Kubernetes 101

Les conteneurs

Docker : 2013

C’est une révolution ! Amazing!

LXC : 2008

Un conteneur

Virtualisation légére
Un processus
Isolation
Basé sur une image (immuable)

Gestion de conteneurs

Quelques questions

Comment avoir des conteneurs
nginx, php-fpm, varnish, MySQL et Elasticsearch ?
Et qu’ils se parlent ?

Comment avoir
5 conteneurs php-fpm ?
… quand j’ai beaucoup de visiteurs ?

Comment nginx sait
à quels conteneurs php-fpm
envoyer les requêtes ?

Comment avoir
un worker ?
… qui tourne en permanence ?
… et plusieurs ?

Et si un conteneur plante ?

Et comment mettre à jour mon application ?

Bref…

C’est pas facile !

Orchestration is the automated arrangement, coordination, and management of computer systems, middleware, and services.

Quelques orchestrateurs ?

Kubernetes

15 ans d’XP chez Google (Borg)
Open-source (2014), Go
Google, CoreOS, Redhat, Microsoft…
Le orchestrateur de conteneurs.

Primitives principales

Cluster

Regroupe l’ensemble des machines avec lesquelles Kubernetes travaille.

Node

Machine, souvent virtuelle, qui fait partie du cluster.

Master node

Pour les fonctionnalités internes de Kubernetes.

Worker node

Pour vos applications.

Pod

Une application tourne, sous forme d’un ou plusieurs containers, dans un pod.

Pod

Plein d’options !

Replicas
Sécurité
Liveness probe
Readiness probe
Volumes

Requests
Limits
Envvars
Stratégie de MAJ
Hooks start/stop

Service

Expose un (ou plusieurs) pod sur le réseau.

Scaling

Horizontal Pod Autoscaler : + de pods
Cluster autoscaler : + de nodes

C’est pas fini !

Plein d’autres primitives.
Pas besoin de les connaitre tout de suite…

Du YAML

apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: monapp-api
    spec:
      template:
        metadata:
          labels:
            app: "monapp"
            type: "api"
        spec:
          containers:
          - name: "php"
            image: "mon-registre.com/monapp-php:v42"
            env:
            - name: APP_ENV
              value: "prod"
    ...

apiVersion: v1
    kind: Service
    spec:
      type: LoadBalancer
      ports:
      - name: nginx-http
        protocol: TCP
        port: 80
        targetPort: 8080
      selector:
        app: "monapp"
        type: "api"

apiVersion: autoscaling/v2beta1
    kind: HorizontalPodAutoscaler
    spec:
      scaleTargetRef:
        apiVersion: apps/v1
        kind: Deployment
        name: "monapp-api"
      minReplicas: 2
      maxReplicas: 8
      metrics:
      - type: Resource
        resource:
          name: cpu
          targetAverageUtilization: 80

Enfin, voici l’auto-scaler qui nous permet de répondre à une charge variable.

Il s’assure que nous ayons toujours entre 2 et 8 pods, et vise une charge CPU à 80% sur ceux-ci. Si la charge dépasse 80%, le nombre de pods augment. Sinon, il diminue. Dans les limites 2-8.

Nous n’exploitons pas encore cette fonctionnalité, mais nous pourrions aussi nous baser sur d’autres métriques, pour peu qu’elles soient disponibles dans un système compatible -- comme Prometheus. Exemple : scaler un nombre de workers en fonction du nombre de messages dans une file.

Photo par Kletis Roy sur Unsplash.

`kubectl`


    kubectl apply -f *.yaml

$ kubectl get pods
    NAME                            READY  STATUS   RESTARTS  AGE
    service-…-api-764b8d9594-7m2n2  2/2    Running  0         3d
    service-…-api-764b8d9594-884sl  2/2    Running  0         3d

    $ kubectl get svc
    NAME           TYPE          CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)       AGE
    kubernetes     ClusterIP     100.64.0.1     <none>        443/TCP       72d
    service-…-api  LoadBalancer  100.64.14.251  aa4a30a359c…  80:30939/TCP  72d

    $ kubectl get hpa
    NAME           REFERENCE         TARGETS  MINPODS  MAXPODS  REPLICAS  AGE
    service-…-api  Deployment/…-api  12%/80%  2        4        2         18d

Récapitulons

Un cluster Kubernetes…

Nodes (masters + workers)
Pods, Services
Scaling : pods, nodes
kubectl

Docker en prod ? Oui, avec Kubernetes !