Notas sobre conceptos básicos del desarrollo con contenedores Docker y Kubernetes. Se incluyen también el código de bastantes ejemplos para ilustrar los conceptos descritos.

Docker

  • Proyecto Open Source 2013​

  • Revolución en el desarrollo y despliegue de aplicaciones​

  • Plataforma para que desarrolladores y administradores puedan desarrollar, desplegar y ejecutar aplicaciones en un entorno aislado denominado contenedor​

  • Docker permite separar las aplicaciones de la infraestructura acelerando el proceso de entrega de software a producción​

Docker vs Máquinas virtuales

containers vs vm

Despliegue de un contenedor

Al desplegar un contenedor s descarga su imagen al registro local

Enlace al ejemplo​

Ejemplo01-Contenedor/crear-contenedor-apache.sh
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#!/bin/bash
docker run \
-d \
-p 81:80 \
--name myapache \
httpd
crear contenedor apache

Despliegue de un contenedor con un volumen​

  • Los contenedores son efímeros​

  • El volumen es persistente​

Código de la aplicación​

Ejemplo02-Contenedor-con-volumen/myweb/index.php
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<!doctype html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="utf-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1, shrink-to-fit=no">
    <meta name="description" content="">
    <meta name="author" content="Mark Otto, Jacob Thornton, and Bootstrap contributors">
    <meta name="generator" content="Jekyll v3.8.5">
    <title>DotNet Almería 2019</title>

    <link rel="canonical" href="https://getbootstrap.com/docs/4.3/examples/jumbotron/">

    <!-- Bootstrap core CSS -->
<link href="https://getbootstrap.com/docs/4.3/dist/css/bootstrap.min.css" rel="stylesheet" integrity="sha384-ggOyR0iXCbMQv3Xipma34MD+dH/1fQ784/j6cY/iJTQUOhcWr7x9JvoRxT2MZw1T" crossorigin="anonymous">


    <style>
      .bd-placeholder-img {
        font-size: 1.125rem;
        text-anchor: middle;
        -webkit-user-select: none;
        -moz-user-select: none;
        -ms-user-select: none;
        user-select: none;
      }

      @media (min-width: 768px) {
        .bd-placeholder-img-lg {
          font-size: 3.5rem;
        }
      }
    </style>
    <!-- Custom styles for this template -->
    <link href="jumbotron.css" rel="stylesheet">
  </head>
  <body>

<main role="main">

  <!-- Main jumbotron for a primary marketing message or call to action -->
  <div class="jumbotron">
    <div class="container">
      <h1 class="display-3">Contenedores en la DotNet Almería 2019</h1>
      <p>Contenedor creado con un volumen aparte. Edita el código en la carpeta local y verás la magia</p>
      <p><a class="btn btn-primary btn-lg" href="https://dotnetalmeriaconf.net/" role="button">DotNet Almería 2019 &raquo;</a></p>
    </div>
  </div>

  <div class="container">
    <!-- Example row of columns -->
    <div class="row">
      <div class="col-md-4">
        <h2>Revolucionario</h2>
        <p>Docker ha supueto una revolución en el desarrollo y despliegue de aplicaciones​</p>
        <p><a class="btn btn-secondary" href="#" role="button">View details &raquo;</a></p>
      </div>
      <div class="col-md-4">
        <h2>Todos juntos</h2>
        <p>Plataforma para que desarrolladores y administradores puedan desarrollar, desplegar y ejecutar aplicaciones en un entorno aislado denominado contenedor</p>
        <p><a class="btn btn-secondary" href="#" role="button">View details &raquo;</a></p>
      </div>
      <div class="col-md-4">
        <h2>Entrega a producción</h2>
        <p>Docker permite separar las aplicaciones de la infraestructura acelerando el proceso de entrega de software a producción​</p>
        <p><a class="btn btn-secondary" href="#" role="button">View details &raquo;</a></p>
      </div>
    </div>

    <hr>

  </div> <!-- /container -->

</main>

<footer class="container">
  <p>&copy; DotNet Almería 2019</p>
</footer>
<script src="https://code.jquery.com/jquery-3.3.1.slim.min.js" integrity="sha384-q8i/X+965DzO0rT7abK41JStQIAqVgRVzpbzo5smXKp4YfRvH+8abtTE1Pi6jizo" crossorigin="anonymous"></script>
      <script>window.jQuery || document.write('<script src="/docs/4.3/assets/js/vendor/jquery-slim.min.js"><\/script>')</script><script src="/docs/4.3/dist/js/bootstrap.bundle.min.js" integrity="sha384-xrRywqdh3PHs8keKZN+8zzc5TX0GRTLCcmivcbNJWm2rs5C8PRhcEn3czEjhAO9o" crossorigin="anonymous"></script></body>
</html>
Ejemplo02-Contenedor-con-volumen/crear-contenedor-apache-con-volumen.sh
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#!/bin/bash
docker run \
-d \
-p 82:80 \
-v "$PWD/myweb":/usr/local/apache2/htdocs/ \
--name myapache-vol \
httpd
crear contenedor con volumen

