Apprendre les bases de Kubernetes

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Convertir un fichier Docker Compose en ressources Kubernetes

C’est quoi Kompose ? C’est un outil de conversion de tout ce qui compose (notamment Docker Compose) en orchestrateurs de conteneurs (Kubernetes ou OpenShift). Vous trouverez plus d’informations sur le site web de Kompose à http://kompose.io.

Pré-requis

Vous devez disposer d’un cluster Kubernetes et l’outil de ligne de commande kubectl doit être configuré pour communiquer avec votre cluster. Si vous ne possédez pas déjà de cluster, vous pouvez en créer un en utilisant Minikube, ou vous pouvez utiliser l’un de ces environnements Kubernetes:

Pour consulter la version, entrez kubectl version.

Installer Kompose

Nous disposons de plusieurs façons d’installer Kompose. Notre méthode préférée est de télécharger le binaire de la dernière version de GitHub.

Kompose est publié via GitHub sur un cycle de trois semaines, vous pouvez voir toutes les versions actuelles sur la page des releases de Github.

# Linux
curl -L https://github.com/kubernetes/kompose/releases/download/v1.16.0/kompose-linux-amd64 -o kompose

# macOS
curl -L https://github.com/kubernetes/kompose/releases/download/v1.16.0/kompose-darwin-amd64 -o kompose

# Windows
curl -L https://github.com/kubernetes/kompose/releases/download/v1.16.0/kompose-windows-amd64.exe -o kompose.exe

chmod +x kompose
sudo mv ./kompose /usr/local/bin/kompose

Alternativement, vous pouvez télécharger le tarball.

L’installation en utilisant go get extrait de la branche master avec les derniers changements de développement.

go get -u github.com/kubernetes/kompose

Kompose est dans le dépôt CentOS EPEL. Si vous n’avez pas le dépôt EPEL déjà installé et activé, vous pouvez le faire en lançant sudo yum install epel-release

Si vous avez EPEL activé dans votre système, vous pouvez installer Kompose comme n’importe quel autre logiciel.

sudo yum -y install kompose

Kompose est dans les dépôts Fedora 24, 25 et 26. Vous pouvez l’installer comme n’importe quel autre paquetage.

sudo dnf -y install kompose

Sur macOS, vous pouvez installer la dernière version via Homebrew:

brew install kompose

Utiliser Kompose

En quelques étapes, nous vous emmenons de Docker Compose à Kubernetes. Tous dont vous avez besoin est un fichier docker-compose.yml.

  1. Allez dans le répertoire contenant votre fichier docker-compose.yml. Si vous n’en avez pas, faites un test en utilisant celui-ci.

      version: "2"

  services:

    redis-master:
      image: k8s.gcr.io/redis:e2e
      ports:
        - "6379"

    redis-slave:
      image: gcr.io/google_samples/gb-redisslave:v3
      ports:
        - "6379"
      environment:
        - GET_HOSTS_FROM=dns

    frontend:
      image: gcr.io/google-samples/gb-frontend:v4
      ports:
        - "80:80"
      environment:
        - GET_HOSTS_FROM=dns
      labels:
        kompose.service.type: LoadBalancer

  2. Lancez la commande kompose up pour déployer directement sur Kubernetes, ou passez plutôt à l’étape suivante pour générer un fichier à utiliser avec kubectl.

      $ kompose up
  We are going to create Kubernetes Deployments, Services and PersistentVolumeClaims for your Dockerized application.
  If you need different kind of resources, use the 'kompose convert' and 'kubectl apply -f' commands instead.

  INFO Successfully created Service: redis          
  INFO Successfully created Service: web            
  INFO Successfully created Deployment: redis       
  INFO Successfully created Deployment: web         

  Your application has been deployed to Kubernetes. You can run 'kubectl get deployment,svc,pods,pvc' for details.

  3. Pour convertir le fichier docker-compose.yml en fichiers que vous pouvez utiliser avec kubectl, lancez kompose convert et ensuite kubectl apply -f <output file>.

      $ kompose convert                           
  INFO Kubernetes file "frontend-service.yaml" created         
  INFO Kubernetes file "redis-master-service.yaml" created     
  INFO Kubernetes file "redis-slave-service.yaml" created      
  INFO Kubernetes file "frontend-deployment.yaml" created      
  INFO Kubernetes file "redis-master-deployment.yaml" created  
  INFO Kubernetes file "redis-slave-deployment.yaml" created   
      $ kubectl apply -f frontend-service.yaml,redis-master-service.yaml,redis-slave-service.yaml,frontend-deployment.yaml,redis-master-deployment.yaml,redis-slave-deployment.yaml
  service/frontend created
  service/redis-master created
  service/redis-slave created
  deployment.apps/frontend created
  deployment.apps/redis-master created
  deployment.apps/redis-slave created

    Vos déploiements fonctionnent sur Kubernetes.

