Forem: Daniel

StatefulSets - Kubernetes (BR)

Daniel — Sat, 19 Aug 2023 17:23:05 +0000

O que é um `StatefulSets`?

É um objeto de carga de trabalho usado para gerenciar aplicações de demandam ter estado.

Para que serve ?

Como um Deployment um statefulSets gerencia os pods baseado em uma especificação no template. StatefulSets mantém uma identidade fixa para cada um de seus pods, por isso os pods não são trocáveis, são criados da mesma especificação porém cada um identificador persistente.

Quando devo escolher trabalhar com `StatefulSets`?

Caso precise de um armazenamento persistente.
Identificadores de rede estáveis e exclusivos.
Implantação e dimensionamento ordenados e elegantes.
Atualizações contínuas ordenadas e automatizadas.

Caso não precise de persistência é aconselhável usar Deployment ou ReplicaSet.

Limitações

O armazenamento de um determinado pod deve ser provisionado por um PersistentVolume.
Ao reduzir/Excluir as replicas, seu armazenamento não sera excluído, isso é feito para garantir a segurança de seus dados.
O statefulSets não garante enceramento de todos os pods. recomendado reduzir as replicas para zero, antes da exclusão.

Como criar ?

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx
  labels:
    app: nginx
spec:
  ports:
  - port: 80
    name: web
  clusterIP: None
  selector:
    app: nginx
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: web
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx # tem que combinar com .spec.template.metadata.labels
  serviceName: "nginx"
  replicas: 3 # default é 1
  minReadySeconds: 10 # default é 0
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx # tem que combinar com .spec.selector.matchLabels
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 10
      containers:
      - name: nginx
        image: registry.k8s.io/nginx-slim:0.8
        ports:
        - containerPort: 80
          name: web
        volumeMounts:
        - name: www
          mountPath: /usr/share/nginx/html
  volumeClaimTemplates:
  - metadata:
      name: www
    spec:
      accessModes: [ "ReadWriteOnce" ]
      storageClassName: "my-storage-class"
      resources:
        requests:
          storage: 1Gi

No exemplo acima criamos um statefulSets chamado de web, com uma especificação de 3 replicas de contêineres nginx, o volumeClaimTemplates fornecerá armazenamento estável usando PersistentVolumes, e um Headless Service, chamado nginx, é usado para controlar o domínio da rede.

Os pods de um statefulSets tem identidade exclusiva, uma identidade de rede estável e armazenamento estável.

Máximo de pods indisponíveis.

Você pode controlar o número máximo de pods indisponíveis durante alguma atualização, em .spec.updateStrategy.rollingUpdate.maxUnavailable. Lembrando que o número tem que ser um absoluto ou percentual.

Estratégias de atualização.

No campo .spec.updateStrategy você pode definir o tipo de estratégia que ira utilizar.

OnDelete -> nesse caso você deve excluir os pods manualmente para o controlador criar novos pods.
RollingUpdate -> já nesse caso as atualizações são continuas vem como opção default.

Atualizações contínuas.

Quando o .spec.updateStrategy.type é definido como RollingUpdate, o controlador excluirá e recriará cada pod,
atualizando sempre o último para o primeiro, ele vai para o próximo quando o ultimo estiver em execução e pronto. você também pode mudar o tempo em .spec.minReadySeconds, tempo de atualização entre um pod e outro.

Conclusão

O Statefulset gerencia os pods que precisam de um armazenamento persistente, ele utiliza o PersistentVolumeClaim para persistir seus volumes, lembrando que o statefulset precisa de um gerenciamento próprio do seu serviço como Headless Service.

Referências

Kubernetes

Deployment - Kubernetes (BR)

Daniel — Sat, 12 Aug 2023 13:06:18 +0000

Pré-requisitos

O que é deployment ?

É um gerenciador de Pods e ReplicaSet, você pode definir o state desejado e ele trabalhará para atualizar o seu state.

Criação de um deployment

sintaxe

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.14.2
        ports:
        - containerPort: 80

O script acima irá criar um deployment que cria um ReplicaSet com 3 replicas como definido, que cria 3 pods que terão o template definido, com a imagem do nginx e o label de app:nginx.

Comandos para criar e observar

Para aplicar o código acima.

kubectl apply -f {nome_do_arquivo}

Para verificar se o deploment foi criado

kubectl get deployments

Ao rodar o kubectl get deployments, aparecerá os seguintes nomes.

NAME
nome do deployment que foi criado no namespace.

READY
exibe quantas réplicas do aplicativo estão disponíveis. (pronto/desejado)

UP-TO-DATE
exibe o número de réplicas que foram atualizadas para atingir o state desejado.

