E5-CISSP

Zenner-Gibeaux Geoffrey Rendu

Projet Kubernetes : Applications Python

Struture du projet

Voici la structure du projet:

Contenu du Manifest de production

# Déploiement pour Flask
apiVersion: apps/v1  # Version de l'API Kubernetes utilisée pour définir un déploiement.
kind: Deployment  # Gère la création et la résilience des pods, garantit le bon nombre de répliques, et permet des mises à jour progressives (rolling updates) pour éviter les interruptions
metadata:
  name: flask-app  # Nom unique de ce déploiement, identifiant dans le cluster Kubernetes.
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: flask-app  # Sélectionne les pods ayant le label "app: flask-app".
  template:
    metadata:
      labels:
        app: flask-app  # Labels attribués aux pods créés par ce déploiement.
    spec:
      containers:
      - name: flask-container  # Nom du conteneur pour identifier dans les logs ou métriques.
        image: toniocs/flask-app:prod  # Image Docker utilisée pour le conteneur (version de production).
        imagePullPolicy: Never  # Indique que l'image ne sera pas téléchargée depuis un registre.
        ports:
        - containerPort: 5000  # Port exposé par le conteneur (Flask écoute généralement sur ce port).
---
# Service pour Flask (NodePort)
apiVersion: v1  # Version de l'API pour les services Kubernetes.
kind: Service  # Permet de regrouper et d'exposer des pods à travers une adresse stable, indépendamment de leur cycle de vie. Simplifie la communication entre applications ou avec des utilisateurs externes.
metadata:
  name: flask-service  # Nom unique pour identifier ce service.
spec:
  type: NodePort  # Expose le service sur un port spécifique des nœuds du cluster, permettant un accès externe direct. Utile en préprod pour tester la connectivité sans configuration avancée comme un LoadBalancer ou Ingress.
  selector:
    app: flask-app  # Sélectionne les pods correspondants au déploiement Flask.
  ports:
  - name: http  # Nom logique pour identifier ce port.
    protocol: TCP  # Protocole utilisé.
    port: 80  # Port sur lequel le service sera accessible.
    targetPort: 5000  # Port cible exposé par le conteneur.
    nodePort: 30006  # Port statique utilisé sur le nœud Kubernetes.
  - name: https
    protocol: TCP
    port: 443  # Port sécurisé pour HTTPS.
    targetPort: 8080  # Peut être utilisé pour une future configuration sécurisée.
    nodePort: 30007  # Port statique supplémentaire pour HTTPS.
---
# Déploiement pour FastAPI
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: fastapi-app  # Nom du déploiement pour l'application FastAPI.
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: fastapi-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: fastapi-app
    spec:
      containers:
      - name: fastapi-container  # Nom du conteneur pour FastAPI.
        image: toniocs/fast-api:prod  # Image Docker contenant l'application FastAPI.
        imagePullPolicy: Never
        ports:
        - containerPort: 8000  # FastAPI écoute habituellement sur ce port.
---
# Service pour FastAPI (LoadBalancer)
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: fastapi-service
spec:
  type: LoadBalancer  # Service accessible via une IP publique attribuée par le cloud provider.
  selector:
    app: fastapi-app
  ports:
  - name: http
    protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 8000  # Route les requêtes HTTP vers le port de FastAPI.
  - name: https
    protocol: TCP
    port: 443
    targetPort: 8000
---
# Déploiement pour Third-App
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: third-app  # Déploiement pour une troisième application (Third-App).
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: third-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: third-app
    spec:
      containers:
      - name: third-app-container  # Conteneur pour Third-App.
        image: toniocs/third-app:prod
        imagePullPolicy: Never
        ports:
        - containerPort: 8080  # Port habituellement utilisé pour une application web.
---
# Service pour Third-App (NodePort)
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: third-app-service
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: third-app
  ports:
  - name: http
    protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 8080
    nodePort: 30008  # Port NodePort exposé pour HTTP.
  - name: https
    protocol: TCP
    port: 443
    targetPort: 8080
    nodePort: 30009  # Port NodePort exposé pour HTTPS.