  4. Accédez à votre application.

    Si vous utilisez déjà minikube pour votre processus de développement :

      $ minikube service frontend

    Sinon, regardons quelle IP votre service utilise !

      $ kubectl describe svc frontend
  Name:                   frontend
  Namespace:              default
  Labels:                 service=frontend
  Selector:               service=frontend
  Type:                   LoadBalancer
  IP:                     10.0.0.183
  LoadBalancer Ingress:   192.0.2.89
  Port:                   80      80/TCP
  NodePort:               80      31144/TCP
  Endpoints:              172.17.0.4:80
  Session Affinity:       None
  No events.

    Si vous utilisez un fournisseur de cloud computing, votre IP sera listée à côté de LoadBalancer Ingress.

      $ curl http://192.0.2.89

Guide de l’utilisateur

Kompose supporte deux fournisseurs : OpenShift et Kubernetes. Vous pouvez choisir un fournisseur ciblé en utilisant l’option globale --provider. Si aucun fournisseur n’est spécifié, Kubernetes est défini par défaut.

kompose convert

Kompose prend en charge la conversion des fichiers Docker Compose V1, V2 et V3 en objets Kubernetes et OpenShift.

Kubernetes

$ kompose --file docker-voting.yml convert
WARN Unsupported key networks - ignoring
WARN Unsupported key build - ignoring
INFO Kubernetes file "worker-svc.yaml" created
INFO Kubernetes file "db-svc.yaml" created
INFO Kubernetes file "redis-svc.yaml" created
INFO Kubernetes file "result-svc.yaml" created
INFO Kubernetes file "vote-svc.yaml" created
INFO Kubernetes file "redis-deployment.yaml" created
INFO Kubernetes file "result-deployment.yaml" created
INFO Kubernetes file "vote-deployment.yaml" created
INFO Kubernetes file "worker-deployment.yaml" created
INFO Kubernetes file "db-deployment.yaml" created

$ ls
db-deployment.yaml  docker-compose.yml         docker-gitlab.yml  redis-deployment.yaml  result-deployment.yaml  vote-deployment.yaml  worker-deployment.yaml
db-svc.yaml         docker-voting.yml          redis-svc.yaml     result-svc.yaml        vote-svc.yaml           worker-svc.yaml

Vous pouvez également fournir plusieurs fichiers de composition du Docker en même temps :

$ kompose -f docker-compose.yml -f docker-guestbook.yml convert
INFO Kubernetes file "frontend-service.yaml" created         
INFO Kubernetes file "mlbparks-service.yaml" created         
INFO Kubernetes file "mongodb-service.yaml" created          
INFO Kubernetes file "redis-master-service.yaml" created     
INFO Kubernetes file "redis-slave-service.yaml" created      
INFO Kubernetes file "frontend-deployment.yaml" created      
INFO Kubernetes file "mlbparks-deployment.yaml" created      
INFO Kubernetes file "mongodb-deployment.yaml" created       
INFO Kubernetes file "mongodb-claim0-persistentvolumeclaim.yaml" created
INFO Kubernetes file "redis-master-deployment.yaml" created  
INFO Kubernetes file "redis-slave-deployment.yaml" created   

$ ls
mlbparks-deployment.yaml  mongodb-service.yaml                       redis-slave-service.jsonmlbparks-service.yaml  
frontend-deployment.yaml  mongodb-claim0-persistentvolumeclaim.yaml  redis-master-service.yaml
frontend-service.yaml     mongodb-deployment.yaml                    redis-slave-deployment.yaml
redis-master-deployment.yaml

Lorsque plusieurs fichiers de docker-compose sont fournis, la configuration est fusionnée. Toute configuration qui est commune sera surchargée par le fichier suivant.

