TP - installer un cluster de dev

Choisir une distribution kubernetes de dev

Voir le cours “différents types de cluster”

minikube est une distribution spécialisée pour le dev => avantage : la distribution la plus connue, bien documentée et utilisée dans tous les tutoriels
k3s est une distribution simple a installer pour le dev ou la prod en particulier pour des contextes edge computing. => avantage : permet de faire de la prod / s’installe sur un serveur.
kind (Kubernetes IN Docker) une distribution basée sur Docker. avantages : léger, rapide à démarrer, supporte le multinoeud, utilise kubeadm en arrière plan. Kind un cluster kube très standard / vanilla mais proche de la prod (multinoeud, lb). Permet de tester la plupart des solutions y compris des plugins CNI (réseau) et CSI (stockage).

Nous allons installer l’une ici.

Installer `Minikube` (facultatif)

Pour installer minikube la méthode recommandée est indiquée ici: https://minikube.sigs.k8s.io/docs/start/

Nous utiliserons classiquement docker comme runtime pour minikube (les noeuds k8s seront des conteneurs simulant des serveurs). Ceci est, bien sur, une configuration de développement. Elle se comporte cependant de façon très proche d’un véritable cluster.

Pour lancer le cluster faites simplement: minikube start (il est également possible de préciser le nombre de coeurs de calcul, la mémoire et et d’autre paramètre pour adapter le cluster à nos besoins.)

Minikube configure automatiquement kubectl (dans le fichier ~/.kube/config) pour qu’on puisse se connecter au cluster de développement.

Testez la connexion avec kubectl get nodes.

Affichez à nouveau la version kubectl version. Cette fois-ci la version de kubernetes qui tourne sur le cluster actif est également affichée. Idéalement le client et le cluster devrait être dans la même version mineure par exemple 1.20.x.

Installer kind (facultatif)

Installer et configurer kind

Installation de kind

Pour installer kind sur Linux:

curl -Lo ./kind https://kind.sigs.k8s.io/dl/v0.20.0/kind-linux-amd64
chmod +x ./kind
sudo mv ./kind /usr/local/bin/kind

Pour d’autres systèmes d’exploitation, voir: https://kind.sigs.k8s.io/docs/user/quick-start/#installation

Créer un cluster kind multi-nœuds

Pour créer un cluster avec 1 control-plane (master) et 3 workers, nous allons utiliser un fichier de configuration kind.

Créez un fichier kind-config.yaml:

kind: Cluster
apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4
nodes:
- role: control-plane
- role: worker
- role: worker
- role: worker

Créez le cluster avec cette configuration:

kind create cluster --name mon-cluster --config kind-config.yaml

kind configure automatiquement kubectl pour se connecter au cluster créé.
Testez la connexion et vérifiez les 4 nœuds:

kubectl get nodes

Vous devriez voir 1 control-plane et 3 workers.

Configuration du LoadBalancer avec Cloud Provider KIND

kind ne fournit pas de LoadBalancer par défaut. Pour émuler un LoadBalancer en local, nous utilisons Cloud Provider KIND, une solution officielle intégrée à kind.

Installez Cloud Provider KIND: télécharger puis décompresser le binaire depuis les releases: https://github.com/kubernetes-sigs/cloud-provider-kind/releases

chmod +x cloud-provider-kind
sudo cp cloud-provider-kind /usr/local/bin

Démarrez Cloud Provider KIND en arrière-plan (dans un terminal séparé ou en tant que service):

sudo cloud-provider-kind

Note: Le processus doit rester actif pour que les LoadBalancers fonctionnent.

Installer Ingress NGINX

Pour exposer des services via HTTP/HTTPS, nous devons installer un Ingress Controller. NGINX Ingress est une solution populaire.

Installez NGINX Ingress Controller spécifiquement configuré pour kind:

kubectl apply -f https://kind.sigs.k8s.io/examples/ingress/deploy-ingress-nginx.yaml

Note: Le fichier d’installation kind crée automatiquement les bons nodeSelectors et tolérances pour fonctionner avec la configuration multi-nœuds.

