Parcours Administration de cluster Kubernetes

Contexte

• Problématique
• Analogie du conteneur dans la logistique
• Dates clés
• Présentation du projet

Conteneurs

• Principes
• Comparaison avec les VMs
• Isolations
• Cycle de vie

Images

• FS en oignons RO + 1 couche RW (Copy-on-write)
• Dockerfile
• Registries
• Multi-stage build

Volumes

• Volume : données en dehors du cycle de vie du conteneur
• Types de volume

Networks

• Networks : isolation des conteneurs au niveau réseau
• Cas d'utilisation
• Exposition des ports d'un conteneur

Docker compose

• Cas d'utilisation
• docker-compose.yaml

Ecosystème

• Traefik
• Portainer
• Outils qualité
• Swarm

1. Contexte
 

- Rappels sur les conteneurs : Introduction aux conteneurs et leurs avantages (portabilité, isolation).
 

- Conteneurs sans orchestration : Gestion manuelle des conteneurs sans outils d'orchestration.
 

- Fonctionnalités d'orchestration : Rôle de l'orchestration pour la scalabilité et l'automatisation.
 

- Orchestrateurs du marché : Comparaison des principaux orchestrateurs (Kubernetes, Docker Swarm, etc.).
 

- Kubernetes : Présentation de Kubernetes et de son rôle clé dans la gestion des conteneurs.
 

- Distributions Kubernetes : Vue d'ensemble des distributions (GKE, EKS, OpenShift, etc.). 


2. Architecture et composants
 

- Architecture : Composants principaux : Control Plane et nœuds workers.
 

- Control plane : API Server, Scheduler, Controller Manager, etc.
 

- Les nœuds workers : Rôle des nœuds dans l'exécution des Pods. 


3. Premiers pas avec Kubernetes
 

- Installation avec Minikube : Création d'un cluster local Kubernetes avec Minikube.
 

- CLI et API : Utilisation de `kubectl` et de l'API.
 

- Démarrer un conteneur : Déployer un conteneur et l'exposer dans le cluster. 


4. Les Pods
 

- Concept du Pod : Unité de base de Kubernetes, contenant un ou plusieurs conteneurs.
 

- Descripteurs YAML/JSON : Définition des objets Kubernetes via YAML/JSON.
 

- Organisation avec labels et namespaces : Utilisation des labels et namespaces pour organiser les Pods.
 

- Security Context : Sécuriser les Pods avec des politiques de sécurité.
 

- Init Containers : Tâches préalables à l'exécution du conteneur principal.
 

- Cycle de vie des Pods : Étapes de la vie d'un Pod (création, exécution, suppression).
 

- HealthChecks : Vérification de la santé des Pods (liveness, startup).
 

- Gestion des ressources : Définir des limites de ressources (CPU, mémoire). 


5. Droits et comptes de service
 

- RBAC : Contrôle d'accès basé sur les rôles pour sécuriser les ressources.
 

- Comptes de service : Gestion des permissions des applications avec des comptes de service. 


6. Controllers
 

- ReplicaSets : Maintenir un nombre fixe de Pods.
 

- DaemonSets : Exécuter un Pod sur tous les nœuds du cluster.
 

- Jobs : Exécution de tâches ponctuelles dans le cluster. 


7. Services et exposition réseau
 

- Concept de service : Exposer les Pods via un Service Kubernetes.
 

- Exposition externe : Accès aux Pods à l'intérieur et à l'extérieur du cluster : NodePort, LoadBalancer, Ingress.
 

- Sonde readiness : Vérification de la disponibilité des Pods.
 

- Service headless : Exposer les Pods sans point d'entrée spécifique.
 

- Port forward : Accès local aux services avec `kubectl port-forward`.
 

- NetworkPolicies : Sécuriser les communications entre Pods avec des règles réseau. 


8. Volumes
 

- Partage de données entre conteneurs : Partager des volumes dans un Pod.
 

- Accès au fs d'un nœud : Accéder au système de fichiers local du nœud.
 

- Persistent Volumes et PVC : Gestion de volumes persistants. 


9. Configuration et secrets
 

- Variables d'environnement : Configurer des variables d'environnement dans les Pods.
 

- ConfigMaps : Gérer la configuration via ConfigMaps.
 

- Secrets : Stocker des données sensibles avec Secrets. 


10. Stratégies de déploiement
 

- Déployer une nouvelle version : Mise à jour progressive des Pods avec des Rolling Updates.
 

- Deployment : Gérer des mises à jour déclaratives avec Deployment. 


11. StatefulSets
 

- Présentation des StatefulSets : Gérer des applications avec état (bases de données, etc.). 


12. Autoscaler
 

- Auto-scaling horizontal : Ajuster le nombre de réplicas en fonction de la charge. 


13. Extensibilité
 

- Admission Controllers : Personnaliser les processus d'admission avec des contrôleurs dynamiques.
 

- Custom Resource Definitions (CRD) : Ajouter des ressources personnalisées.
 

- Operator : Automatiser la gestion des applications avec des Operators. 


14. Helm & Kustomize
 

- Helm : Simplifier les déploiements avec des charts Helm.
 

- Kustomize : Gérer la personnalisation des configurations en fonction des environnements. 


15. Conclusion
 

- Résumé : Récapitulatif des concepts abordés.
 

- Bonnes pratiques : Conseils pour une utilisation optimale de Kubernetes.
 

- Sécurité dans Kubernetes : Pratiques de sécurisation des clusters.
 

- CKAD : Préparation à la certification Kubernetes pour développeurs.
 

- Kubernetes, et après ? : Prochaines étapes après Kubernetes (observabilité, monitoring, etc.). 

Architecture

• Introduction
• Architecture
• Control Plane
• Workers

Installation

• Installation steps
• Distributions
• Network solutions
• Container Runtimes
• DNS
• Storage

Configuration and operational maintenance

• Logs centralization
• Metrics centralization
• Backup / Restore
• Tools for capacity planning (node resources consumption, namespaces, requests, limits)
• Garbage Collection
• Connectivity of a Kubernetes cluster with the rest of your infrastructure
• LoadBalancers
• Ingress
• Schedulers
• Troubleshooting the cluster

Cluster Upgrade

• Kubernetes Release Cycle
• Upgrade process
• Upgrade with kubeadm
• Upgrade with kops
• Upgrade with kubespray
• Upgrade with gke
• Upgrade with eks

Day to day actions, make your Kubernetes users happy and aware

• Namespaces and Instances
• NetworkPolicies
• Common Admission Controllers
• LimitRanges
• Quotas
• Security contexts
• PodSecurityPolicy
• Authentication/Authorization/RBAC
• Persistent Volumes

Extensibility: Operators, CRD and API Servers

• Controllers
• Dynamic Admission Controllers
• Custom Resource Definition
• Operators
• API Servers/Aggregation layer

Federation, Service Mesh, Security