OpenShift

$ kompose --provider openshift --file docker-voting.yml convert
WARN [worker] Service cannot be created because of missing port.
INFO OpenShift file "vote-service.yaml" created             
INFO OpenShift file "db-service.yaml" created               
INFO OpenShift file "redis-service.yaml" created            
INFO OpenShift file "result-service.yaml" created           
INFO OpenShift file "vote-deploymentconfig.yaml" created    
INFO OpenShift file "vote-imagestream.yaml" created         
INFO OpenShift file "worker-deploymentconfig.yaml" created  
INFO OpenShift file "worker-imagestream.yaml" created       
INFO OpenShift file "db-deploymentconfig.yaml" created      
INFO OpenShift file "db-imagestream.yaml" created           
INFO OpenShift file "redis-deploymentconfig.yaml" created   
INFO OpenShift file "redis-imagestream.yaml" created        
INFO OpenShift file "result-deploymentconfig.yaml" created  
INFO OpenShift file "result-imagestream.yaml" created

Il supporte également la création de buildconfig pour la directive de build dans un service. Par défaut, il utilise le répertoire distant de la branche git courante comme répertoire source, et la branche courante comme branche source pour le build. Vous pouvez spécifier un repo source et une branche différents en utilisant respectivement les options --build-repo et --build-branch.

$ kompose --provider openshift --file buildconfig/docker-compose.yml convert
WARN [foo] Service cannot be created because of missing port.
INFO OpenShift Buildconfig using git@github.com:rtnpro/kompose.git::master as source.
INFO OpenShift file "foo-deploymentconfig.yaml" created     
INFO OpenShift file "foo-imagestream.yaml" created          
INFO OpenShift file "foo-buildconfig.yaml" created
Note: Si vous poussez manuellement les artefacts OpenShift en utilisant oc create -f, vous devez vous assurer que vous poussez l’artefact imagestream avant l’artefact buildconfig, pour contourner ce problème OpenShift : https://github.com/openshift/origin/issues/4518 .

kompose up

Kompose propose un moyen simple de déployer votre application “composée” sur Kubernetes ou OpenShift via kompose up.

Kubernetes

$ kompose --file ./examples/docker-guestbook.yml up
We are going to create Kubernetes deployments and services for your Dockerized application.
If you need different kind of resources, use the 'kompose convert' and 'kubectl apply -f' commands instead.

INFO Successfully created service: redis-master   
INFO Successfully created service: redis-slave    
INFO Successfully created service: frontend       
INFO Successfully created deployment: redis-master
INFO Successfully created deployment: redis-slave
INFO Successfully created deployment: frontend    

Your application has been deployed to Kubernetes. You can run 'kubectl get deployment,svc,pods' for details.

$ kubectl get deployment,svc,pods
NAME                                              DESIRED       CURRENT       UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.extensions/frontend                    1             1             1            1           4m
deployment.extensions/redis-master                1             1             1            1           4m
deployment.extensions/redis-slave                 1             1             1            1           4m

NAME                         TYPE               CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)      AGE
service/frontend             ClusterIP          10.0.174.12   <none>        80/TCP       4m
service/kubernetes           ClusterIP          10.0.0.1      <none>        443/TCP      13d
service/redis-master         ClusterIP          10.0.202.43   <none>        6379/TCP     4m
service/redis-slave          ClusterIP          10.0.1.85     <none>        6379/TCP     4m

NAME                                READY         STATUS        RESTARTS     AGE
pod/frontend-2768218532-cs5t5       1/1           Running       0            4m
pod/redis-master-1432129712-63jn8   1/1           Running       0            4m
pod/redis-slave-2504961300-nve7b    1/1           Running       0            4m

Note:

  • Vous devez avoir un cluster Kubernetes en cours d’exécution avec kubectl pré-configuré.
  • Seuls les déploiements et les services sont générés et déployés dans Kubernetes. Si vous avez besoin d’autres types de ressources, utilisez les commandes kompose convert et kubectl apply -f à la place.

OpenShift

$ kompose --file ./examples/docker-guestbook.yml --provider openshift up
We are going to create OpenShift DeploymentConfigs and Services for your Dockerized application.
If you need different kind of resources, use the 'kompose convert' and 'oc create -f' commands instead.

INFO Successfully created service: redis-slave    
INFO Successfully created service: frontend       
INFO Successfully created service: redis-master   
INFO Successfully created deployment: redis-slave
INFO Successfully created ImageStream: redis-slave
INFO Successfully created deployment: frontend    
INFO Successfully created ImageStream: frontend   
INFO Successfully created deployment: redis-master
INFO Successfully created ImageStream: redis-master

Your application has been deployed to OpenShift. You can run 'oc get dc,svc,is' for details.