Imágenes Docker interesantes​

  • Servidores Web: Apache, Nginx, …​​

  • BD: MySQL, MongoDB, Redis, PostgreSQL, …​

  • Sistemas operativos: Alpine, Ubuntu, …​

  • Y muchas más: node, php, elasticsearch, haproxy, wordpress, rabbitmq, python, openjdk, tomcat, jenkins, redmine, flink, spark, …​

Imágenes populares en Docker Hub

Crear imagen propia

El Dockerfile:

  • Indica cómo y con qué construir la imagen​

  • Produce repetibilidad​

  • La imagen queda en el registro local​

Ejemplo03-Image/Dockerfile
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FROM httpd:2.4
COPY ./myweb/ /usr/local/apache2/htdocs/

Crear imagen

Ejemplo03-Image/crear-imagen.sh
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#!/bin/bash
docker build -t dotnet2019web .

El código de la aplicación

Ejemplo03-Image/myweb/index.html
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<!doctype html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="utf-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1, shrink-to-fit=no">
    <meta name="description" content="">
    <meta name="author" content="Mark Otto, Jacob Thornton, and Bootstrap contributors">
    <meta name="generator" content="Jekyll v3.8.5">
    <title>DotNet Almería 2019</title>

    <link rel="canonical" href="https://getbootstrap.com/docs/4.3/examples/jumbotron/">

    <!-- Bootstrap core CSS -->
<link href="https://getbootstrap.com/docs/4.3/dist/css/bootstrap.min.css" rel="stylesheet" integrity="sha384-ggOyR0iXCbMQv3Xipma34MD+dH/1fQ784/j6cY/iJTQUOhcWr7x9JvoRxT2MZw1T" crossorigin="anonymous">


    <style>
      .bd-placeholder-img {
        font-size: 1.125rem;
        text-anchor: middle;
        -webkit-user-select: none;
        -moz-user-select: none;
        -ms-user-select: none;
        user-select: none;
      }

      @media (min-width: 768px) {
        .bd-placeholder-img-lg {
          font-size: 3.5rem;
        }
      }
    </style>
    <!-- Custom styles for this template -->
    <link href="jumbotron.css" rel="stylesheet">
  </head>
  <body>

<main role="main">

  <!-- Main jumbotron for a primary marketing message or call to action -->
  <div class="jumbotron">
    <div class="container">
      <h1 class="display-3">Contenedores en la DotNet Almería 2019</h1>
      <p>Contenedor creado con un volumen aparte. Edita el código en la carpeta local y verás la magia</p>
      <p><a class="btn btn-primary btn-lg" href="https://dotnetalmeriaconf.net/" role="button">DotNet Almería 2019 &raquo;</a></p>
    </div>
  </div>

  <div class="container">
    <!-- Example row of columns -->
    <div class="row">
      <div class="col-md-4">
        <h2>Revolucionario</h2>
        <p>Docker ha supueto una revolución en el desarrollo y despliegue de aplicaciones​</p>
        <p><a class="btn btn-secondary" href="#" role="button">View details &raquo;</a></p>
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      <div class="col-md-4">
        <h2>Todos juntos</h2>
        <p>Plataforma para que desarrolladores y administradores puedan desarrollar, desplegar y ejecutar aplicaciones en un entorno aislado denominado contenedor</p>
        <p><a class="btn btn-secondary" href="#" role="button">View details &raquo;</a></p>
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        <h2>Entrega a producción</h2>
        <p>Docker permite separar las aplicaciones de la infraestructura acelerando el proceso de entrega de software a producción​</p>
        <p><a class="btn btn-secondary" href="#" role="button">View details &raquo;</a></p>
      </div>
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    <hr>