AVAILABLE
exibe quantas réplicas do aplicativo estão disponíveis.

AGE
exibe a quantidade de tempo que o aplicativo está em execução.

Para verificar o status de lançamento do deployment

kubectl rollout status deployment/{nome_do_deployment}

Atualizações de Pods.

O deployment garante que apenas um determinado número de pods fiquem inativos, enquanto eles são atualizados. Por padrão 75% dos pods devem ficar ativos e somente 25% inativos para atualizações. ele primeiro cria novos pods para então começar a destruir os antigos. Ele não mata pods antigos até que um número suficiente de novos pods surjam e não cria novos pods até que um número suficiente de pods antigos tenha sido eliminado.

Caso de criação de deployment's com erros.

Para esses casos a gente consegue ter o histórico de alterações do deployment pelo comando a seguir:

kubectl rollout history deployment/{nome_do_deployment}

esse comando mostrará o history de alteração do deployment.

para voltar a uma versão anterior basta:

kubectl rollout undo deployment/{nome_do_deployment}

para voltar a uma versão específica:

kubectl rollout undo deployment/{nome_do_deployment} --revision={numero_da_revisao}

Política de limpeza

Você pode definir um campo na criação do seu deployment para especificar quantos ReplicaSets antigos para esta implantação você deseja reter. por padrão e 10.

spec:
  revisionHistoryLimit: <-- Esse e o campo de definição

Conclusão:

Observe a imagem a seguir:

Basicamente deployment vai fazer o controle de seus ReplicaSets e Pods por você, pode ser configurado da melhor maneira ao seu negócio. Podendo tanto fazer o controle, até definir seus recursos máximos e mínimos. também tem como trabalhar com suas escalas tanto vertical quanto horizontal junto com um serviço de HorizontalPodAutoscaler.

Referências

Kubernetes

ReplicaSet - Kubernetes (BR)

Daniel — Sat, 15 Jul 2023 15:23:21 +0000

O que é o ReplicaSet no kubernetes ?

ReplicaSet tem a funcionalidade de manter a quantidade de pods desejada disponível em execução a todo momento, replicando de forma idêntica.

Como funciona o ReplicaSet ?

Na sua definição terá que ter um seletor para funcionar como um identificador de pods, também terá que ter a informação de quantas replicas deseja ter desse determinado recurso.

Assim o ReplicaSet trabalhará para manter o número de replicas, excluindo e criando novos pods de acordo com o template que passar na criação.

Entendendo a criação de um ReplicaSet.

Nesse exemplo vamos criar um ReplicaSet que terá 3 replicas de um template com apenas um container de nginx na última versão. usando o seletor matchLabels para encontrar pods com labels iguais.

Caso não especifique o número de replicas o padrão é 1.

apiVersion: apps/v1
kind: ReplicaSet
metadata:
  name: rsnginx
spec:
  replicas: 3 # <-- Esse é o campo que define a quantidade de replicas desejadas
  selector:
    matchLabels: # <-- Esse seria o seletor para dar match com pods que tiverem o mesmo Label implícito. 
      tier: web
  template:
    metadata:
      labels:
        tier: web # <-- definindo o mesmo Label observado pelo matchLabels
    spec:
      containers:
        - name: nginxweb
          image: nginx:latest

Para criar o ReplicaSet acima basta rodar o seguinte comando:

kubectl apply -f {nome_do_seu_arquivo}

Você pode ver seus ReplicaSets:

kubectl get rs

Podemos inspecionar os ReplicaSets:

kubectl describe rs/{nome_do_seu_replicaSet_criado}

O ReplicaSet pode adquirir pods sem ser os definidos no template ?

Sim, mas temos algumas regras para esse uso:

1) Se os pods conterem o mesmo Label que o do ReplicaSet porém foram criados depois, o ReplicaSet irá adquirir os pods e encerrar logo em seguida, excederia a quantidade definida na criação do ReplicaSet.
2) Se os pods forem criados antes do ReplicaSet, ele iria adquiri-los e criar os faltantes para dar o número de replicas especificadas.

Basicamente o ReplicaSet vai trabalhando para manter o número de replicas desejadas. Exemplo:

É possível isolar pods de um replicaSet trocando seu label, assim o replicaSet irá abandonar esse pod e criar outro em seu lugar(se o número de replicas não for alterado).

Você também consegue utilizar o replicaSet como um alvo de escala horizontal:

kubectl autoscale rs {nome_do_seu_rs} --max=10 --min=3 --cpu-percent=50

essa é a maneira mais fácil de criar um HPA com multiplicação máxima de 10 e mínima de 3 com 50% da cpu para a escala, porém você pode optar por um yaml com esse scale.