$ oc get dc,svc,is
NAME               REVISION                              DESIRED       CURRENT    TRIGGERED BY
dc/frontend        0                                     1             0          config,image(frontend:v4)
dc/redis-master    0                                     1             0          config,image(redis-master:e2e)
dc/redis-slave     0                                     1             0          config,image(redis-slave:v1)
NAME               CLUSTER-IP                            EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
svc/frontend       172.30.46.64                          <none>        80/TCP     8s
svc/redis-master   172.30.144.56                         <none>        6379/TCP   8s
svc/redis-slave    172.30.75.245                         <none>        6379/TCP   8s
NAME               DOCKER REPO                           TAGS          UPDATED
is/frontend        172.30.12.200:5000/fff/frontend                     
is/redis-master    172.30.12.200:5000/fff/redis-master                 
is/redis-slave     172.30.12.200:5000/fff/redis-slave    v1

Note:

  • Vous devez avoir un cluster OpenShift en cours d’exécution avec oc pré-configuré (oc login)

kompose down

Une fois que vous avez déployé l’application “composée” sur Kubernetes, $ kompose down vous facilitera la suppression de l’application en supprimant ses déploiements et services. Si vous avez besoin de supprimer d’autres ressources, utilisez la commande ‘kubectl’.

$ kompose --file docker-guestbook.yml down
INFO Successfully deleted service: redis-master   
INFO Successfully deleted deployment: redis-master
INFO Successfully deleted service: redis-slave    
INFO Successfully deleted deployment: redis-slave
INFO Successfully deleted service: frontend       
INFO Successfully deleted deployment: frontend

Note:

  • Vous devez avoir un cluster Kubernetes en cours d’exécution avec kubectl pré-configuré.

Construire et pousser des images de docker

Kompose permet de construire et de pousser des images Docker. Lorsque vous utilisez la clé build dans votre fichier Docker Compose, votre image sera :

  • Automatiquement construite avec le Docker en utilisant la clé “image” spécifiée dans votre fichier
  • Être poussé vers le bon dépôt Docker en utilisant les identifiants locaux (situés dans .docker/config)

Utilisation d’un exemple de fichier Docker Compose:

version: "2"

services:
    foo:
        build: "./build"
        image: docker.io/foo/bar

En utilisant kompose up avec une clé build :

$ kompose up
INFO Build key detected. Attempting to build and push image 'docker.io/foo/bar'
INFO Building image 'docker.io/foo/bar' from directory 'build'
INFO Image 'docker.io/foo/bar' from directory 'build' built successfully
INFO Pushing image 'foo/bar:latest' to registry 'docker.io'
INFO Attempting authentication credentials 'https://index.docker.io/v1/
INFO Successfully pushed image 'foo/bar:latest' to registry 'docker.io'
INFO We are going to create Kubernetes Deployments, Services and PersistentVolumeClaims for your Dockerized application. If you need different kind of resources, use the 'kompose convert' and 'kubectl apply -f' commands instead.

INFO Deploying application in "default" namespace
INFO Successfully created Service: foo            
INFO Successfully created Deployment: foo         

Your application has been deployed to Kubernetes. You can run 'kubectl get deployment,svc,pods,pvc' for details.

Afin de désactiver cette fonctionnalité, ou de choisir d’utiliser la génération de BuildConfig (avec OpenShift) --build (local|build-config|none) peut être passé.

# Désactiver la construction/poussée d'images Docker
$ kompose up --build none

# Générer des artefacts de Build Config pour OpenShift
$ kompose up --provider openshift --build build-config

Autres conversions

La transformation par défaut komposer va générer des Déploiements et Services de Kubernetes, au format yaml. Vous avez une autre option pour générer json avec -j. Vous pouvez aussi générer des objets de Replication Controllers, Daemon Sets, ou Helm charts.

$ kompose convert -j
INFO Kubernetes file "redis-svc.json" created
INFO Kubernetes file "web-svc.json" created
INFO Kubernetes file "redis-deployment.json" created
INFO Kubernetes file "web-deployment.json" created

Les fichiers *-deployment.json contiennent les objets Déploiements.

