Быстрый старт

Быстрый старт поможет вам начать работу с сервисом и познакомиться с его возможностями.

Пройдя все шаги быстрого старта, вы:

1. Создадите небольшой кластер Kubernetes.
2. Научитесь подключаться к нему.
3. Познакомитесь с Kubernetes и аддонами для него:
   1. Подключите инструменты для управления и мониторинга.
   2. Загрузите Docker-образы в реестр Docker.
   3. Развернете простые приложения на основе загруженных образов, с возможностью использовать хранилище VK Cloud.
   4. Предоставите доступ к развернутым приложениям с помощью Ingress-контроллера.
   5. Убедитесь, что эти приложения действительно работают.

1.1. Создайте кластер

1. Перейдите в личный кабинет VK Cloud.

2. Выберите проект, где будет размещен кластер.

3. Выберите регион Москва.

4. Перейдите в раздел Контейнеры → Кластеры Kubernetes.

5. Если в выбранном регионе пока нет ни одного кластера, нажмите кнопку Создать кластер.

   Иначе нажмите кнопку Добавить.

6. На шаге «Конфигурация»:

   1. Выберите конфигурацию кластера Dev-среда с самой новой версией Kubernetes.

      Обратите внимание на выбранную версию Kubernetes. Это важно при дальнейшей установке kubectl.

   2. Нажмите кнопку Следующий шаг.

7. На шаге «Создание кластера» задайте:

   1. Имя кластера: например, vk-cloud-k8s-quickstart.

   2. Тип виртуальной машины Master: Standard-2-8.

   3. Зона доступности: Москва (MS1).

      Конфигурационные файлы для создания и настройки ресурсов в кластере рассчитаны на использование именно этой зоны.

      При выборе другой зоны скорректируйте конфигурационные файлы.

   4. Сеть: Создать новую сеть.

   5. Назначить внешний IP: убедитесь, что эта опция выбрана.

   6. Другие настройки оставьте без изменений.

   7. Нажмите кнопку Следующий шаг.

8. На шаге «Группы узлов» задайте:

   1. Тип Node-узлов: Standard-4-4.

   2. Зона доступности: Москва (MS1).

      Конфигурационные файлы для создания и настройки ресурсов в кластере рассчитаны на использование именно этой зоны.

      При выборе другой зоны скорректируйте конфигурационные файлы.

   3. Другие настройки оставьте без изменений.

   4. Нажмите кнопку Создать кластер.

Дождитесь завершения создания кластера, этот процесс может занять длительное время.

1.2. Установите аддоны в кластер

1. Установите аддон docker-registry.

   Запишите данные для доступа к реестру Docker.

2. Установите аддон kube-prometheus-stack.

   Запишите пароль для доступа к веб-интерфейсу Grafana.

3. Установите аддон ingress-nginx с параметрами по умолчанию.

   Запишите плавающий IP-адрес для балансировщика нагрузки.

Далее в командах и конфигурационных файлах для примера будут использоваться следующие значения. Замените их на актуальные для вас.

1.3. Настройте окружение для работы с кластером

Настройте хост, с которого вы будете работать с кластером. Это может быть как реальный компьютер, так и виртуальная машина.

Установите на хост следующие инструменты:

• Браузер.

• Утилиту kubectl.

  Загрузите версию kubectl, совпадающую с версией кластера, либо отличающуюся на одну минорную версию в любую сторону.

  Например, для кластера версии 1.23.6 подходит kubectl версий 1.22, 1.23 и 1.24.

  Подробнее в разделе Подключение к кластеру с помощью kubectl.

• Утилиту kauthproxy. Подробнее в разделе Подключение к кластеру с помощью Kubernetes Dashboard.

• Утилиту client-keystone-auth. Подробнее в разделе Подключение к кластеру с помощью kubectl.

• Утилиту curl.

• Docker Engine:

  • Для Windows и macOS: Docker Desktop.
  • Для Linux также рекомендуется Docker Desktop, однако вы можете установить и использовать Docker из командной строки.