  </div> <!-- /container -->

</main>

<footer class="container">
  <p>&copy; DotNet Almería 2019</p>
</footer>
<script src="https://code.jquery.com/jquery-3.3.1.slim.min.js" integrity="sha384-q8i/X+965DzO0rT7abK41JStQIAqVgRVzpbzo5smXKp4YfRvH+8abtTE1Pi6jizo" crossorigin="anonymous"></script>
      <script>window.jQuery || document.write('<script src="/docs/4.3/assets/js/vendor/jquery-slim.min.js"><\/script>')</script><script src="/docs/4.3/dist/js/bootstrap.bundle.min.js" integrity="sha384-xrRywqdh3PHs8keKZN+8zzc5TX0GRTLCcmivcbNJWm2rs5C8PRhcEn3czEjhAO9o" crossorigin="anonymous"></script></body>
</html>

Despliegue de imagen creada​

Ejemplo03-Image/crear-contenedor-dotnetalmeria2019.sh
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#!/bin/bash
docker run \
-d \
-p 83:80 \
--name myweb \
dotnet2019web

image::crear-imagen-propia.png

Subir imagen a Docker Hub

  • Docker Hub es un registro de imágenes público

  • La cuenta gratuita permite

    • Imágenes (repositorios) públicos indefinidos​

    • Una imagen privada

Subida a Docker Hub​

Ejemplo03-Image/subir-imagen.sh
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#!/bin/bash
docker tag dotnet2019web ualmtorres/dotnet2019web:v0
docker push ualmtorres/dotnet2019web:v0

Despliegue de imagen subida​

Ejemplo03-Image/crear-contenedor-dotnetalmeria2019-desde-dockerhub.sh
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#!/bin/bash
docker run \
-d \
-p 84:80 \
--name myweb-from-dockerhub \
ualmtorres/dotnet2019web:v0
crear contenedor con imagen subida

Ciclo de desarrollo con Docker

  • Crear carpetas de desarrollo​

  • Desplegar imagen de base​

  • Crear Dockerfile​

  • Iterar​

    • Programar + Subir a repo​

    • Crear imagen propia​

    • Etiquetar como nueva versión​

    • Subir nueva imagen a Docker Hub​

    • Poner en producción

Docker Compose

  • Permite definir y ejecutar aplicaciones Docker con varios contenedores​

  • Podemos tener varios entornos aislados (normalmente con nombre de directorio)​

  • Sólo vuelve a crear los contenedores que hayan cambiado

Despliegue con Docker Compose​

Ejemplo04-Docker-Compose/init.sql
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CREATE SCHEMA IF NOT EXISTS SG;
USE SG;

DROP TABLE IF EXISTS s_customer;
CREATE TABLE s_customer
 (id                         VARCHAR(3)  NOT NULL,
  name                       VARCHAR(20) NOT NULL,
  phone                      VARCHAR(20) NOT NULL,
  address                    VARCHAR(20),
  city                       VARCHAR(20),
  state                      VARCHAR(15),
  country                    VARCHAR(20),
  zip_code                   VARCHAR(15),
  credit_rating              VARCHAR(9),
  sales_rep_id               VARCHAR(3),
  region_id                  VARCHAR(3),
  comments                   VARCHAR(255),
  CONSTRAINT s_customer_id_pk PRIMARY KEY (id),
  CONSTRAINT s_customer_credit_rating_ck
  CHECK (credit_rating IN ('EXCELLENT', 'GOOD', 'POOR'))
 );


INSERT INTO s_customer VALUES ('301', 'Sports,Inc', '540-123-4567','72 High St',
'Harrisonburg', 'VA','US', '22809','EXCELLENT', '12', '1', NULL);
INSERT INTO s_customer VALUES ('302', 'Toms Sporting Goods', '540-987-6543','6741 Main St',
'Harrisonburg', 'VA','US', '22809','POOR', '14', '1', NULL);
INSERT INTO s_customer VALUES ('303', 'Athletic Attire', '540-123-6789','54 Market St',
'Harrisonburg', 'VA','US', '22808','GOOD', '14', '1', NULL);
INSERT INTO s_customer
VALUES ('304', 'Athletics For All', '540-987-1234','286 Main St', 'Harrisonburg', 'VA',
'US', '22808','EXCELLENT', '12', '1', NULL);
INSERT INTO s_customer VALUES ('305', 'Shoes for Sports', '540-123-9876','538 High St',
'Harrisonburg', 'VA','US', '22809','EXCELLENT', '14', '1', NULL);
INSERT INTO s_customer VALUES ('306', 'BJ Athletics', '540-987-9999','632 Water St',
'Harrisonburg', 'VA','US', '22810','POOR', '12', '1', NULL);