$ kompose convert --replication-controller
INFO Kubernetes file "redis-svc.yaml" created
INFO Kubernetes file "web-svc.yaml" created
INFO Kubernetes file "redis-replicationcontroller.yaml" created
INFO Kubernetes file "web-replicationcontroller.yaml" created

Les fichiers *-replicationcontroller.yaml contiennent les objets du Contrôleur de Réplication. Si vous voulez spécifier des répliques (la valeur par défaut est 1), utilisez l’option --replicas : $ kompose convert --replication-controller --replicas 3

$ kompose convert --daemon-set
INFO Kubernetes file "redis-svc.yaml" created
INFO Kubernetes file "web-svc.yaml" created
INFO Kubernetes file "redis-daemonset.yaml" created
INFO Kubernetes file "web-daemonset.yaml" created

Les fichiers *-daemonset.yaml contiennent les objets du Daemon Set

Si vous voulez générer un Chart à utiliser avec Helm, faites-le simplement :

$ kompose convert -c
INFO Kubernetes file "web-svc.yaml" created
INFO Kubernetes file "redis-svc.yaml" created
INFO Kubernetes file "web-deployment.yaml" created
INFO Kubernetes file "redis-deployment.yaml" created
chart created in "./docker-compose/"

$ tree docker-compose/
docker-compose
├── Chart.yaml
├── README.md
└── templates
    ├── redis-deployment.yaml
    ├── redis-svc.yaml
    ├── web-deployment.yaml
    └── web-svc.yaml

La structure du Chart est destinée à fournir un modèle pour la construction de vos chartes de Helm.

Étiquettes

kompose supporte les étiquettes spécifiques à Kompose dans le fichier docker-compose.yml afin de définir explicitement le comportement d’un service lors de la conversion.

  • Le fichier kompose.service.type définit le type de service à créer.

Par exemple :

version: "2"
services:
  nginx:
    image: nginx
    dockerfile: foobar
    build: ./foobar
    cap_add:
      - ALL
    container_name: foobar
    labels:
      kompose.service.type: nodeport
  • kompose.service.expose définit si le service doit être accessible depuis l’extérieur du cluster ou non. Si la valeur est fixée à “true”, le fournisseur définit automatiquement l’extrémité, et pour toute autre valeur, la valeur est définie comme le nom d’hôte. Si plusieurs ports sont définis dans un service, le premier est choisi pour être l’exposé.
    • Pour le fournisseur Kubernetes, une ressource ingress est créée et il est supposé qu’un contrôleur ingress a déjà été configuré.
    • Pour le fournisseur OpenShift, une route est créée.

Par exemple :

version: "2"
services:
  web:
    image: tuna/docker-counter23
    ports:
     - "5000:5000"
    links:
     - redis
    labels:
      kompose.service.expose: "counter.example.com"
  redis:
    image: redis:3.0
    ports:
     - "6379"

Les options actuellement supportées sont :

KeyValue
kompose.service.typenodeport / clusterip / loadbalancer
kompose.service.exposetrue / hostname
Note: Le label kompose.service.type doit être défini avec ports uniquement, sinon kompose échouera.

Redémarrer

Si vous voulez créer des pods normaux sans contrôleurs, vous pouvez utiliser la construction restart de docker-compose pour définir cela. Suivez le tableau ci-dessous pour voir ce qui se passe avec la valeur de restart.

docker-compose restartobject createdPod restartPolicy
""controller objectAlways
alwayscontroller objectAlways
on-failurePodOnFailure
noPodNever
Note: L’objet contrôleur peut être déploiement ou replicationcontroller, etc.

Par exemple, le service pival deviendra un Pod. Ce conteneur a calculé la valeur de pi.

version: '2'

services:
  pival:
    image: perl
    command: ["perl",  "-Mbignum=bpi", "-wle", "print bpi(2000)"]
    restart: "on-failure"

Avertissement concernant les configurations de déploiement

Si le fichier Docker Compose a un volume spécifié pour un service, la stratégie Deployment (Kubernetes) ou DeploymentConfig (OpenShift) est changée en “Recreate” au lieu de “RollingUpdate” (par défaut). Ceci est fait pour éviter que plusieurs instances d’un service n’accèdent à un volume en même temps.

Si le fichier Docker Compose a un nom de service avec _ dedans (par exemple web_service), alors il sera remplacé par - et le nom du service sera renommé en conséquence (par exemple web-service). Kompose fait cela parce que “Kubernetes” n’autorise pas _ dans le nom de l’objet.

Veuillez noter que changer le nom du service peut casser certains fichiers docker-compose.

Versions du Docker Compose

Kompose supporte les versions Docker Compose : 1, 2 et 3. Nous avons un support limité sur les versions 2.1 et 3.2 en raison de leur nature expérimentale.

Une liste complète sur la compatibilité entre les trois versions est donnée dans notre document de conversion incluant une liste de toutes les clés Docker Compose incompatibles.

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