/1     Running   0          94s
     pod/letschat-7c66bd64f5-mlkfh   1/1     Running   0          94s
     pod/letschat-7c66bd64f5-fqzsv   1/1     Running   0          94s

     NAME                 TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
     service/kubernetes   ClusterIP   10.43.0.1       <none>        443/TCP          62m
     service/letschat     NodePort    10.43.43.122    <none>        8080:30437/TCP   19m
     service/mongo        ClusterIP   10.43.255.141   <none>        27017/TCP        19m

     NAME                       READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
     deployment.apps/mongo      1/1     1            1           19m
     deployment.apps/letschat   10/10   10           10          19m

     NAME                                  DESIRED   CURRENT   READY   AGE
     replicaset.apps/mongo-5c694c878b      1         1         1       19m
     replicaset.apps/letschat-7c66bd64f5   10        10        10      19m

Componente ingress

Para comprobar que está funcionando el componente ingress, vamos a acceder a la página a través de nuestro navegador, no sin antes añadir a nuestro fichero:

/etc/hosts

La siguiente línea:

192.168.121.22  www.letschat.com

Y comprobamos: