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Roteiro prático para a aula de Engenharia de Software do CEFET-MG - Criação de Containers usando Kubernetes

Roteiro prático sobre Criação de Containers usando Kubernetes

Objetivo: colocar em prática os conceitos de criação de Containers usando Kubernetes.

• Introdução ao Kubernetes
  • Arquitetura
  • Vantagens
• Instalações necessárias
• Mãos a obra
• Alunos

Introdução ao Kubernetes

O que é e qual o objetivo do Kubernetes?

Kubernetes é um sistema de open source para orquestração de contêineres Docker, ou seja, é responsável pelo monitoramento de aplicações conteinerizadas. Seu principal objetivo é facilitar o monitoramento, abstraindo a complexidade que seria necessária com a criação de scripts para iniciar contêineres, monitorar e controlar o retorno de erros em caso de quedas ou falhas no sistema.

Arquitetura do Kubernetes

Vantagens

• Fácil manipulação de contêineres, que na verdade ocorrem através dos objetos PODS;

• Escalonamento da a aplicação;

• Volumes persistentes;

• Regeneração própria;

• Abstração de complexidade.

Primeiros Passos

Rode os seguinte comandos no terminal para instalar a máquina virtual:

  sudo apt update

  sudo apt -y upgrade
  
  // O seguinte comando irá realizar uma reinicialização, você foi avisado
  
  [ -f /var/run/reboot-required ] && sudo reboot -f

  curl https://www.virtualbox.org/download/oracle_vbox_2016.asc | gpg --dearmor > oracle_vbox_2016.gpg
  
  curl https://www.virtualbox.org/download/oracle_vbox.asc | gpg --dearmor > oracle_vbox.gpg

  sudo install -o root -g root -m 644 oracle_vbox_2016.gpg /etc/apt/trusted.gpg.d/
  
  sudo install -o root -g root -m 644 oracle_vbox.gpg /etc/apt/trusted.gpg.d/
  
  echo "deb [arch=amd64] http://download.virtualbox.org/virtualbox/debian $(lsb_release -sc) contrib" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/virtualbox.list

  sudo apt update
  
  sudo apt install linux-headers-$(uname -r) dkms
  
  sudo apt install virtualbox-7.0
  
  wget https://download.virtualbox.org/virtualbox/7.0.0/Oracle_VM_VirtualBox_Extension_Pack-7.0.0.vbox-extpack
  
  sudo VBoxManage extpack install Oracle_VM_VirtualBox_Extension_Pack-*.vbox-extpack

Para conseguir utilizar o Kubernetes na máquina Linux, copie e cole os seguintes comandos no terminal:

1.Baixe a versão mais recente

  curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl" 

2.Instalar kubectl

  sudo install -o root -g root -m 0755 kubectl /usr/local/bin/kubectl 

3.Teste para garantir que a versão que você instalou esteja atualizada

  kubectl version --client --output=yaml  

Para facilitar o processamento do Kubernetes na máquina local, é recomendado o Minikube.

Caso seu sistema operacional for Linux x86-64, a versão estável mais recente usando arquivo binário pode ser conseguida com o seguinte comando:

  kubectl version --client --output=yaml  

Obs.: para outras arquiteturas por favor acesse.

Crie um diretório para a aplicação e nele digite, com acesso de administrador (mas não logado como root):

  minikube start 

Esse comando irá criar uma máquina virtual, onde teremos um cluster para trabalhar com nossa aplicação.

Mãos a Obra

Depois de tudo instalado e o diretório da aplicação criado, precisamos criar nosso arquivo com as configurações do objeto (POD).

    Arquivo aplicacao.yaml

    kubectl create -f aplicacao.yaml 

Crie também o objeto deployment, ele será responsável por atualizar o Kubernetes sobre as informações de processamento.

  Arquivo deployment.yaml 
  

Isso significa que estamos colocando nosso objeto POD dentro do Deployment, que por sua vez possui mais recursos e conseguirá então, passar o estado desejado que foi configurado para nosso Kubernetes. É possível ver que o segundo spec é basicamente o spec do nosso objeto POD inicial. Agora basta rodar o comando para criar o objeto, em seguida, vamos listar ele:

    kubectl create -f deployment.yaml

    kubectl get pods 

Porém, ainda não é possível acessar a aplicação Web, uma vez que os objetos PODs são instáveis e sofrem constantes alterações. Para isso precisamos criar o objeto service. Ele irá funcionar como um balanceador de cargas e nos permitirá o acesso a aplicação.

  Arquivo servico-aplicacao.yaml 

Ok, agora podemos ter acesso ao URL da nossa aplicação

  kubectl create -f servico-aplicacao.yaml

  minikube service servico-aplicacao --url

Acessando a URL é possível perceber que o erro 403 Forbidden foi apresentado na tela. Isso acontece por que estamos usando como base a seguinte imagem php:5.6-apache, que não vem com nada no diretório html. Agora só precisamos adicionar algum arquivo no objeto deployment para testar

  kubectl exec -it aplicacao-deployment-787789445d-5m6zz bash

  echo "<?php phpinfo(); ?>" > index.php

Pronto! Você está rodando uma aplicação Web com Kubernetes!

Realizado por

1. Caio Lott

2. Marina Bernardes Diniz - 20193008242

3. Samuel Correa

4. Tomaz Augusto - 20193016389