Kubernetes y Docker

Kubernetes es una plataforma de orquestación de contenedores de código abierto, desarrollada por Google, que se utiliza para automatizar la implementación, el escalado y la gestión de aplicaciones que se ejecutan en contenedores. Kubernetes se utiliza para gestionar y orquestar un gran número de contenedores de manera eficiente y escalable.

Kubernetes tiene como objetivo proporcionar una plataforma para automatizar la implementación, la escala y la gestión de aplicaciones en contenedores. Las aplicaciones se empaquetan en contenedores, lo que permite que se ejecuten de manera consistente en cualquier entorno. Kubernetes se encarga de gestionar y orquestar los contenedores, lo que significa que se pueden escalar automáticamente para manejar cargas de trabajo más grandes.

Kubernetes es una plataforma altamente modular y extensible. Se compone de varios componentes que se pueden personalizar y ajustar para adaptarse a las necesidades específicas de la aplicación. Los componentes principales de Kubernetes incluyen:

• Cluster: un conjunto de nodos que ejecutan los contenedores de la aplicación.
• Pod: la unidad más pequeña de Kubernetes, que consta de uno o varios contenedores.
• Servicio: un conjunto de pods que ejecutan la misma aplicación y que se acceden mediante una dirección IP y un puerto únicos.
• Controladores: componentes que se encargan de la gestión de los pods y los servicios, y que garantizan que la aplicación se ejecute de manera consistente y escalable.

Kubernetes también ofrece características avanzadas para la gestión de la disponibilidad, la tolerancia a fallos y la recuperación de desastres. Por ejemplo, Kubernetes puede detectar automáticamente los nodos que fallan y reprogramar los contenedores en otros nodos disponibles. Además, Kubernetes permite realizar actualizaciones de aplicaciones sin tiempo de inactividad y realizar pruebas de integración y de regresión de manera eficiente.

Uso de Kubernetes con Docker

Kubernetes se puede utilizar con cualquier motor de contenedores, incluyendo Docker.

Kubernetes y Docker son tecnologías complementarias que se utilizan juntas para proporcionar una plataforma completa para la gestión de aplicaciones en contenedores.

Para utilizar Kubernetes con Docker, se puede seguir los siguientes pasos:

1. Instalar Docker: se debe instalar Docker en cada nodo que se utilizará para ejecutar los contenedores de la aplicación.
2. Instalar Kubernetes: se debe instalar Kubernetes en cada nodo que se utilizará para ejecutar los contenedores de la aplicación.
3. Crear un clúster de Kubernetes: se debe crear un clúster de Kubernetes utilizando los nodos disponibles. El clúster de Kubernetes consta de un nodo maestro y varios nodos obreros.
4. Crear un archivo YAML de Kubernetes: se debe crear un archivo YAML que describa la aplicación y los contenedores que se ejecutarán en el clúster de Kubernetes. El archivo YAML también debe describir cómo se deben escalar y gestionar los contenedores.
5. Desplegar la aplicación en el clúster de Kubernetes: se debe utilizar el comando kubectl apply para desplegar la aplicación en el clúster de Kubernetes. El comando kubectl es una herramienta de línea de comandos que se utiliza para gestionar clústeres de Kubernetes.
6. Escalar y gestionar la aplicación: una vez desplegada la aplicación en el clúster de Kubernetes, se puede utilizar el comando kubectl scale para escalar el número de réplicas de los contenedores de la aplicación. También se pueden utilizar otros comandos kubectl para gestionar la aplicación y los contenedores.

También se recomienda utilizar herramientas adicionales, como Helm o Ansible, para simplificar la gestión y la automatización de la implementación de aplicaciones en Kubernetes con Docker.

Creación y gestión de aplicaciones con Kubernetes y Docker

Para crear y gestionar aplicaciones con Kubernetes y Docker, se deben seguir los siguientes pasos:

1. Crear un archivo YAML de Kubernetes: se debe crear un archivo YAML que describa la aplicación y los contenedores que se ejecutarán en el clúster de Kubernetes. El archivo YAML también debe describir cómo se deben escalar y gestionar los contenedores. Este archivo debe incluir la definición de los pods, servicios y otros recursos que se necesitan para la aplicación.
2. Desplegar la aplicación en el clúster de Kubernetes: se debe utilizar el comando kubectl apply para desplegar la aplicación en el clúster de Kubernetes. El comando kubectl es una herramienta de línea de comandos que se utiliza para gestionar clústeres de Kubernetes. Una vez aplicado el archivo YAML, se desplegarán los pods y servicios necesarios para la aplicación.
3. Escalar y gestionar la aplicación: una vez desplegada la aplicación en el clúster de Kubernetes, se puede utilizar el comando kubectl scale para escalar el número de réplicas de los contenedores de la aplicación. También se pueden utilizar otros comandos kubectl para gestionar la aplicación y los contenedores, como kubectl logs para ver los registros de los contenedores o kubectl exec para ejecutar comandos dentro de los contenedores.
4. Actualizar la aplicación: para actualizar la aplicación, se debe modificar el archivo YAML de la aplicación y utilizar el comando kubectl apply para aplicar los cambios en el clúster de Kubernetes. Kubernetes se encargará de actualizar la aplicación sin tiempo de inactividad, utilizando estrategias de actualización como el despliegue gradual o la actualización en paralelo.
5. Monitorizar y gestionar el rendimiento de la aplicación: se deben utilizar herramientas de monitorización, como Prometheus o Grafana, para monitorizar el rendimiento de la aplicación y los contenedores en el clúster de Kubernetes. También se puede utilizar Kubernetes Dashboard, una interfaz gráfica de usuario para gestionar y monitorizar el clúster de Kubernetes.

También se recomienda utilizar herramientas adicionales, como Helm o Ansible, para simplificar la gestión y la automatización de la implementación de aplicaciones en Kubernetes con Docker.

Escalado y actualización de aplicaciones en Kubernetes y Docker

Kubernetes y Docker permiten escalar y actualizar aplicaciones de manera sencilla y eficiente.

Escalado de aplicaciones

Kubernetes permite escalar aplicaciones horizontalmente, lo que significa que se pueden agregar o quitar réplicas de los contenedores de una aplicación en tiempo real.

Para escalar una aplicación, se utiliza el comando kubectl scale seguido del nombre del recurso y el número de réplicas que se desean.

Por ejemplo, para escalar un deployment llamado «web» a 5 réplicas, se utiliza el siguiente comando:

kubectl scale deployment/web --replicas=5

Actualización de aplicaciones

Kubernetes permite actualizar aplicaciones con nuevas imágenes de Docker o nuevas configuraciones.

Para actualizar una aplicación, se utiliza el comando kubectl apply seguido del archivo YAML que describe los cambios necesarios.

Por ejemplo, para actualizar un deployment llamado «web» con una nueva imagen de Docker, se utiliza el siguiente comando:

kubectl apply -f deployment.yaml

También se pueden actualizar otras opciones de configuración, como los límites de recursos, variables de entorno, puertos y volúmenes.

Es importante tener en cuenta que Kubernetes actualiza las aplicaciones de manera gradual para garantizar la disponibilidad continua de la aplicación.

Como vimos en una lección anterior, por defecto, Kubernetes actualiza un 25% de los contenedores a la vez, pero este valor se puede ajustar con la opción maxUnavailable en el archivo YAML de la aplicación.