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Author: eocode

learn/Cloud/Kubernetes/README.md

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+# Google Kubernetes Engine <!-- omit in toc -->
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+## Tabla de Contenido<!-- omit in toc -->
+- [Introducción](#introducción)
+  - [Contenedores](#contenedores)
+  - [Docker](#docker)
+  - [Comandos Básicos de Docker](#comandos-básicos-de-docker)
+- [Kubernetes conceptos básicos](#kubernetes-conceptos-básicos)
+  - [Clúster y nodos](#clúster-y-nodos)
+  - [Pods](#pods)
+  - [Deployments](#deployments)
+  - [Servicios](#servicios)
+  - [Archivos descriptivos de infraestructura teoria y práctica](#archivos-descriptivos-de-infraestructura-teoria-y-práctica)
+  - [Labels](#labels)
+  - [Namespaces](#namespaces)
+  - [Labels y Namespaces](#labels-y-namespaces)
+  - [Deployment Avanzado (Blue-green y Canary Deployment)](#deployment-avanzado-blue-green-y-canary-deployment)
+  - [Volumenes](#volumenes)
+- [Arquitecturas](#arquitecturas)
+  - [Desplegar una aplicación Stateful](#desplegar-una-aplicación-stateful)
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+# Introducción
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+**Kubernetes Engine** es la solución administrada de Google en la plataforma de Google Cloud Platform. Su función es administrar el cluster de máquinas, la instalación de los clientes y todos los procesos para el despliegue de nuestras aplicaciones. Google se encarga de todo.
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+[**Esta herramienta tiene las siguientes funcionalidades:**](https://cloud.google.com/kubernetes-engine/kubernetes-comic/)
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+* **Formato Docker:** Nuestras máquinas y contenedores deben usar este formato para poder ser desplegadas.
+* **Auto-escalado:** La performance de nuestra aplicación no se verá afectada cuando entren muchísimos usuarios al mismo tiempo. Podrás soportar toda esta carga sin necesidad de generar tus máquinas virtuales a mano.
+* **Stackdriver:** La solución de monitoreo y control de Google. Nos ayuda a entender muy fácilmente qué está pasando en la infraestructura: logs, alertas, monitoreo de la CPU y la memoria, etc.
+* **Cloud VPN:** Nos permite tener una nube híbrida con la cual tendremos nuestros datos y aplicaciones segregados en la nube y utilizando información de nuestros servidores locales. Todos estos procesos de forma segura.
+* **Cloud IAM:** Administración de usuarios gracias al soporte de autenticación de Google. Podemos asignar permisos y roles de lectura, escritura y administración sobre nuestro cluster.
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+**Ventajas de Kubernetes Engine:**
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+Actualizaciones automáticas
+Reparación automática
+Registro privado de contenedores
+Versiones uniformes y rápidas
+Soporte para GPU
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+**Alternativas:**
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+Redhat Openshift
+Docker Swarm
+Amazon Elastic Container Service for Kubernetes
+IBM Cloud Kubernetes Service
+Azure Kubernetes Service (AKS)
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+https://cloud.google.com/kubernetes-engine/kubernetes-comic/
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+<div align="center">
+  <img src="img/1.png">
+</div>
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+<div align="center">
+  <img src="img/2.png">
+</div>
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+## Contenedores
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+El nombre de contenedores viene de los r**ecipientes de carga estandarizados que se utilizan en barcos**, camiones y trenes, que permiten cargar, descargar y apilar los containers durante largas distancias facilitando el transbordo de un medio de transporte a otro.
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+Estos contenedores han supuesto una verdadera revolución en el mundo del transporte, reduciendo costes, tiempos de carga/descarga, daños en mercancías, etc.
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+**Docker lleva este mismo concepto al mundo del software**, permitiendo encapsular cualquier arquitectura, convirtiéndola en un contenedor portable y autosuficiente, de forma que se pueda manipular mediante operaciones establecidas y ejecutar de manera consistente en cualquier hardware.
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+<div align="center">
+  <img src="img/3.png">
+</div>
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+## Docker
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+Docker es una tecnología open source, **desarrollada en el lenguaje de programación GO**, utilizando la licencia Apache 2.0 (podemos desplegar nuestra aplicación en cualquier servidor, sin que nuestro código fuente sea open source).
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+Docker utiliza las características de los sistemas operativos tipo UNIX para administrar los contenedores y el despliegue de nuestras aplicaciones en el area de memoria del sistema operativo Linux.
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+<div align="center">
+  <img src="img/4.png">
+</div>
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+<div align="center">
+  <img src="img/5.png">
+</div>
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+## Comandos Básicos de Docker
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+**docker pull:** Descargar y guardar las imágenes de nuestra aplicación
+**docker images:** Listar las imágenes descargas en nuestra máquina
+**docker ps:** Listar los contenedores corriendo en nuestra máquina (id, puerto, etc)
+**docker ps -a:** Listar los contenedores apagados de nuestra máquina_
+**docker exec:** Ingresar a nuestro contenedor y listar las carpetas dentro de el
+**docker stop:** Detener la ejecución de nuestro contenedor
+**docker rm:** Borrar nuestro contenedor
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+# Kubernetes conceptos básicos
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+## Clúster y nodos
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+**Un cluster es una agrupación de máquinas que corren una cierta cantidad de servicios** para que nuestra aplicación pueda funcionar sobre Kubernetes.