Attendez que le controller soit prêt:

kubectl wait --namespace ingress-nginx \
  --for=condition=ready pod \
  --selector=app.kubernetes.io/component=controller \
  --timeout=90s

Vérifiez que l’ingress controller fonctionne:

kubectl get pods -n ingress-nginx

Gérer les clusters kind

Lister les clusters: kind get clusters
Supprimer un cluster: kind delete cluster --name mon-cluster
Le contexte kubectl sera automatiquement mis à jour avec le format kind-<nom-du-cluster>

Installer k3s (facultatif)

Installer et configurer kind

K3s est une distribution de Kubernetes orientée vers la création de petits clusters de production notamment pour l’informatique embarquée et l’Edge computing. Elle a la caractéristique de rassembler les différents composants d’un cluster kubernetes en un seul “binaire” pouvant s’exécuter en mode master (noeud du control plane) ou agent (noeud de calcul).

Avec K3s, il est possible d’installer un petit cluster d’un seul noeud en une commande ce que nous allons faire ici:

Lancez dans un terminal la commande suivante: curl -sfL https://get.k3s.io | INSTALL_K3S_EXEC="--disable=traefik" sh -

La configuration kubectl pour notre nouveau cluster k3s est dans le fichier /etc/rancher/k3s/k3s.yaml et accessible en lecture uniquement par root. Pour se connecter au cluster on peut donc faire (parmis d’autre méthodes pour gérer la kubeconfig):

Changer les permissions de la conf sudo chmod 744 /etc/rancher/k3s/k3s.yaml
créer le dossier config kubernetes (si nécessaire) : mkdir -p ~/.kube
Copie de la conf à la place de la conf existante cp /etc/rancher/k3s/k3s.yaml ~/.kube/config

Tester la configuration avec kubectl get nodes qui devrait renvoyer quelque chose proche de:

NAME                 STATUS   ROLES                  AGE   VERSION
vnc-stagiaire-...   Ready    control-plane,master   10m   v1.21.7+k3s1

Pour combiner les différentes configurations on peut utiliser la variable d’environnement KUBECONFIG avec comme valeur une liste de fichiers et l’ajouter au fichier .bashrc comme suit:

echo 'export KUBECONFIG=~/.kube/config:~/.kube/k3s.yaml' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

On peut ensuite visualiser les deux contextes de connexion avec kubectl config get-contexts et selectionner l’un d’eux avec kubectl config use-context default.
kubectl get nodes ou kubectl cluster-info permet de vérifier le résultat.

Ajouter les connexions à Lens

Lens permet de chercher les kubeconfigs via l’interface et d’enregistrer plusieurs cluster dans la hotbar a gauche.

Le context de kubectl dans le terminal de Lens est automatiquement celui du cluster actuellement sélectionné. On peut s’en rendre compte en lançant kubectl get nodes dans deux terminaux dans chacun des deux cluster dans Lens.

Facultatif : merger la configuration kubectl

Pour dumper la configuration fusionnée des fichiers et l’exporter on peut utiliser: kubectl config view --flatten >> ~/.kube/merged.yaml.

Facultation 3e installation : Un cluster K8s managé, exemple avec Scaleway

Le formateur peut louer pour vous montrer un cluster kubernetes managé. Vous pouvez également louez le votre si vous préférez en créant un compte chez ce provider de cloud.

Créez un compte (ou récupérez un accès) sur Scaleway.
Créez un cluster Kubernetes avec l’interface Scaleway

La création prend environ 5 minutes.

Sur la page décrivant votre cluster, un gros bouton en bas de la page vous incite à télécharger ce même fichier kubeconfig (Download Kubeconfig).

Ce fichier contient la configuration kubectl adaptée pour la connexion à notre cluster.

Facultatif 4e installation : un cluster avec `kubeadm` ou méthode `The Hard Way`

Voir le TP facultatif.