INSERT INTO s_customer VALUES ('403', 'Athletics One', '717-234-6786','912 Columbia Rd',
'Lancaster', 'PA','US', '17601','GOOD', '14', '1', NULL);
INSERT INTO s_customer VALUES ('404', 'Great Athletes', '717-987-2341','121 Litiz Pike',
'Lancaster', 'PA','US', '17602','EXCELLENT', '12', '1', NULL);
INSERT INTO s_customer VALUES ('405', 'Athletics Two', '717-987-9875','435 High Rd',
'Lancaster', 'PA','US', '17602','EXCELLENT', '14', '1', NULL);
INSERT INTO s_customer VALUES ('406', 'Athletes Attic', '717-234-9888','101 Greenfield Rd',
'Lancaster', 'PA','US', '17601','POOR', '12', '1', NULL);

INSERT INTO s_customer VALUES ('201', 'One Sport', '55-112066222','82 Via Bahia', 'Sao Paolo',
NULL, 'Brazil', NULL,'EXCELLENT', '12', '2', NULL);
INSERT INTO s_customer VALUES ('202', 'Deportivo Caracas', '58-28066222','31 Sabana Grande',
'Caracas', NULL, 'Venezuela', NULL,'EXCELLENT', '12', '2', NULL);
INSERT INTO s_customer VALUES ('203', 'New Delhi Sports', '91-11903338','11368 Chanakya',
'New Delhi', NULL, 'India', NULL,'GOOD', '11', '4', NULL);
INSERT INTO s_customer VALUES ('204', 'Ladysport', '1-206-104-0111','281 Queen Street',
'Seattle', 'Washington', 'US', NULL,'EXCELLENT', '11', '1', NULL);
INSERT INTO s_customer VALUES ('205', 'Kim''s Sporting Goods', '852-3693888','15 Henessey Road',
'Hong Kong', NULL, NULL, NULL,'EXCELLENT', '11', '4', NULL);
INSERT INTO s_customer VALUES ('206', 'Sportique', '33-93425722253','172 Rue de Place',
'Cannes', NULL, 'France', NULL,'EXCELLENT', '13', '5', NULL);
INSERT INTO s_customer VALUES ('207', 'Tall Rock Sports', '234-16036222','10 Saint Antoine',
'Lagos', NULL, 'Nigeria', NULL,'GOOD', NULL, '3', NULL);
INSERT INTO s_customer VALUES ('208', 'Muench Sports', '49-895274449','435 Gruenestrasse',
'Munich', NULL, 'Germany', NULL,'GOOD', '13', '5', NULL);

INSERT INTO s_customer VALUES ('209', 'Beisbol Si!', '809-352666','415 Playa Del Mar',
 'San Pedro de Macoris', NULL, 'Dominican Republic', NULL, 'EXCELLENT', '11', '6', NULL);
INSERT INTO s_customer VALUES ('210', 'Futbol Sonora', '52-404555','5 Via Saguaro', 'Nogales',
NULL, 'Mexico', NULL,'EXCELLENT', '12', '2', NULL);
INSERT INTO s_customer VALUES ('211', 'Helmut''s Sports', '42-2111222','45 Modrany', 'Prague',
NULL, 'Czechoslovakia', NULL,'EXCELLENT', '11', '5', NULL);
INSERT INTO s_customer VALUES ('212', 'Hamada Sport', '20-31209222','47A Corniche',
'Alexandria', NULL, 'Egypt', NULL,'EXCELLENT', '13', '3', NULL);
INSERT INTO s_customer VALUES ('213', 'Sports Emporium', '1-415-555-6281','4783 168th Street',
'San Francisco', 'CA', 'US', NULL,'EXCELLENT', '11', '1', NULL);
INSERT INTO s_customer VALUES ('214', 'Sports Retail', '1-716-555-7777','115 Main Street',
'Buffalo', 'NY', 'US', NULL, 'POOR', '11', '1', NULL);
INSERT INTO s_customer VALUES ('215', 'Sports Russia', '7-0953892444','7070 Yekatamina',
'Saint Petersburg', NULL, 'Russia', NULL,'POOR', '11', '5', NULL);
COMMIT;
Ejemplo04-Docker-Compose/app/index.php
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<html>
<head>
  <meta charset="utf-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <title>Customer Catalog</title>
  <link rel="stylesheet" href="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.1.1/css/bootstrap.min.css" integrity="sha384-WskhaSGFgHYWDcbwN70/dfYBj47jz9qbsMId/iRN3ewGhXQFZCSftd1LZCfmhktB" crossorigin="anonymous">
</head>
<body>
  <div class = "container">
    <div class="jumbotron">
      <h1 class="display-4">Customer Catalog</h1>
      <p class="lead">Customer Catalog Sample Application</p>
      <hr class="my-4">
      <p>PHP sample application connected to a MySQL database to list a customer catalog</p>
    </div>
    <table class="table table-striped table-responsive">
      <thead>
        <tr>
          <th>Name</th>
          <th>Credit Rating</th>
          <th>Address</th>
          <th>City</th>
          <th>State</th>
          <th>Country</th>
          <th>Zip</th>
        </tr>
      </thead>
      <tbody>
        <?php

