Začínáme s Kubernetes: příkazy kubectl, Pod Logs a CronJobs

Úvod

Orientace v Kubernetes může být zpočátku komplikovaná. Tento návod vás proto provede příkazy kubectl pro základní operace, představí možnosti řízení kontejnerů a nastíní práci s CronJobs, pomocí nichž naplánujete opakující se úlohy.

Instalace kubectl

Kubectl je příkazová řádka pro práci s Kubernetes clustery. Funguje na úrovni orchestrační vrstvy, která komunikuje prostřednictvím Kubernetes API a slouží pro definování, nasazování a komplexní správu aplikací běžících v kontejnerech. Kubectl umožňuje provádět celou plejádu akcí, například vytváření nových podů, spouštění imagů nebo škálování ovladačů. Přesný postup instalace kubectl pro Linux, Windows i macOS najdete v oficiální dokumentaci Kubernetes.

Struktura kubectl příkazu

Než si základní kubectl příkazy ukážeme, je dobré se zorientovat v jejich syntaxi. V příkazové řádce má posloupnost jednotlivých částí kubectl příkazu jasně daná pravidla. Struktura příkazu je následující: kubectl [command] [TYPE] [NAME] [flags].

• Command: určuje, co se má stát s určitým zdrojem, nabývá hodnot např. create, get, describe, apply, delete.
• Type: udává typ prostředku (zdroje), na který příkaz směřuje. Může jím být pod, Daemonset, Replicasets a další.
• Name: obsahuje název prostředku. Pokud není uveden, získáme zpět informace o všech prostředcích. V této části je nezbytné rozlišovat velká a malá písmena.
• Flags: tato část příkazu je volitelná a rozhoduje o speciálních modifikátorech, které umožňují potlačit proměnlivost prostředí.

Kubectl pro práci s objekty

Nyní si představíme několik příkazů, které umožňují základní práci s objekty.

Získat objekt: kubectl get

Kubectl get patří k nejběžnějším příkazům a vrací informace o objektech v Kubernetes. Může být aplikován na pody, servicy nebo třeba configmapy, např.:

• Kubectl get pods – vypíše seznam aktivních podů
• Kubectl get services – zobrazí všechny dostupné služby
• Kubectl get configmaps – ukáže seznam konfiguračních map

Informace o objektu: kubectl describe

Veškeré podrobnosti o konkrétním objektu získáte použitím příkazu kubectl describe. V těchto případech je vhodné dotaz blíže specifikovat a uvést do něj také jméno objektu, např. kubectl describe pod Pod1. Příkaz vypíše informace o podu s názvem Pod1, tj. metadata, konfigurace podu a nastavení kontejnerů, historie událostí spojených s tímto podem nebo datum a čas vytvoření podu. Výstup může vypadat takto:

Ve výstupu jsou uvedeny také informace o stavu jednotlivých kontejnerů běžících v podu (v jednom podu může běžet i více kontejnerů). Můžeme se setkat s následujícími stavy:

• Waiting: kontejner se v tomto stavu připravuje na spuštění. U tohoto stavu se vždy objeví i pole „Reason“, v němž najdeme odůvodnění, proč je kontejner v tomto stavu.
• Running: kontejner je v tomto stavu plně v provozu, u stavu se nachází také poznámka o tom, kdy kontejner do tohoto stavu přešel.
• Terminated: jedná se o stav kontejneru, který dokončil úlohy, nebo z nějakého důvodu selhal. Také u tohoto stavu se zobrazí důvod a čas ukončení.

Vytvoření objektu: kubectl create

Pro tvorbu objektů se typicky využívá příkaz kubectl create. Objekt se vytváří na základě některého z dostupných konfiguračních souborů, nebo přímou specifikací v příkazu, např. kubectl create namespace. Pokud máme například soubor „deployment.yaml“, vytvoříme nový objekt podle tohoto souboru následujícím způsobem:

-f v tomto případě značí „file“, tedy soubor. Část deployment.yaml obsahuje definice pro objekt deployment.

Aktualizace objektu: kubectl apply

Pokud už objekt v Kubernetes clusteru existuje, stačí jej pouze aktualizovat a upravit tak jeho konfiguraci bez nutnosti deaktivace a vytváření nového objektu. Právě k tomu slouží příkaz kubectl apply. V praxi může vypadat takto:

Pokud by metadata souboru updated-deployment.yaml obsahovala název objektu, který v daném namespace (mechanismus izolující skupiny prostředků v clusteru) neexistuje, došlo by k vytvoření zcela nového objektu.

Odstranění objektu: kubectl delete

Objekty v Kubernetes lze odstanit prostřednictvím kubectl delete, např. kubectl delete pod Pod1, kubectl delete service Service1 atd. Zadáním kubectl delete service -n default se odstraní služby v namespace „default“. Přidáním flagu --all za kubectl delete service dojde ke smazání všech objektů ve všech namespaces.

Restartování objektu: kubectl rollout restart

V kubernetes neexistuje příkaz kubectl restart. Restart objektu lze provést například pomocí kubectl rollout restart. Tento příkaz umožňuje postupnou deaktivaci a vytváření objektů, což oceníte zejména, pokud aplikace běží v několika replikách – pak je možné provést restart bez výpadku. Při běhu aplikace v jedné replice dojde k výpadku, jelikož neexistuje žádný pod, který by dostupnost zajistil.

Celý příkaz může vypadat takto: kubectl rollout restart deployment Aplikace1. Tímto způsobem spustíme postupné ukončování a vytváření podů. Dalším příkladem může být kubectl rollout restart statefulset Databáze1, který spustí postupný update objektu StatefulSet pro databázi Databáze1.

Kubernetes logy: kubectl logs

Nejběžnějším nástrojem pro zobrazení a prohlížení logů v Kubernetes je kubectl logs. Konkrétní příkaz může vypadat následovně:

Kubelet poskytuje klientovi logy přes API typicky pomocí příkazu kubectl logs. Tyto logy obsahují kombinované stdout a stderr výstupy na úrovni kontejnerů běžících v podu, tj. informace o tom, co se uvnitř kontejnerů děje.

Logy pomáhají s diagnostikou problémů a chyb, monitoringem výkonu i v rámci bezpečnostních auditů. Pro systematickou práci s logy doporučujeme využít nástroje pro log management a SIEM.

Opakující se úlohy: CronJob

CronJob je funkcionalita určená pro plánování opakujících se událostí. Nejčastěji se používá k nastavení zálohování, generování reportů atp. Nejjednodušší bude ukázat si využití CronJobu na příkladu. Představme si, že chceme nastavit zálohování databáze. K pravidelné záloze má dojít každý den ve 2:30 v noci.

Nejprve vytvoříme soubor s následujícím obsahem, pojmenovat jej můžeme třeba „db-backup-cronjob.yaml“.

Nyní vytvoříme CronJob pomocí následujícího příkazu:

Ověříme, že CronJob byl skutečně vytvořen:

Nově nastavené zálohy můžeme otestovat:

V rámci CronJob se využívá specifická syntax pro zápis doby, kdy má k pravidelně se opakující události docházet.

Zdroj: kubernetes.io

Pokud se vrátíme k našemu příkladu u bodu 1, vidíme, že zápis pro denní zálohování ve 2:30 v noci je 30 2 * * *.