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+**El endpoint o nodo maestro es una máquina dentro de nuestro cluster**, es la puerta de entrada a todo el cluster. Tiene las APIs de Kubernetes, los servicios REST, el agendamiento de pods y la sincronización servicios. Tambien cuenta con integración a los servicios de Google Cloud Platform.
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+**Un Nodo es un worker machine, osea, una maquina dentro de un cluster.** 
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+Esta máquina tiene todas las herramientas para el despliegue de nuestras aplicaciones. Puede ser una maquina virtual o una máquina física con todos los servicios necesarios para correr pods.
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+Las direcciones, condiciones, capacidad e información de nuestros nodos se llaman estados y podemos acceder a ellos desde la terminal.
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+## Pods
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+> **Un pod es un conjunto de contenedores que se despliegan en nuestros nodos. Más adelante aprenderemos más a detalle cómo funcionan.**
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+<div align="center">
+  <img src="img/6.png">
+</div>
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+<div align="center">
+  <img src="img/7.png">
+</div>
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+## Deployments
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+**Los deployments son una abstracción de nuestra aplicación** que nos permite crear una arquitectura e **indicar la cantidad de pods** que se van a necesitar. Con esto, haremos un despliegue de nuestra aplicación en nuestro cluster, tomando **la cantidad de pods y replicas** que indicamos previamente.
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+<div align="center">
+  <img src="img/8.png">
+</div>
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+<div align="center">
+  <img src="img/9.png">
+</div>
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+https://kubernetes.io/docs/tutorials/kubernetes-basics/explore/explore-intro/
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+## Servicios
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+Los servicios **nos permiten ingresar tráfico y conectar los diferentes servicios de nuestra aplicación.** Los 3 tipos de servicios disponibles son: **Cluster IP, Node Port y Load Balancer.**
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+  <img src="img/10.png">
+</div>
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+<div align="center">
+  <img src="img/11.png">
+</div>
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+<div align="center">
+  <img src="img/12.png">
+</div>
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+https://medium.com/google-cloud/kubernetes-nodeport-vs-loadbalancer-vs-ingress-when-should-i-use-what-922f010849e0
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+## Archivos descriptivos de infraestructura teoria y práctica
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+Los archivos descriptivos nos permiten hacer despliegues de nuestras aplicaciones, pero en este caso, escribiendo nosotros mismos los archivos de configuración. **No vamos a usar la interfaz gráfica.** **Estos archivos los escribimos en formato .yaml.**
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+En estos archivos vamos a describir toda la parte lógica de nuestra aplicación: **Pods, Deployments, Services e incluso las conexión entre aplicaciones. Recuerda que en estos archivos no podemos configurar ni los clusters ni lo nodos.**
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+## Labels
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+**Los Labels son una metadata arbitraria, esto quiere decir que podemos poner los nombre que queramos para generar una identidad a cualquier objeto** (servicios, deployments, etc). Pueden ser de tipo Queryable (buscables o seleccionables), lo que nos permite agruparlos para generar despliegues de forma más fácil y hacer segregación de nuestros servicios.
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+Los selectores son una herramienta que nos permite utilizar los labels para saber cuándo comenzar a utilizar unos pods u otros en nuestros despliegues.
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+<div align="center">
+  <img src="img/13.png">
+</div>
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+<div align="center">
+  <img src="img/14.png">
+</div>
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+## Namespaces
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+**Los Namespaces son una separación virtual dentro de nuestro cluster con el fin de hacer un aislamiento de nuestros datos y tener ambientes completamente separados.** Podemos tener multiples namespaces dentro de nuestros clusters.
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+* default
+* kube-system
+* kube-public
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+## Labels y Namespaces
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+<div align="center">
+  <img src="img/16.png">
+</div>
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+```sh
+kubectl get namespace
+```
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+```sh
+kubectl create namespace desarrollo
+```
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+## Deployment Avanzado (Blue-green y Canary Deployment)
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+* **Blue-green:** Es una técnica de despliegues que **nos ayuda a tener actualizaciones de nuestra aplicación con cero down time**. Para esto necesitamos, **un ambiente el tráfico (para el entorno de producción) y un segundo ambiente con las nuevas características de tu aplicación.**
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+* **Canary:** **Nos sirve para hacer pruebas de nuevas versiones a un público pequeño**, esto con el fin de averiguar cómo se comportan los usuarios frente a esta nueva versión.
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+Tipos de despliegues
+https://blog.container-solutions.com/kubernetes-deployment-strategies
+https://github.com/ContainerSolutions/k8s-deployment-strategies
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+## Volumenes
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+**Los volúmenes nos ayudan a implementar un almacenamiento persistente, en el que podamos acoplar y desacoplar los nodos sin que esta información desaparezca.** Pueden ser de tipo persistente, NFS o cluster, pero dependiendo de la integración con diferentes nubes se podrán implementar nuevos tipos de volúmenes.
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+Los volúmenes son **ideales para guardar la información de nuestros usuarios, archivos, configuraciones y compartir esta información con diferentes pods.**
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+# Arquitecturas
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+## Desplegar una aplicación Stateful
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+Las aplicación Stateful **son aplicaciones que guardan el estado de los datos para ser consultados posteriormente.** Buenos ejemplos de aplicaciones Stateful son: las Bases de Datos, Data Warehouse, Modelos predictivos de IA, Gestores documentales, entre otros.
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+https://kubernetes.io/blog/2017/01/running-mongodb-on-kubernetes-with-statefulsets/