Kubernetes

🎯 Objetivo: Aprender sobre kunernetes, instalar un entorno de trabajo y crear primer pod.

🧠¿Qué es Kubernetes?

Kubernetes (abreviado como K8s) es una plataforma de código abierto desarrollada inicialmente por Google y ahora mantenida por la Cloud Native Computing Foundation (CNCF), que sirve para automatizar el despliegue, la gestión, el escalado y la organización de contenedores. En otras palabras: Kubernetes es un orquestador de contenedores.

Fue diseñado para ayudarte a administrar aplicaciones que están empaquetadas en contenedores (como los que creas con Docker), especialmente cuando estas aplicaciones se ejecutan en múltiples máquinas o servidores (llamados nodos).

🎯 ¿Para qué se usa Kubernetes?

• Orquestar contenedores: Kubernetes gestiona automáticamente dónde y cuándo se ejecutan los contenedores, asegurándose de que siempre estén funcionando y distribuidos correctamente en el clúster.
• Escalabilidad automática: Kubernetes puede escalar automáticamente el número de réplicas de una aplicación (por ejemplo, de 3 a 10 instancias) dependiendo del uso de recursos como CPU o memoria.
• Alta disponibilidad: Si uno de tus servidores falla, Kubernetes puede reiniciar automáticamente los contenedores en otro nodo disponible, asegurando que la aplicación siempre esté funcionando.
• Despliegues sin interrupciones: Permite actualizaciones de versiones de forma progresiva y segura (por ejemplo, con blue-green deployment o rolling updates), sin necesidad de parar el servicio.
• Balanceo de carga: Distribuye el tráfico entre las instancias de tu aplicación de forma automática, garantizando que no se sobrecargue ninguna.
• Gestión de configuración y secretos: Kubernetes tiene recursos como ConfigMaps y Secrets que te permiten manejar configuraciones sensibles (como contraseñas, tokens, etc.) sin tener que “quemarlos” en el código fuente.

🏗️ Arquitectura de Kubernetes

Se ha creado el post Clústeres de Kubernetes donde explico a detalle el tema, dejo a continuación una imagen donde se se muestra un cluster de kubernetes.

Instalación local

• Realizamos el Paso a paso para Instalar minikube, con esto ya tenemos un entorno de trabajo en nuestras maquinas locales y poder realizar la ejecución de los ejercicios propuestos en esta guía de kubernetes. Revisa el listado de comandos de minikube puede servir de mucha ayuda.
• Realizamos la instalación de kubectl que es la herramienta de línea de comandos oficial para interactuar con Kubernetes.
• Muy importante revisar el Contexto en kubectl por si tenemos varios cluster de kubernetes y debemos seleccionar uno en especifico.

Crear tu primer Pod

• Realizamos la explicación de Crear tu primer Pod en Kubernetes con Minikube, en este post veras tres formas de crear un pod.
• Revisa una guía de introducción a los archivos yaml para crear los distintos recursos de kubernetes.
• Revisa las diferencias entre ReplicationController y ReplicaSet en Kubernetes

Services

• Aprende de ClusterIP, NodePort, LoadBalance y expone tu pod como servicio, desplega Nginx y accede desde el navegador.
• Configura un tunnel con minikube tunnel y docker para exponer los servicios loadbalancer

🎯 Objetivo: Aprender los recursos clave: Deployments, ConfigMaps, Secrets, Volumes.

Deployments

• Aprender que es un deployment en kubernetes y como crear uno manualmente. 
• Crea deployment en kubernetes y aprende a usar el Rollout y Rollback.

Namespaces

• Crear y usar namespaces para aislar los entornos en donde se crearan los pods y services.

ConfigMaps y Secrets

• Variables de entorno
• Montaje como archivos

Volúmenes

• Volúmenes efímeros
• Introducción a PV y PVC

Probes y Labels

• Liveness & Readiness Probes
• Selectores y etiquetas

Proyecto

• Desplegar una app Node.js o Flask con ConfigMap, Secret, PVC y Probes

🎯 Objetivo: Escalar aplicaciones, crear reglas RBAC y explorar networking.

HPA (Horizontal Pod Autoscaler)

• Autoescalado basado en CPU
• Simulación de carga

RBAC

• Roles, RoleBinding y ServiceAccounts
• Seguridad básica por usuario

Network Policies

• Aislar pods
• Crear reglas de comunicación

Logs y métricas

• kubectl logs
• kubectl top pods

Helm

• Instalación y uso básico
• Instalar una app: por ejemplo, WordPress o Prometheus

Proyecto

• Desplegar una aplicación con escalado automático y Helm

🎯 Objetivo: Preparar tu entorno en la nube y usar Ingress Controllers.

Clúster en la nube

• Crear clúster en GKE (puede usarse el free tier)
• Conectarte vía kubectl

Ingress Controller

• Instalar NGINX Ingress Controller
• Crear recurso Ingress

TLS con Cert-Manager

• Automatizar certificados TLS

StatefulSets y DaemonSets

• Stateful apps (ej: MongoDB, Redis)
• Deploy de Daemon (como log collectors)

Proyecto

• Desplegar app con Ingress, HTTPS y almacenamiento persistente

🎯 Objetivo: Monitorear y automatizar el despliegue de tus aplicaciones.

Prometheus + Grafana

• Instalar con Helm
• Visualizar métricas

Logs centralizados

• Instalar Loki o Fluentd
• Consultar logs por app

Tracing con Jaeger

• Trazabilidad de microservicios

CI/CD

• Usar GitHub Actions para despliegue a Kubernetes
• Pipeline de build, push, deploy

Proyecto

• Crear una pipeline completa para una app

🎯 Objetivo: Consolidar conceptos, buenas prácticas y certificaciones.

Repaso general y práctica

• Comandos kubectl, YAML, Helm

Práctica en Katacoda o Play with Kubernetes

Estudio CKA/CKAD

• Simuladores como killer.sh

Buenas prácticas en producción

• Seguridad, backup (Velero), auditoría

Proyecto final

• Despliegue completo de una aplicación real con Ingress, TLS, HPA, monitoring y CI/CD