        $conexion = mysqli_connect("mysql", "root", "secret", "SG");

        $cadenaSQL = "select * from s_customer";
	$sentencia = mysqli_prepare($cadenaSQL);
        $resultado = mysqli_query($conexion, $cadenaSQL);

        while ($fila = mysqli_fetch_object($resultado)) {
         echo "<tr><td> " .$fila->name .
         "</td><td>" . $fila->credit_rating .
         "</td><td>" . $fila->address .
         "</td><td>" . $fila->city .
         "</td><td>" . $fila->state .
         "</td><td>" . $fila->country .
         "</td><td>" . $fila->zip_code .
         "</td></tr>";
       }
       ?>
     </tbody>
   </table>
 </div>
 <script src="https://code.jquery.com/jquery-3.3.1.slim.min.js" integrity="sha384-q8i/X+965DzO0rT7abK41JStQIAqVgRVzpbzo5smXKp4YfRvH+8abtTE1Pi6jizo" crossorigin="anonymous"></script>
 <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/popper.js/1.14.3/umd/popper.min.js" integrity="sha384-ZMP7rVo3mIykV+2+9J3UJ46jBk0WLaUAdn689aCwoqbBJiSnjAK/l8WvCWPIPm49" crossorigin="anonymous"></script>
 <script src="https://stackpath.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.1.1/js/bootstrap.min.js" integrity="sha384-smHYKdLADwkXOn1EmN1qk/HfnUcbVRZyYmZ4qpPea6sjB/pTJ0euyQp0Mk8ck+5T" crossorigin="anonymous"></script>
</body>
</html>
Ejemplo04-Docker-Compose/docker-compose.yaml
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version: '2'
services:
  mysql:
    container_name: my_mysql
    restart: always
    image: mysql:5.7
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: 'secret' # TODO: Change this
    ports:
      - "3306:3306"
    volumes:
      - ./data:/var/lib/mysql
      - ./init.sql:/docker-entrypoint-initdb.d/init.sql
  php:
    container_name: my_php
    restart: always
    image: ualmtorres/phalcon-apache-ubuntu
    ports:
      - "85:80"
    volumes:
      - ./app:/var/www/html
Ejemplo04-Docker-Compose/lanzar-app-ejemplo.sh
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#!/bin/bash
docker-compose up -d
Ejemplo04-Docker-Compose/Dockerfile
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FROM ualmtorres/phalcon-apache-ubuntu

ADD ./app/ /var/www/html

VOLUME /var/www/html

EXPOSE 80
Ejemplo04-Docker-Compose/eliminar-app-ejemplo.sh
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#!/bin/bash
docker-compose down
aplicacion docker compose

Ciclo de desarrollo con Docker Compose

  • Crear carpetas de desarrollo​

  • Crear docker-compose.yaml​

  • Lanzar docker-compose.yaml​

  • Crear Dockerfile​

  • Iterar​

    • Programar + Subir a repo​

    • Crear imagen propia​

    • Etiquetar como nueva versión​

    • Subir nueva imagen a Docker Hub​

    • Poner en producción​

Kubernetes

  • Proyecto Open Source 2014​

  • Plataforma para despliegue automático, escalado y gestión de aplicaciones contenedorizadas.​

  • Permite el despliegue de aplicaciones en un cluster sin pensar en las máquinas que lo soportan​

  • Ofrece:​

    • Replicación​

    • (Auto)escalado​

Arquitectura de Kubernetes

  • El Master inicia los contenedores de la aplicación. ​

  • El máster organiza los contenedores para que se ejecuten en los nodos del cluster. ​

