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Kubernetes – montándonos un entorno de pruebas – homeLAB!

Hace ya unas semanas estuve en vBrownBagLATAM mostrando lo fácil que es montarnos un LAB de Kubernetes, si buscamos en Internet podremos ver muchos posts de clusters usando Raspberry Pi. En mi caso intente usar LXD como base para las maquinas (contenedores) que tendrán Kubernetes, tanto el master como los nodos. Resulta que el host con Ubuntu/LXD usado para este proyecto no tiene bastante capacidad de CPU para correr varios contenedores y dentro de estos tener Kubernetes.

Así que termine con un cluster de tres Raspberry Pi y otro sin terminar basado en LXD.

En esta entrada se detalla como iniciar con tres Raspberry Pi + Hypriot + Kubernetes.

Ingredientes!

Hypriot tiene una guía en su propio portal donde describen la inicialización y configuración de un cluster de Kubernetes, es recomendable leer esa guía.

https://blog.hypriot.com/post/setup-kubernetes-raspberry-pi-cluster/

 

 

  1. Luego de introducir la imagen de Hypriot en el SD Card que usaremos en cada RPi, podremos hacer un:
  • Por defecto el RPi solicitara IP median DHCP, es recomendable cambiarlo a estático. Ha diferencia de una imagen Raspbian, la dirección IP puede ser configurada en /etc/network.

 

sudo apt update
sudo apt upgrade -y

 

  1. Lo interesante de Hypriot es que viene con Docker preinstalado, esto nos ahorra algunos minutos ya que no tenemos que hacer cambios como deshabilitar SWAP y editar la opción de cgroups. El siguiente paso es instalar Kubernetes:

 

sudo su -

curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | apt-key add -

echo "deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" > /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

apt update

apt install -y kubeadm kubelet

 

  1. Ahora toca inicializar el master node:

 

kubeadm init --pod-network-cidr 10.244.0.0/16 --service-cidr 10.96.0.0/12 --service-dns-domain "k8s.do" --apiserver-advertise-address 44.164.67.227 --ignore-preflight-errors=all
  • Recibiremos un mensaje de confirmación relacionado a la creación del cluster, un dato importante es el $TOKEN que más adelante usaremos para asociar los nodos.
  • No es recomendable iniciar el cluster con –ignore-preflight-errors=all, esta opción se usaría como última alternativa si tenemos errores que no podemos evitar, tal como Swap en LXD.

 

  1. Usando el Usuario pirate prepararemos el ambiente para usar kubectl sin especificar config o credenciales ya que estas serán cargadas desde el ambiente de usuario.

 

mkdir -p $HOME/.kube

sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config

sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

echo "export KUBECONFIG=${HOME}/.kube/config" >> ~/.bashrcsource ~/.bashrc

 

  1. Veo que muchos usan flannel como su CNI, en este cluster instalare wave, en el basado en LXD probare nuevamente con flannel. De esta manera tendría ambos CNI para comparar funcionalidades, luego se podría preparar una lista con las diferencias.

 

$ kubectl apply -f "https://cloud.weave.works/k8s/net?k8s-version=$(kubectl version | base64 | tr -d '\n')"

 

  1. Para este momento ya contamos con un master, tenemos listo el CNI, podemos proceder a agregar nodos a nuestro cluster.
  • Validamos que el CNI fue desplegado haciendo un kubectl get nodes, si nuestro nodo master tiene el estado de Ready esto quiere decir que estamos listos para el próximo paso.

 

sudo kubeadm join --token=$TOKEN

 

  • $TOKEN es el valor que recibimos cuando iniciamos nuestro master.
  • Recibiremos un mensaje indicándonos que todo aconteció correctamente y que revisemos nuestro cluster.

 

  1. Verificamos que nuestro cluster cuenta con los nodos en los cuales ejecutamos kubeadm join.
kubectl get nodes
kubectl get pods –all-namespaces

 

 

  1. Validaremos que nuestro cluster puede ejecutar “Pods”.
  • En este ejemplo, utilizare la imagen oficial de nginx y será configurada para escuchar en el puerto 80 de todos los nodos.

 

$ kubectl run nginx --image=nginx --replicas=3 --port=80

deployment "nginx" created

 

  • exponemos los Pods de nginx.

 

$ kubectl expose deployment nginx --port 80service "nginx" exposed

 

  • validamos que el puerto 80 está escuchando en los IP de nuestros nodos.

 

$ kubectl get endpoints

NAME         ENDPOINTS                                   AGE

kubernetes   192.168.7.220:6443                          37

mnginx        10.244.4.2:80,10.244.4.3:80,10.244.3.2:80   23s

 

  1. Rápidamente usando la herramienta curl, podemos validar que nginx está respondiendo en el puerto especificado.
$ curl 10.244.4.2 | head -n 5

 

  • deberíamos recibir una respuesta como la siguiente:
<DOCTYPE html>

<html>

<head>

<title>Welcome to nginx!</title>

<style>

 

  • esto confirma que nuestro Pod está siendo ejecutado correctamente en el cluster de Kubernetes, aun faltarían muchos puntos por cubrir. Acceso desde fuera del cluster es importante ya que esta es la forma que nuestros usuarios/clientes consumirán servicios como nginx.

 

Hasta el momento solo hemos realizado configuraciones básicas en un entorno de Kubernetes y posiblemente algunos lleguen a la conclusión de que es mucho trabajo para simplemente tener un nginx o alguna otra aplicación la cual se puede levantar con Docker on LXC. Lo interesante de Kubernetes es la poca diferencia en administrar un cluster con 3 nodos a uno con 40 nodos.

En las próximas entradas escribiere como instalar y utilizar Helm, así también como instalar Istio para controlar el consumo de los servicios instalados en Kubernetes.

Ariel Antigua

Es un Administrador de Sistemas & Redes. Ha pasado por varias áreas en Informática y actualmente esta incursionando en el mundo de la virtualización con los productos de VMware. vEXPERT por varios años e intenta domininar el arte de administrar VMware NSX.