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File metadata and controls

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O que é isso?

Este é um repositório que provisiona um cluster Kubernetes usando o Vagrant.

É possível ativar um desafio que mexerá em alguns componentes para que você possa testar seu conhecimento sobre infraestrutura, tentar concluir as tarefas para testar seu conhecimento sobre operações ou ambos.

Para usá-lo, você precisa instalar o Vagrant e também um hypervisor como VirtualBox ou Libvirt, infelizmente o suporte ao HyperV é limitado, pois o Vagrant não pode criar redes dentro dele.

Serão criadas quatro máquinas; certifique-se de que você tenha memória livre suficiente:

Máquina IP CPU Memória
control 192.168.56.10 2 2048
worker1 192.168.56.20 1 1024
worker2 192.168.56.30 1 1024
storage 192.168.56.40 1 512

Você pode alterar a memória/CPU padrão de cada máquina virtual, alterando o hash denominado vms dentro do Vagrantfile:

vms = {
  'control' => {'memory' => '2048', 'cpus' => 2, 'ip' => '10', 'provision' => 'control.sh'},
  'worker1' => {'memory' => '1024', 'cpus' => 1, 'ip' => '20', 'provision' => 'worker.sh'},
  'worker2' => {'memory' => '1024', 'cpus' => 1, 'ip' => '30', 'provision' => 'worker.sh'},
  'storage' => {'memory' => '512', 'cpus' => 1, 'ip' => '40', 'provision' => 'storage.sh'}
}

Se estiver começando no Kubernetes, recomendo dar uma olhada no minikube porque esse repositório é voltado para pessoas que querem entender sua infraestrutura.

Provisionamento

Instale o Vagrant - e talvez algum plugin - e um hypervisor, clone o repositório e execute vagrant up:

git clone [email protected]:hector-vido/kubernetes.git --config core.autocrlf=false
cd kubernetes
vagrant up

Importante: a opção --config core.autocrlf=true configura o Windows para não adicionar \r aos finais de linha.

Após o provisionamento, todos os comandos devem ser executados a partir do control como usuário root:

vagrant ssh control
sudo -i
kubectl get nodes

# Saída:
#
# NAME      STATUS   ROLES           AGE   VERSION
# control   Ready    control-plane   82m   v1.31.0
# worker1   Ready    <none>          82m   v1.31.0
# worker2   Ready    <none>          82m   v1.31.0

Desafio

O desafio pode ser ativado com a execução do seguinte comando:

k8s-challenge

Isso desconfigurará alguns componentes e criará uma interrupção no cluster, cabe a você corrigir.

Tarefas

As tarefas são uma lista de coisas que você deve fazer no Kubernetes.

Você pode ver a lista aqui ou pode executar k8s-tasks, também pode verificar se concluiu com êxito uma tarefa executando o k8s-check.

1 - Corrigir o problema de comunicação entre as máquinas:
  1.1 - control....192.168.56.10
  1.2 - worker1....192.168.56.20
  1.3 - worker2....192.168.56.30
  Observação: Não use o kubeadm, não reinicie o cluster.
  O SSH com o usuário "root" é permitido entre as máquinas mencionadas.
  O namespace deve ser sempre "default", a menos que seja especificado.

2 - Provisione um pod chamado "apache" com a imagem "httpd:alpine".

3 - Crie um Deployment chamado "cgi" com a imagem "hectorvido/sh-cgi" e um Service:
  3.1 - O Deployment deve ter 4 réplicas;
  3.2 - Crie um Service chamado "cgi" para a implantação "cgi";
  3.3 - O Service responderá internamente na porta 9090.

4 - Crie um Deployment chamado "nginx" com base em "nginx:alpine":
  4.1 - Atualize o Deployment para a imagem "nginx:perl";
  4.2 - Reverta para a versão anterior.

5 - Crie um pod "memcached:alpine" para cada worker no cluster:
  5.1 - Se um novo nó for adicionado ao cluster, uma réplica
        desse pod precisa ser provisionada automaticamente dentro do novo nó;

6 - Crie um pod com a imagem "hectorvido/apache-auth" chamado "auth":
  6.1 - Crie um Secret chamado "httpd-auth" com base no arquivo "files/auth.ini";
  6.2 - Crie duas variáveis de ambiente no pod:
        HTPASSWD_USER e HTPASSWD_PASS com os respectivos valores de "httpd-auth";
  6.4 - Crie um ConfigMap chamado "httpd-conf" com o conteúdo de "files/httpd.conf";
  6.5 - Monte-o dentro do pod em "/etc/apache2/httpd.conf" usando "subpath";
  6.6 - A página só deve ser exibida com a execução do seguinte comando:
        curl -u developer:secret <pod-ip>
        Caso contrário, uma mensagem sobre autorização deverá ser exibida.
  Observação: não é necessária nenhuma configuração extra, o Secret e o ConfigMap cuidam de
  todo o processo de configuração.

7 - Crie um pod chamado "tools":
  7.1 - O pod deve usar a imagem "busybox";
  7.2 - O pod deve ser estático;
  7.3 - O pod deve estar presente apenas em "worker1".

8 - Crie um StatefulSet chamado "couchdb" com a imagem "couchdb"
    dentro do namespace "database":
  8.1 - Crie o namespace "database";
  8.2 - O "headless service" deve se chamar "couchdb" e escutar na porta 5984;
  8.3 - Crie o diretório "/srv/couchdb" na máquina "worker2";
  8.4 - Crie um volume persistente que use o diretório acima;
  8.5 - O pod só pode ir para a máquina "worker2";
  8.6 - O usuário de conexão deve ser "developer" e a senha "secret";
  8.7 - Persista os dados do couchdb no volume criado acima;
  Observação: o diretório usado pelo couchdb para persistir os dados é "/opt/couchdb/data".

Resolvendo

Se quiser ver tudo funcionando e também testar o ambiente para garantir que nada esteja errado, você pode executar o k8s-solve, esse comando criará tudo o que for necessário para resolver as tarefas. Esse comando será executado como se nenhuma tentativa tivesse sido feita, se você já tiver executado algumas das tarefas, provavelmente verá alguns erros.

Arquivos compartilhados

Esse repositório usa muitos arquivos compartilhados entre o host e as máquinas convidadas. Certifique-se de que uma pasta chamada /vagrant com o conteúdo desse repositório esteja presente em todas as máquinas.

O Vagrant faz isso de diferentes maneiras: ele pode simplesmente copiar tudo, montar um NFS ou usar recursos mais avançados de outros hypervisors.

VirtualBox

Quando o Vagrant provisiona uma máquina com o VirtualBox, o conteúdo do /vagrant será populado com um rsync.

Libvirt

Quando o Vagrant provisiona uma máquina com o Libvirt, o conteúdo de /vagrant pode ser populado com nfs ou virtiofs.

Se você usa Linux baseados em RHEL e tem alguns problemas com o SELinux ou não quer digitar sua senha do sudo toda vez que executar o vagrant up para montar o NFS, você pode usar o virtiofs para compartilhar diretórios:

~/.vagrant.d/Vagrantfile

Vagrant.configure("2") do |config|
  config.vm.provider :libvirt do |libvirt|
    libvirt.memorybacking :access, :mode => "shared"
    libvirt.qemu_use_session = false
    libvirt.system_uri = 'qemu:///system'
  fim
  config.vm.synced_folder "./", "/vagrant", type: "virtiofs"
end

Importante: A opção qemu_use_session é false porque uma sessão de usuário comum não pode criar redes.