  • Los nodos interactúan con el master informando del estado de los pods​

kubernetes arquitectura

Dónde usar Kubernetes

  • Local (desarrollo)​

    • Minikube​

  • Cloud​

    • AKS (Azure Kubernetes Service)​

    • GKE (Google Kubernetes Engine)​

    • EKS (Amazon Elastic Kubernetes Service)​

    • …​

  • On premise​

    • OpenStack (IaaS) + Rancher (k8s)​

    • …​

Ejemplo de coste diario en AKS

  • 4 nodos​

  • Características nodos​

    • 2 vcpu​

    • 7 GB RAM​

    • 32 GB HDD​

  • Coste diario total (6.5 EUR)​

    • 4.6 EUR MV​

    • 1 EUR almacenamiento​

    • 0.9 EUR Log analytics

kubectl

CLI para Kubernetes​

Bloques de ~/.kube/config:

  • Clusters (nombre, IP, certificado, …)​

  • Contextos (nombre, cluster, usuario)​

  • Usuarios (nombre, certificados, tokens, …)​

Uso:

  • Despliegue:

    $ kubectl apply -f <manifiesto.yaml>​

  • Destrucción:

    $ kubectl delete <manifiesto.yaml>​

  • Información:

    $ kubectl get [pods | deployments | services | hpa | namespaces | …]​

Obtener credenciales AKS para kubectl

  • Usar Cloud Shell​

    $ az aks get-credentials \​
--resource-group <myResourceGroup> \​
--name <myAKSCluster>​

  • El resultado está en ~/.kube/config de Azure Cloud Shell​

    • Cluster info​

    • Context info​

    • User info​

  • Pegar esos datos en ~/.kube/config del equipo de desarrollo​

Contextos

Configura kubectl contra un cluster Kubernetes​

Comandos:

$ kubectl config get-contexts​
$ kubectl config use-context mtorres-kube-cluster

Objetos de Kubernetes. Pod​

  • Grupo de uno o más contenedores de una aplicación y algunos recursos compartidos de esos contenedores (p.e. volúmenes, redes)​

  • Contenedores auxiliares en un pod:​

    • Proxy​

    • Volcado de logs​

    • Certificado SSL​

kubernetes pod

Despliegue de un pod

Ejemplo05-Pod/pod-dotnet2019.yaml
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apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: dotnet2019
spec:
  containers:
  - name: dotnet2019
    image: ualmtorres/dotnet2019web:v0
Ejemplo05-Pod/lanzar-ejemplo.sh
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#!/bin/bash
kubectl apply -f pod-dotnet2019.yaml
kubectl get pods --watch
sudo kubectl port-forward dotnet2019 86:80
kubernetes desplegar pod

Objetos de Kubernetes. Deployment​

  • Declaración de los pods de una aplicación (servicio)​

    • Imagen de base​

    • Puertos​

    • Volúmenes​

    • Número de réplicas​

    • Recursos demandados (cpu, RAM)​

    • Límites para autoescalado​

    • …​​

Ejemplo06-Deployment/deployment-api.yaml
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apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: selectividad-api
  namespace: default
  labels:
    app: selectividad-api
spec:
  revisionHistoryLimit: 2
  strategy:
    type: RollingUpdate
  selector:
    matchLabels:
      app: selectividad-api
  template:
    metadata:
      labels:
        app: selectividad-api
    spec:
      containers:
      - name: selectividad-api
        image: ualmtorres/selectividad-api:v2
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 128Mi
          limits:
            cpu: 250m
            memory: 256Mi
Ejemplo06-Deployment/deployment-front.yaml
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apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: selectividad-front
  namespace: default
  labels:
    app: selectividad-front
spec:
  revisionHistoryLimit: 2
  strategy:
    type: RollingUpdate
  selector:
    matchLabels:
      app: selectividad-front
  template:
    metadata:
      labels:
        app: selectividad-front
    spec:
      containers:
      - name: selectividad-front
        image: ualmtorres/selectividad-front:v2
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 128Mi
          limits:
            cpu: 250m
            memory: 256Mi
Ejemplo06-Deployment/lanzar-ejemplo.sh
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#!/bin/bash
kubectl apply -f deployment-api.yaml
kubectl apply -f deployment-front.yaml
kubectl get deployments --watch
sudo kubectl port-forward `kubectl get pods | grep 'selectividad-front' | awk '{print $1}'` 86:80
kubernetes deployment

Objetos de Kubernetes. Service​

  • Los servicios son una abstracción que definen un conjunto lógico de pods y una política de acceso a ellos estableciendo un nombre para acceder a ellos​

  • Cada pod tiene una dirección IP única, pero esa IP no se expone fuera del cluster sin lo que se denomina un Servicio​

  • Los servicios pemiten que las aplicaciones reciban tráfico​

    • ClusterIP: Servicio con IP interna a nivel de cluster ​

    • NodePort: Servicio expuesto fuera del cluster concatenando IP del nodo con puerto [30000-32767]​

