Kubernetes Advanced

Kurz navazuje na základní znalosti Kubernetes a jde do hloubky toho, jak cluster funguje uvnitř. Projdeme pokročilé možnosti nasazení aplikací, rozdělování prostředků a scheduling podů, úložiště a síťování, fungování control plane včetně etcd a zabezpečení clusteru. Účastníci si vyzkouší i řešení výpadků a údržbu clusteru, takže budou rozumět tomu, co se v clusteru děje a proč.

Lektor kurzu

TOMÁŠ KUKRÁL

Tomáš se věnuje Kubernetes od doby kdy ke spuštění kontejnerů byl potřeba jeřáb a deployment v Normandii neznamenal spustit kontejnery na severu Francie. Postupně se bavil provozováním Cephu pro/v Kubernetes na ČVUT FIT, OpenStacku v Kubernetes (a obráceně) pro Mirantis.

Více o lektorovi

Potom si rozsypal po světě několik tisíc clusterů a vyráběl systém pro jejich deployment a řízení v F5/Volterra. Nyní pomáhá matematikům uklízet kontejnery v Second Foundation. Neustále balancuje mezi programováním, architekturou a DevOps světem, takže ve volném čase chytá rovnováhu, psy, vítr, snaží se odletět daleko a nakonec bezpečně přistát.

Cílová skupina

• Vývojáři aplikací
• Cloud Platform Engineer
• Projektanti IT systémů

Cíle kurzu

Školení Kubernetes Advanced je postaveno jako deep dive kurz, kde jsou vyžadovány předchozí zkušenosti s touto technologií. Zaměříme se na pokročilá témata, jako je provozování produkčních aplikací, lifecycle management (LCM) a zabezpečení clusteru. Většina témat je demonstrována na živém prostředí a každý účastník dostane příležitost vyzkoušet si příklady na vyhrazeném clusteru.

Osnova

Nasazení aplikací

• Základní principy Kubernetes
• Verze Kubernetes API
• Aplikace ve více podech
• Přidělování prostředků (cpu, paměť), výchozí limity, kvóty pro namespace
• QoS, priority podů, přesouvání podů (eviction), garbage collection imagů
• DNS v clusteru - CoreDNS, DNS discovery
• Správa nastavení aplikací a discovery
• Načítání konfigurace z Kubernetes API (Downward API)
• Stavové aplikace (StatefulSets)
• Spouštění úloh v clusteru (Jobs, CronJobs)
• Nastavení sítě a DNS
• Použití namespace pro oddělení aplikací

Storage

• Persistentní disky - ruční provisioning, StorageClass
• Ukládání dat do host path
• Jepičí storage (emptyDir)
• CSI - Container Storage Interface
• Správa disků v public cloudu (cloudproviders)

Síťování

• CNI - síť v Kubernetes
• IPv6 a dual stack
• Ingress - Traefik, IngressRoute, Gateway API (HTTPRoute)
• Segmentace clusteru - izolace namespace, network policies

Control plane

• Kubernetes komponenty (etcd, apiserver, scheduler, controller-manager, proxy, kubelet)
• Etcd - RAFT, benchmarking, zálohování a obnovení
• Pokročilý scheduling - selectory, (anti)affinity
• Použití vlastního scheduleru
• Vysoká dostupnost pro control plane
• Použití admission controllerů

Nody (computes)

• Řešení výpadku nodu
• Údržba nodů

Security

• Bezpečnost a práva - RBAC, Identities
• Cluster hardening - host networking, hostPid, drop capabilities
• Omezení přístupu a oprávnění pomocí security contextů
• Pod Security Admission
• Audit a audit2rbac
• Zabezpečení Kubelet démona

Správa clusteru (operation)

• Kustomize
• Monitorování aplikací s Prometheus
• Monitorování Kubernetes a etcd
• Aktualizace Kubernetes clusteru

Předpoklady na účastníka

• Základní kurz Kubernetes
• Základní terminologie a architektura Kubernetes (pod, svc, deployment, ...)
• Základy síťování (IP adresa, subnet)
• Použití terminálu pro spuštění příkazů

Požadavek na BYOD

• Libovolný operační systém schopný spustit kubectl
• SSH klient
• Webový prohlížeč