Conclusão

Sobre o replicaSet, ele consegue manter os pods ativos de acordo com a configuração de replicas, porém se quiser gerenciar o versionamento de seus pods aconselho a usar Deployment, uma forma melhor e mais completa de se trabalhar com seus pods. Mesmo para casos de se trabalhar com apenas uma replica o ideal é que use um recurso e nunca apenas um pod.

Referências

Kubernetes

Pods - Kubernetes (BR)

Daniel — Mon, 10 Jul 2023 22:23:55 +0000

O que são os pods no kubernetes ?

É um contexto compartilhado dividindo o mesmo isolamento tanto lógico quanto físico, também é semelhante a um conjunto de containers com volumes e namespaces compartilhados.

Exemplo de criação de um Pod no kubernetes:

Utilizando a última versão do nginx

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:latest
    ports:
    - containerPort: 80

Para rodar o exemplo acima basta utilizar o seguinte comando no mesmo diretório do arquivo:

kubectl apply -f {nome_do_seu_arquivo}

Esse caso de criação de Pod é somente usado para estudos dentro do kubernetes, geralmente você não cria os Pods diretamente, você pode usar outros recursos como Deployment/ReplicasSet ou para casos de rastrear o estado use StatefulSet.

Como se trabalhar com Pods.

Nós temos duas principais maneiras de se trabalhar com Pods:

1/1 - Um Pod para um container

a maneira mais comum de se trabalhar.
Exemplo: Pod é como um wrapper(embrulho) no container, Kubernetes gerencia Pods em vez de gerenciar os containers diretamente.

1/x - Um Pod para múltiplos containers

Para casos onde você tem uma aplicação fortemente acoplada, que precisa compartilhar seus recursos. Exemplo: Um container atende os dados de um Volume enquanto outro container é utilizado para atualizar esses dados.

Pods são na maioria das vezes projetados para serem efêmeros e descartáveis. Os Pods permanecerão ativos até que:

Termine a execução.
O Pod seja excluído.
O Pod seja removido por falta de recursos
Ou caso o node falhe.

Um Pod não é um processo, mas um ambiente para execução de containers, um Pod persiste até ser excluído por motivos listados acima. Por isso reiniciar um container é diferente de reiniciar um Pod.

Conclusão

Para concluir pense assim, um Pod é um ambiente para execução de containers, olhe a imagem a seguir.

Basicamente, containers do mesmo Pod podem se comunicar através do localhost por compartilhar os mesmo recursos de rede, agora para acessar outros Pods precisamos do seus IP's e portas dos containers.

Esse foi minha explicação sobre os Pods. Fique atento para os posts explicando os recursos como Deployment, ReplicasSet e StatefulSet.

Referências:

Kubernetes.io

Forem: Daniel

StatefulSets - Kubernetes (BR)

O que é um `StatefulSets`?

Para que serve ?

Quando devo escolher trabalhar com `StatefulSets`?

Limitações

Como criar ?

Máximo de pods indisponíveis.

Estratégias de atualização.

Atualizações contínuas.

Conclusão

Referências

Deployment - Kubernetes (BR)

Pré-requisitos

O que é deployment ?

Criação de um deployment

Política de limpeza

Conclusão:

Referências

ReplicaSet - Kubernetes (BR)

Entendendo a criação de um ReplicaSet.

O ReplicaSet pode adquirir pods sem ser os definidos no template ?

Conclusão

Referências

Pods - Kubernetes (BR)

Como se trabalhar com Pods.

1/1 - Um Pod para um container

1/x - Um Pod para múltiplos containers

Conclusão

Referências:

Forem: Daniel

StatefulSets - Kubernetes (BR)

O que é um StatefulSets?

Para que serve ?

Quando devo escolher trabalhar com StatefulSets?

Limitações

Como criar ?

Máximo de pods indisponíveis.

Estratégias de atualização.

Atualizações contínuas.

Conclusão

Referências

Deployment - Kubernetes (BR)

Pré-requisitos

O que é deployment ?

Criação de um deployment

Política de limpeza

Conclusão:

Referências

ReplicaSet - Kubernetes (BR)

Entendendo a criação de um ReplicaSet.

O ReplicaSet pode adquirir pods sem ser os definidos no template ?

Conclusão

Referências

Pods - Kubernetes (BR)

Como se trabalhar com Pods.

1/1 - Um Pod para um container

1/x - Um Pod para múltiplos containers

Conclusão

Referências:

O que é um `StatefulSets`?

Quando devo escolher trabalhar com `StatefulSets`?