    • LoadBalancer: Ofrece una IP externa​

    • ExternalName: Expone el servicio usando un nombre arbitrario

  • Enrutado de tráfico entre pods proporcionando una abstracción que permite que los pods mueran y se repliquen sin impactar en la aplicación. ​

  • Gestionan el descubrimiento y enrutado entre pods dependientes (p.e. frontend y backend)

kubernetes service

Despliegue de un Service​

Ejemplo07-Service/deployment-api.yaml
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apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: selectividad-api
  namespace: default
  labels:
    app: selectividad-api
spec:
  revisionHistoryLimit: 2
  strategy:
    type: RollingUpdate
  selector:
    matchLabels:
      app: selectividad-api
  template:
    metadata:
      labels:
        app: selectividad-api
    spec:
      containers:
      - name: selectividad-api
        image: ualmtorres/selectividad-api:v2
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 128Mi
          limits:
            cpu: 250m
            memory: 256Mi
Ejemplo07-Service/deployment-front.yaml
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apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: selectividad-front
  namespace: default
  labels:
    app: selectividad-front
spec:
  revisionHistoryLimit: 2
  strategy:
    type: RollingUpdate
  selector:
    matchLabels:
      app: selectividad-front
  template:
    metadata:
      labels:
        app: selectividad-front
    spec:
      containers:
      - name: selectividad-front
        image: ualmtorres/selectividad-front:v2
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 128Mi
          limits:
            cpu: 250m
            memory: 256Mi
Ejemplo07-Service/services.yaml
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apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: selectividad-api
spec:
  type: ClusterIP
  ports:
  - port: 80
  selector:
    app: selectividad-api
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: selectividad-front
spec:
  type: LoadBalancer
  ports:
  - port: 80
  selector:
    app: selectividad-front
Ejemplo07-Service/lanzar-ejemplo.sh
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#!/bin/bash
kubectl apply -f deployment-api.yaml
kubectl apply -f deployment-front.yaml
kubectl apply -f services.yaml

kubectl get deployments --watch
kubectl get services --watch
EXTERNAL_IP=`kubectl get services | grep "selectividad-front" | awk '{print $4}'`
echo -e "Abre en un navegador la EXTERNAL-IP: \033[0;31m${EXTERNAL_IP} \033[0;39m del servicio selectividad-front"
kubernetes desplegar servicio

Objetos de Kubernetes. HorizontalPodAutoscaler​

  • Consulta cada 15s las métricas de uso (CPU, RAM, …) de cada pod​

  • Fija un mínimo y máximo de réplicas de un deployment​

  • Define las condiciones de stress (p.e. porcentaje de uso de la CPU)​

  • Ante stress escala hacia arriba​

  • 5m sin stress escala hacia abajo

kubernetes hpa
Weave Scope

Herramienta de Visualización y Monitorización de Docker y Kubernetes​

Ejemplo08-Autoscaling/lanzar-weavescope.sh
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#!/bin/bash
kubectl apply -f "https://cloud.weave.works/k8s/scope.yaml?k8s-version=$(kubectl version | base64 | tr -d '\n')"
kubectl port-forward -n weave "$(kubectl get -n weave pod --selector=weave-scope-component=app -o jsonpath='{.items..metadata.name}')" 4040
weavescope

Autoescalado

Nos basamos en los mismos archivos de despliegue de la API, Front y Service, pero añadimos el autoescalado (HPA)