Contenu du Manifest de préproduction

# Déploiement pour Flask
apiVersion: apps/v1  # Version de l'API Kubernetes utilisée pour définir un déploiement.
kind: Deployment  # Gère la création et la résilience des pods, garantit le bon nombre de répliques, et permet des mises à jour progressives (rolling updates) pour éviter les interruptions
metadata:
  name: flask-app  # Nom unique de ce déploiement, permettant son identification dans Kubernetes.
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: flask-app  # Sélectionne les pods ayant ce label pour gérer leur état.
  template:
    metadata:
      labels:
        app: flask-app  # Labels attribués aux pods créés par ce déploiement.
    spec:
      containers:
      - name: flask-container  # Nom donné au conteneur dans les pods.
        image: toniocs/flask-app:preprod  # Image Docker utilisée, version préproduction.
        imagePullPolicy: Never  # Indique que l'image doit être déjà disponible localement.
        ports:
        - containerPort: 5000  # Port exposé par le conteneur Flask.
---
# Service pour Flask (NodePort)
apiVersion: v1  # Version de l'API Kubernetes pour les services.
kind: Service  # Permet de regrouper et d'exposer des pods à travers une adresse stable, indépendamment de leur cycle de vie. Simplifie la communication entre applications ou avec des utilisateurs externes.
metadata:
  name: flask-service  # Nom unique pour identifier ce service.
spec:
  type: NodePort  # Permet l'accès externe via un port spécifique du nœud Kubernetes.
  selector:
    app: flask-app  # Lien avec les pods ayant le label "app: flask-app".
  ports:
  - name: http  # Nom logique pour identifier ce port.
    protocol: TCP  # Protocole utilisé pour la communication réseau.
    port: 80  # Port sur lequel le service écoute.
    targetPort: 5000  # Redirection vers le port du conteneur.
    nodePort: 30001  # Port accessible à l'extérieur du cluster pour HTTP.
  - name: https
    protocol: TCP
    port: 443  # Port sécurisé pour HTTPS.
    targetPort: 8080  # Redirection vers un port différent pour la communication sécurisée.
    nodePort: 30004  # Port accessible à l'extérieur pour HTTPS.
---
# Déploiement pour FastAPI
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: fastapi-app  # Nom de l'application FastAPI pour ce déploiement.
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: fastapi-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: fastapi-app
    spec:
      containers:
      - name: fastapi-container  # Nom donné au conteneur FastAPI.
        image: toniocs/fast-api:preprod  # Image Docker, version préproduction.
        imagePullPolicy: Never
        ports:
        - containerPort: 8000  # Port sur lequel FastAPI écoute.
---
# Service pour FastAPI (LoadBalancer)
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: fastapi-service  # Nom du service associé à l'application FastAPI.
spec:
  type: LoadBalancer  # Fournit une adresse IP publique pour accéder à l'application.
  selector:
    app: fastapi-app
  ports:
  - name: http
    protocol: TCP
    port: 80  # Port d'écoute pour HTTP.
    targetPort: 8000  # Redirection vers le port exposé par le conteneur.
  - name: https
    protocol: TCP
    port: 443  # Port d'écoute pour HTTPS.
    targetPort: 8000  # Redirection également vers FastAPI pour HTTPS.
---
# Déploiement pour Third-App
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: third-app  # Nom de l'application Third-App pour ce déploiement.
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: third-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: third-app
    spec:
      containers:
      - name: third-app-container  # Nom donné au conteneur Third-App.
        image: toniocs/third-app:preprod  # Image Docker, version préproduction.
        imagePullPolicy: Never
        ports:
        - containerPort: 8080  # Port exposé par le conteneur Third-App.
---
# Service pour Third-App (NodePort)
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: third-app-service  # Nom du service lié à Third-App.
spec:
  type: NodePort  # Expose le service sur un port spécifique des nœuds du cluster, permettant un accès externe direct. Utile en préprod pour tester la connectivité sans configuration avancée comme un LoadBalancer ou Ingress.
  selector:
    app: third-app
  ports:
  - name: http
    protocol: TCP
    port: 80  # Port d'écoute pour HTTP.
    targetPort: 8080  # Redirection vers le conteneur.
    nodePort: 30002  # Port NodePort exposé pour HTTP.
  - name: https
    protocol: TCP
    port: 443  # Port d'écoute pour HTTPS.
    targetPort: 8080  # Redirection vers le conteneur pour HTTPS.
    nodePort: 30003  # Port NodePort exposé pour HTTPS.

1. Deployment

Le composant Deployment est utilisé pour définir et gérer un ensemble de pods identiques. Il permet :

La gestion des répliques d’une application pour assurer la disponibilité. Le déploiement, la mise à jour, et le rollback des versions d’une application.

Exemple dans le manifest :

replicas : Définit le nombre de pods à exécuter simultanément.

selector : Permet de lier les pods créés à un Service.

template : Contient la spécification des pods (conteneurs, variables d'environnement, volumes).

2. Service

Le Service expose les pods pour permettre la communication réseau entre eux ou avec l’extérieur. Il peut être de plusieurs types :

ClusterIP : Communication interne dans le cluster.

NodePort : Exposition à l’extérieur avec un port statique.

LoadBalancer : Fournit une IP publique (si cloud provider).

Exemple dans le manifest :

ports : Définit les ports internes et externes pour la communication.

selector : Lie le service aux pods en fonction des labels.

3. Ingress

L’Ingress permet de gérer l'accès HTTP/HTTPS aux applications via des règles basées sur des noms d'hôte ou des chemins. C'est une alternative plus puissante au Service de type NodePort.

Exemple dans le manifest :

host : Spécifie le nom de domaine ou le sous-domaine.

path : Définit les routes URL pour les services.

TLS : Peut être configuré pour les connexions HTTPS sécurisées.

4. ConfigMap Un ConfigMap stocke des données de configuration sous forme de paires clé-valeur. Il permet de séparer la configuration du code de l'application.

Exemple dans le manifest :

Peut contenir des fichiers de configuration ou des paramètres injectés dans l’application.

envFrom dans le pod : Charge directement les variables d’environnement.

5. Secret

Les Secrets permettent de gérer des données sensibles (comme des mots de passe, clés API) en sécurité. Contrairement aux ConfigMaps, ils sont encodés en Base64.

Exemple dans le manifest :

data : Contient les clés et valeurs encodées.

envFrom ou volumeMounts dans le pod pour l’injection.

6. PersistentVolumeClaim (PVC)

Les PVCs permettent de demander un stockage persistant pour une application.

Relié à un PersistentVolume (PV) qui peut être hébergé sur un disque local ou un cloud. Exemple dans le manifest :

accessModes : Indique si le stockage est accessible en lecture/écriture par un seul ou plusieurs pods.

storageClassName : Définit la classe de stockage (e.g., SSD, HDD).

7. Namespace

Un Namespace isole les ressources Kubernetes dans un environnement dédié. Cela permet de structurer un cluster multi-tenant.

Exemple dans le manifest :

Les ressources créées dans un Namespace ne sont accessibles que dans celui-ci sauf configuration explicite.

Pour déployer les applications:

1- Exécuter la commande suivante pour mettre en place vos application avec le manifest:

k apply -f "nom du fichier.yaml" -n "nom du namespace"

2- Et vous pouvez voir vos application déployer en faisant:

k get all

Docker Hub repositories

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