1.4. Подключитесь к кластеру

1. Добавьте в личном кабинете роль Администратор Kubernetes для пользователя, от имени которого будет выполняться подключение к кластеру:

   1. Перейдите в личный кабинет VK Cloud.
   2. Выберите проект и регион, где находится созданный ранее кластер.
   3. Перейдите в раздел Управление доступами.
   4. Раскройте меню нужного пользователя и выберите пункт Редактировать.
   5. Выберите роль Администратор Kubernetes из выпадающего списка.
   6. Сохраните изменения.

2. Активируйте доступ по API для этого пользователя.

3. Получите kubeconfig для кластера в личном кабинете VK Cloud:

   1. Перейдите в раздел Контейнеры → Кластеры Kubernetes.
   2. Найдите в списке нужный кластер, затем в его меню выберите пункт Получить Kubeconfig для доступа к кластеру.

4. Переместите kubeconfig в директорию ~/.kube, чтобы при использовании kubectl не указывать дополнительные аргументы.

   В приведенных ниже командах предполагается, что kubeconfig был загружен в директорию ~/Downloads под именем mycluster_kubeconfig.yaml.

   • Linux/macOS
   • Windows

   1mkdir ~/.kube && \
   2mv ~/Downloads/mycluster_kubeconfig.yaml ~/.kube/config
   

5. Проверьте, что kubectl может подключиться к кластеру:

   1. Выполните команду:

      kubectl cluster-info
      

   2. Введите пароль пользователя от личного кабинета VK Cloud.

   Если кластер работает нормально и kubectl настроен на работу с ним, будет выведена похожая информация:

   1Kubernetes control plane is running at...
   2CoreDNS is running at...
   3
   4To further debug and diagnose cluster problems, use 'kubectl cluster-info dump'.
   

В кластере был установлен аддон со средствами мониторинга на базе Prometheus и Grafana. Также для всех кластеров Kubernetes VK Cloud доступен Kubernetes Dashboard, который позволяет не только управлять кластером, но и осуществлять его мониторинг.

В кластере был установлен аддон реестра Docker, в котором будут храниться Docker-образы.

Чтобы поместить собственные образы в реестр Docker кластера:

1. Добавьте реестр Docker в список доверенных реестров:

   1. Добавьте в конфигурационный файл Docker daemon.json следующий параметр c URL эндпоинта реестра Docker:

      1{
      2  ...
      3
      4  "insecure-registries": [
      5    "192.0.2.22:5000"
      6  ],
      7
      8  ...
      9}
      

      Расположение этого файла для разных инсталляций Docker Engine приведено в официальной документации Docker.

   2. Перезапустите Docker Engine.

      • Linux
      • Windows
      • macOS

      Выполните одно из следующих действий:

      • Используйте одну из команд для перезапуска:

        sudo systemd restart docker
        

        sudo service docker restart
        

      • Перезапустите Docker Engine из графического интерфейса Docker Desktop (если он установлен).

2. Соберите Docker-образ:

   1. Создайте директорию для файлов и перейдите в нее:

      • Linux/macOS
      • Windows

      mkdir ~/image-build && cd ~/image-build
      

   2. Поместите в эту директорию следующие файлы:

      Dockerfile

      1FROM nginx:mainline-alpine
      2
      3RUN chmod -R a+w /var/cache/nginx/ \
      4        && touch /var/run/nginx.pid \
      5        && chmod a+w /var/run/nginx.pid \
      6        && rm /etc/nginx/conf.d/*
      7
      8COPY nginx-config.conf /etc/nginx/conf.d/
      9USER nginx
      

      nginx-config.conf

      1server {
      2    listen 8080;
      3
      4    location / {
      5
      6        set $k8s_pv "not present";
      7
      8        if (-d /etc/nginx/k8s_demo_pv/) {
      9          set $k8s_pv "present";
      10        }
      11
      12        default_type text/plain;
      13        expires -1;
      14        return 200 'Server address: $server_addr:$server_port\nServer name: $hostname\nDate: $time_local\nURI: $request_uri\nRequest ID: $request_id\nRemote address (NGINX Ingress Controller): $remote_addr\nX-Forwarded-For (Request source): $http_x_forwarded_for\n\nK8S Persistent Volume status: $k8s_pv\n';
      15    }
      16}
      

   3. Запустите сборку образа:

      docker build . -t 192.0.2.22:5000/nginx-k8s-demo:latest
      

   Дождитесь завершения сборки образа.