Ejemplo08-Autoscaling/deployment-api.yaml
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apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: selectividad-api
  namespace: default
  labels:
    app: selectividad-api
spec:
  revisionHistoryLimit: 2
  strategy:
    type: RollingUpdate
  selector:
    matchLabels:
      app: selectividad-api
  template:
    metadata:
      labels:
        app: selectividad-api
    spec:
      containers:
      - name: selectividad-api
        image: ualmtorres/selectividad-api:v2
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 128Mi
          limits:
            cpu: 250m
            memory: 256Mi
Ejemplo08-Autoscaling/deployment-front.yaml
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apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: selectividad-front
  namespace: default
  labels:
    app: selectividad-front
spec:
  revisionHistoryLimit: 2
  strategy:
    type: RollingUpdate
  selector:
    matchLabels:
      app: selectividad-front
  template:
    metadata:
      labels:
        app: selectividad-front
    spec:
      containers:
      - name: selectividad-front
        image: ualmtorres/selectividad-front:v2
        ports:
        - name: http
          containerPort: 80
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 128Mi
          limits:
            cpu: 250m
            memory: 256Mi
Ejemplo08-Autoscaling/services.yaml
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apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: selectividad-api
spec:
  type: ClusterIP
  ports:
  - port: 80
  selector:
    app: selectividad-api
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: selectividad-front
spec:
  type: LoadBalancer
  ports:
  - port: 80
  selector:
    app: selectividad-front
Ejemplo08-Autoscaling/autoscaler.yaml
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apiVersion: autoscaling/v1
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
 name: selectividad-api
spec:
 scaleTargetRef:
   apiVersion: apps/v1beta1
   kind: Deployment
   name: selectividad-api
 minReplicas: 1
 maxReplicas: 10
 targetCPUUtilizationPercentage: 15
---
apiVersion: autoscaling/v1
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
 name: selectividad-front
spec:
 scaleTargetRef:
   apiVersion: apps/v1beta1
   kind: Deployment
   name: selectividad-front
 minReplicas: 1
 maxReplicas: 10
 targetCPUUtilizationPercentage: 15
Ejemplo08-Autoscaling/lanzar-ejemplo-autoscaler.sh
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#!/bin/bash
kubectl apply -f deployment-api.yaml
kubectl apply -f deployment-front.yaml
kubectl apply -f services.yaml

kubectl get deployments --watch
kubectl get services --watch
EXTERNAL_IP=`kubectl get services | grep "selectividad-front" | awk '{print $4}'`
echo -e "Abre en un navegador la EXTERNAL-IP: \033[0;31m${EXTERNAL_IP} \033[0;39m del servicio selectividad-front"

kubectl apply -f autoscaler.yaml

kubectl get hpa --watch

Prueba de stress con Apache Benchmark

  • 100.000 peticiones totales​

  • 100 peticiones simultáneas​

$ ab -n 100000 -c 100 http://13.80.126.78/
autoescalado weavwscope
autoescalado ab
autoescalado kubectl

Ciclo de desarrollo con Kubernetes​

  • Crear carpetas de desarrollo​

  • Crear docker-compose.yaml​

  • Lanzar docker-compose.yaml​

  • Crear Dockerfile​

  • Iterar:

    • Programar + Subir a repo​

    • Crear imagen propia​

    • Etiquetar como nueva versión​

    • Subir nueva imagen a Docker Hub​

    • Poner en producción​

Istio

Ejemplo09-Istio/selectividad.yaml
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##################################################################################################
# selectividad-api service
##################################################################################################
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: selectividad-api
  labels:
    app: selectividad-api
    service: selectividad-api
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: http
  selector:
    app: selectividad-api
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: selectividad-api-v1
  labels:
    app: selectividad-api
    version: v1
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: selectividad-api
      version: v1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: selectividad-api
        version: v1
    spec:
      containers:
      - name: selectividad-api
        image: ualmtorres/selectividad-api:v1
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 80
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: selectividad-api-v2
  labels:
    app: selectividad-api
    version: v2
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: selectividad-api
      version: v2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: selectividad-api
        version: v2
    spec:
      containers:
      - name: selectividad-api
        image: ualmtorres/selectividad-api:v2
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 80
---
##################################################################################################
# selectividad-front services
##################################################################################################
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: selectividad-front
  labels:
    app: selectividad-front
    service: selectividad-front
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: http
  selector:
    app: selectividad-front
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: selectividad-front
  labels:
    app: selectividad-front
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: selectividad-front
  template:
    metadata:
      labels:
        app: selectividad-front
    spec:
      containers:
      - name: selectividad-front
        image: ualmtorres/selectividad-front:v1
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 80
---
Ejemplo09-Istio/selectividad-destination-rule.yaml
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14

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: DestinationRule
metadata:
  name: sel
spec:
  host: selectividad-api
  subsets:
  - name: v1
    labels:
      version: v1
  - name: v2
    labels:
      version: v2
---
Ejemplo09-Istio/virtual-service-selectividad-front-80v1-20v2.yaml
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18

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: selectividad-api
spec:
  hosts:
  - selectividad-api
  http:
  - route:
    - destination:
        host: selectividad-api
        subset: v1
      weight: 80
    - destination:
        host: selectividad-api
        subset: v2
      weight: 20
---
Ejemplo09-Istio/lanzar-ejemplo-istio.sh
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4

#!/bin/bash
kubectl apply -f selectividad.yaml
kubectl apply -f selectividad-destination-rule.yaml
kubectl apply -f virtual-service-selectividad-front-80v1-20v2.yaml