Kubernetes за 20 минут — конспект

Что такое Kubernetes

Kubernetes (K8s) — система для автоматического управления контейнерами. Docker упаковывает приложения в контейнеры, а Kubernetes управляет этими контейнерами: запускает, масштабирует, обновляет и восстанавливает.

Зачем нужен: когда у вас 10 серверов и 50 контейнеров, кто-то должен следить за тем, чтобы всё работало, перезапускать упавшие контейнеры, распределять нагрузку и обновлять без простоя. Kubernetes берёт это на себя.

Ключевые понятия

Cluster — вся инфраструктура целиком. Всё что запускается в Kubernetes живёт внутри кластера.

Node — отдельный сервер (физический или виртуальный) со своими ресурсами: CPU и память.

Pod — минимальная единица запуска. Обычно один Pod = один контейнер. Поды создаются, умирают и пересоздаются — они не вечные.

Deployment — декларативное описание желаемого состояния. «Хочу 5 подов моего сервиса» — Kubernetes поддерживает это количество, что бы ни произошло.

Service — стабильная точка доступа к подам. Поды постоянно меняются, а сервис даёт один адрес, по которому можно до них достучаться.

Control Plane — мозг кластера. Постоянно сверяет текущее состояние с желаемым и вносит корректировки.

kubectl — CLI для работы с кластером. Все команды отдаём через него.

Установка

Для локальной разработки используем minikube — кластер из одного узла на вашем компьютере. Необходим установленный Docker.

# Mac
brew install minikube

# Linux (amd64)
curl -LO https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64
sudo install minikube-linux-amd64 /usr/local/bin/minikube

# Запуск кластера
minikube start

# Проверка
kubectl get nodes

Поды и деплойменты

# Создать Pod напрямую (не рекомендуется для прода)
kubectl run my-nginx --image=nginx
kubectl get pods
kubectl delete pod my-nginx

# Создать Deployment — правильный подход
kubectl create deployment nginx-app --image=nginx --replicas=3
kubectl get pods

Если удалить один из подов деплоймента — Kubernetes мгновенно создаст новый. Указали 3 реплики — будет 3, что бы ни произошло.

Сервисы

Поды живут внутри кластера и снаружи недоступны. Service открывает к ним доступ:

kubectl expose deployment nginx-app --port=80 --target-port=80 --type=NodePort
minikube service nginx-app --url   # получить внешний URL

Запросы идут на один адрес, а Kubernetes сам решает какой Pod их обработает.

YAML вместо команд

В реальности всё описывают в YAML-файлах — их можно хранить в git, ревьюить и откатывать.

deployment.yaml:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-app
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx-app
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx
          ports:
            - containerPort: 80

service.yaml:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-app
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: nginx-app
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80

# Применить
kubectl apply -f deployment.yaml -f service.yaml

# Удалить
kubectl delete -f deployment.yaml -f service.yaml

Автоскейлинг — HorizontalPodAutoscaler

HPA автоматически увеличивает и уменьшает количество подов в зависимости от нагрузки.

hpa.yaml:

apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: demo-app
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: demo-app
  minReplicas: 1
  maxReplicas: 10
  metrics:
    - type: Resource
      resource:
        name: cpu
        target:
          type: Utilization
          averageUtilization: 50

Логика: если средняя загрузка CPU по всем подам превышает 50% от requests — HPA добавляет поды. Падает ниже — убирает лишние.

Для работы HPA необходим metrics-server:

minikube addons enable metrics-server

Шпаргалка по командам

# Кластер
minikube start                  # запустить локальный кластер
minikube stop                   # остановить
kubectl get nodes               # список узлов

# Развёртывание
kubectl create deployment NAME --image=IMAGE --replicas=N
kubectl get deployments
kubectl get pods
kubectl apply -f file.yaml

# Доступ
kubectl expose deployment NAME --port=PORT --type=NodePort
kubectl get services
minikube service NAME --url

# Масштабирование
kubectl scale --replicas=N deployment/NAME    # ручное
kubectl get hpa                               # статус автоскейлера

# Обновления
kubectl set image deployment/NAME CONTAINER=IMAGE:TAG
kubectl rollout status deployment/NAME
kubectl rollout undo deployment/NAME          # откат

# Диагностика
kubectl logs POD_NAME
kubectl exec POD_NAME -- COMMAND
kubectl describe pod POD_NAME
kubectl delete deployment NAME

Контакты

Связаться

Подписаться на рассылку