3. Разместите собранный образ в реестре Docker:

   1. Выполните вход в реестр:

      docker login 192.0.2.22:5000 --username registry --password registry-password-123456
      

   2. Запушьте образ в реестр:

      docker push 192.0.2.22:5000/nginx-k8s-demo:latest
      

   3. Проверьте, что образ находится в реестре:

      curl -k -X GET -u registry:registry-password-123456 https://192.0.2.22:5000/v2/_catalog
      

      Должна быть выведена похожая информация:

      {"repositories":["nginx-k8s-demo"]}
      

   4. Создайте секрет Kubernetes, чтобы можно было получить доступ к загруженному образу из Kubernetes:

      kubectl create secret docker-registry k8s-registry-creds --docker-server=192.0.2.22:5000 --docker-username=registry --docker-password=registry-password-123456
      

На основе загруженного в реестр Docker образа nginx-k8s-demo будет развернуто два приложения: tea и coffee. Для каждого из приложений будут созданы:

• Persistent Volume Claim, чтобы внутрь приложения можно было монтировать тома с данными.
• Deployment, в котором будут заданы:
  • Количество реплик.
  • Том для монтирования в под.
• Service для обеспечения доступа к приложению. В дальнейшем Ingress-контроллер будет пересылать входящие запросы к этому Service.

Чтобы развернуть приложения:

1. Создайте директорию для файлов и перейдите в нее:

   • Linux/macOS
   • Windows

   mkdir ~/k8s-deployments && cd ~/k8s-deployments
   

2. Поместите в эту директорию следующие файлы:

   deploy-coffee.yaml

   1kind: PersistentVolumeClaim
   2apiVersion: v1
   3metadata:
   4  name: k8s-demo-pvc-coffee
   5spec:
   6  storageClassName: "csi-ceph-hdd-ms1"
   7  accessModes:
   8    - ReadWriteOnce
   9  resources:
   10    requests:
   11      storage: 1Gi
   12
   13---
   14apiVersion: apps/v1
   15kind: Deployment
   16metadata:
   17  name: coffee
   18spec:
   19  replicas: 3
   20  selector:
   21    matchLabels:
   22      app: coffee
   23  template:
   24    metadata:
   25      labels:
   26        app: coffee
   27    spec:
   28      volumes:
   29        - name: k8s-pv-coffee
   30          persistentVolumeClaim:
   31            claimName: k8s-demo-pvc-coffee
   32      imagePullSecrets:
   33        - name: k8s-registry-creds
   34      containers:
   35        - name: coffee
   36          image: 192.0.2.22:5000/nginx-k8s-demo:latest
   37          imagePullPolicy: Always
   38          ports:
   39            - containerPort: 8080
   40          volumeMounts:
   41            - name: k8s-pv-coffee
   42              mountPath: /etc/nginx/k8s_demo_pv
   43
   44---
   45apiVersion: v1
   46kind: Service
   47metadata:
   48  name: coffee-svc
   49spec:
   50  ports:
   51    - port: 80
   52      targetPort: 8080
   53      protocol: TCP
   54      name: http
   55  selector:
   56    app: coffee
   

   deploy-tea.yaml

   1kind: PersistentVolumeClaim
   2apiVersion: v1
   3metadata:
   4  name: k8s-demo-pvc-tea
   5spec:
   6  storageClassName: "csi-ceph-hdd-ms1"
   7  accessModes:
   8    - ReadWriteOnce
   9  resources:
   10    requests:
   11      storage: 1Gi
   12
   13---
   14apiVersion: apps/v1
   15kind: Deployment
   16metadata:
   17  name: tea
   18spec:
   19  replicas: 2
   20  selector:
   21    matchLabels:
   22      app: tea
   23  template:
   24    metadata:
   25      labels:
   26        app: tea
   27    spec:
   28      volumes:
   29        - name: k8s-pv-tea
   30          persistentVolumeClaim:
   31            claimName: k8s-demo-pvc-tea
   32      imagePullSecrets:
   33        - name: k8s-registry-creds
   34      containers:
   35        - name: tea
   36          image: 192.0.2.22:5000/nginx-k8s-demo:latest
   37          imagePullPolicy: Always
   38          ports:
   39            - containerPort: 8080
   40          volumeMounts:
   41            - name: k8s-pv-tea
   42              mountPath: /etc/nginx/k8s_demo_pv
   43
   44---
   45apiVersion: v1
   46kind: Service
   47metadata:
   48  name: tea-svc
   49spec:
   50  ports:
   51    - port: 80
   52      targetPort: 8080
   53      protocol: TCP
   54      name: http
   55  selector:
   56    app: tea
   

   Обратите внимание, что в конфигурационных файлах deploy-coffee.yaml и deploy-tea.yaml для Persistent Volume Claim указывается класс хранения, соответствующий зоне доступности узла (MS1), на котором планируется развернуть приложения.

