KUBERNETES PARA PRINCIPIANTES (Explicado Facil, desde Cero)

¿Qué es Kubernetes y para qué sirve?

Introducción a Kubernetes

• Alexia, la presentadora, introduce el tema de Kubernetes y su relevancia en el mundo actual de la tecnología.

• Se mencionan términos relacionados como OpenShift, imágenes de contenedor, pods y escalado automático, preparando al espectador para una explicación más profunda.

Contexto del uso de contenedores

• Se aclara que el mundo de los contenedores y orquestadores es vasto; este video es solo un punto de partida.

• Se plantea un escenario donde una empresa pequeña utiliza una máquina virtual para alojar su sitio web y base de datos.

Problemas con las máquinas virtuales

• Las máquinas virtuales emulan sistemas operativos completos, lo que puede llevar a recursos ociosos y problemas de seguridad.

• La dependencia de versiones específicas de software puede complicar las actualizaciones del sistema operativo sin afectar la aplicación.

Ventajas del uso de contenedores

• Los contenedores (como Docker) no reemplazan completamente a las máquinas virtuales; ofrecen aislamiento entre aplicaciones y el sistema operativo.

• Al usar contenedores, se pueden actualizar sistemas operativos sin afectar a las aplicaciones contenidas dentro.

Introducción a Kubernetes

• Kubernetes permite gestionar múltiples contenedores eficientemente en nodos diferentes, optimizando el uso de recursos.

• Si un nodo necesita mantenimiento o actualización, otros nodos pueden seguir funcionando para garantizar la disponibilidad continua.

Importancia del uptime

• Se discute la necesidad crítica del uptime en aplicaciones productivas; se menciona SLA (Service Level Agreement).

• Aunque se busca minimizar el downtime programado, siempre habrá necesidad de mantenimiento regular.

Orquestación con Kubernetes

• Con Kubernetes, se pueden distribuir cargas entre varios nodos mientras se realizan actualizaciones sin interrumpir el servicio.

¿Cómo funciona Kubernetes y sus ventajas?

Ventajas de Kubernetes en la infraestructura

• Kubernetes permite actualizar toda la infraestructura sin interrumpir el servicio a los usuarios, facilitando un rollout que regenera el pod con la nueva versión de la aplicación.

• Ofrece políticas de escalamiento horizontal como pod autoscaling y node autoscaling, ajustando automáticamente la cantidad de pods o nodos según la demanda.

Consideraciones sobre infraestructuras

• En configuraciones on-premise, el node autoscaling puede no ser relevante; es más útil en servicios de infraestructura como servicio (IaaS).

• Al utilizar Kubernetes en la nube, se pueden escalar nodos automáticamente según las necesidades, lo que implica costos variables dependiendo del uso.

Métodos de escalamiento

• Además del escalamiento horizontal, existe el escalamiento vertical que consiste en aumentar los recursos (RAM y CPU) de los nodos existentes en lugar de agregar nuevos nodos.

Anatomía del clúster de Kubernetes

Estructura básica del clúster

• Un clúster está compuesto por nodos; cada nodo contiene pods y dentro de cada pod hay contenedores donde se ejecutan las aplicaciones.

• Existen diferentes configuraciones para un clúster: desde un nodo Master con varios workers hasta configuraciones más pequeñas como k3s.

Componentes del nodo Master

• El control plane incluye componentes clave: apiserver (interacción con el clúster), scheduler (gestiona órdenes sobre los pods), controller (mantiene el estado deseado), y etcd (base de datos para almacenar datos).

Funciones del nodo Worker

¿Cómo funciona Kubernetes y sus componentes?

Introducción a los Pods y su Funcionamiento

• Se menciona que cada pod en Kubernetes tiene una IP asignada, lo que permite la comunicación entre los pods. El agente Cubl escucha al nodo maestro para crear pods y reportar su estado.

• El comando kubectl es fundamental para interactuar con Kubernetes. Un pod es la unidad más pequeña dentro de Kubernetes, generalmente conteniendo un solo contenedor.

• La diferencia clave entre un pod y un contenedor es que el pod tiene una IP asignada, mientras que el contenedor no. Kubernetes solo puede lanzar pods, no contenedores directamente.

Características de los Pods

• Los pods son efímeros; van y vienen como las células del cuerpo humano. Reiniciar un pod implica eliminarlo y crear uno nuevo para mantener la cantidad deseada de pods activos.

• Para asegurar que siempre haya una cantidad específica de pods funcionando, se utiliza un objeto llamado ReplicaSet (RCA set), que reinicia automáticamente los pods fallidos.

Casos de Uso y Limitaciones de Kubernetes

• Antes de implementar un clúster en Kubernetes, se discuten situaciones donde usarlo podría ser excesivo debido a su complejidad y consumo de recursos.

• Para aplicaciones estáticas o simples, como las utilizadas por el presentador, puede ser más eficiente utilizar contenedores o máquinas virtuales sin necesidad de orquestación compleja.

Alternativas a Kubernetes

• Se menciona OpenShift como una alternativa a Kubernetes con mayor seguridad y soporte empresarial. Sin embargo, ambas plataformas funcionan sobre la misma base tecnológica: Kubernetes.

• Empresas grandes como Google, Tesla y Netflix utilizan Kubernetes para aplicaciones críticas debido a su capacidad para manejar cargas pesadas eficientemente.

Conclusiones sobre el Uso Práctico

• Aunque aprender sobre Kubernetes es valioso, no todas las aplicaciones requieren su uso; algunas pueden funcionar adecuadamente en entornos más simples como Docker Engine.

• Se enfatiza la importancia de escalar aplicaciones según demanda utilizando herramientas adecuadas; esto hace que Kubernetes sea útil en ciertos contextos pero no necesariamente en todos.

Instalación Rápida de Kubernetes

Configuración y Uso de Kubernetes con Helm

Configuración Inicial de Kubernetes

• Se utiliza el comando ctl config view para configurar la salida en un archivo llamado config en el directorio home, permitiendo personalizar la configuración de K3s.

• Se establece una variable de entorno export kubeconfig=config k3s, lo que permite a los comandos de Kubernetes acceder a esta configuración.

• Al ejecutar kubectl get nodes, se verifica que el nodo está correctamente configurado y se identifica como "Master".

Introducción a Helm

• Se menciona la importancia de Helm como herramienta complementaria al trabajar con Kubernetes, facilitando la gestión de aplicaciones.

• El proceso para descargar Helm incluye acceder a una dirección específica y descomprimir el archivo descargado utilizando tar.

Instalación y Configuración de Helm

• Después de descomprimir, se realiza un cambio en los permisos del binario usando chmod para permitir su ejecución por todos los usuarios.

• Se ejecuta el comando sudo mv helm /usr/local/bin/ para mover el binario a un directorio accesible globalmente.

Funcionalidades Clave de Helm

• Helm es fundamental para instalar charts, agregar repositorios y desplegar aplicaciones dentro del entorno Kubernetes.