   Попытка разместить на узле в одной зоне доступности приложение, к которому примонтирован том из другой зоны доступности, завершится неудачей.

3. Разверните приложения:

   kubectl apply -f deploy-coffee.yaml -f deploy-tea.yaml
   

4. Проверьте корректность развертывания:

   • Постоянных томов
   • Рабочей нагрузки
   • Сервисов

   Воспользуйтесь одним из способов:

   • kubectl: выполните команду.

     kubectl get pv
     

   • Grafana: откройте дашборд Kubernetes → Compute Resources → Persistent Volumes.

   • Kubernetes Dashboard: откройте дашборд Cluster → Persistent Volumes.

   Будет видна информация о том, что присутствуют постоянные тома объемом 1 ГБ, созданные при помощи Persistent Volume Claim для deployments tea и coffee.

В кластере был установлен аддон Ingress-контроллера NGINX, позволяющий маршрутизировать входящие запросы пользователей к развернутым в кластере приложениям.

Чтобы Ingress-контроллер маршрутизировал запросы к соответствующим ресурсам Service, через которые опубликованы демо-приложения tea и coffee:

1. Поместите в директорию ~/k8s-deployments следующий файл:

   deploy-ingress.yaml

   1apiVersion: networking.k8s.io/v1
   2kind: Ingress
   3metadata:
   4  name: cafe-ingress
   5spec:
   6  ingressClassName: nginx
   7  rules:
   8    - host: cafe.example.com
   9      http:
   10        paths:
   11          - path: /tea
   12            pathType: Prefix
   13            backend:
   14              service:
   15                name: tea-svc
   16                port:
   17                  number: 80
   18          - path: /coffee
   19            pathType: Prefix
   20            backend:
   21              service:
   22                name: coffee-svc
   23                port:
   24                  number: 80
   

2. Разверните ресурс Ingress:

   kubectl apply -f deploy-ingress.yaml
   

3. Проверьте корректность развертывания с помощью kubectl, выполнив команду:

   kubectl get ingress
   

   Будет видна информация о том, что есть работающий ресурс Ingress.

Чтобы проверить работоспособность примера, выполните с помощью curl запросы к IP-адресу 192.0.2.2 балансировщика нагрузки. Связанный с балансировщиком Ingress-контроллер затем доставит эти запросы нужным приложениям.

Запросы:

curl --resolve cafe.example.com:80:192.0.2.2 http://cafe.example.com/tea

1Server address: 10.100.109.3:8080
2Server name: tea-8697dc7b86-s5vgn
3Date: 24/Aug/2022:09:27:34 +0000
4URI: /tea
5Request ID: ed83bd555afd25c103bfa05ee12cbfff
6Remote address (NGINX Ingress Controller): <IP-адрес Ingress-контроллера>
7X-Forwarded-For (Request source): <IP-адрес хоста, с которого выполнялся запрос>
8
9K8S Persistent Volume status: present

Такой результат демонстрирует, что:

1. Можно запускать приложения, использующие Docker-образы из кластерного реестра Docker.
2. Можно монтировать хранилище VK Cloud к подам с помощью Persistent Volume Claim.
3. Предоставляемый с кластером Ingress-контроллер настроен корректно, т. к. показывает реальный IP-адрес источника запроса.

Работающий кластер потребляет вычислительные ресурсы. Если он вам больше не нужен:

• остановите его, чтобы воспользоваться им позже;
• удалите его навсегда.

• Познакомьтесь со сценариями использования кластера.
• Познакомьтесь с концепциями сервиса контейнеров.
• Познакомьтесь с подробными инструкциями по подключению к кластеру.