Guide complet sur Kubernetes pour les débutants

May 15, 2024

Dans le monde de l'infra cloud, Kubernetes est devenu la pierre angulaire des déploiements d'applications. Que vous soyez un développeur, un administrateur système ou un responsable des opérations, comprendre Kubernetes est essentiel pour tirer pleinement parti des capacités de l'infrastructure cloud.

Suivez le guide !

Comprendre Kubernetes

Kubernetes, également connu sous le nom de k8s, est un outil puissant pour l'orchestration de containers. Depuis quelques années, il y a une adoption massive de Kubernetes par les développeurs du monde entier. Que vous soyez un débutant ou un professionnel chevronné, apprendre les bases de Kubernetes version par version vous permettra de maîtriser les concepts clés tels que les pods Kubernetes.

Plongez dans ce guide pas à pas pour découvrir comment Kubernetes peut simplifier le déploiement et la gestion de vos applications en conteneurs.

Qu'est-ce que Kubernetes ?

Kubernetes est une plateforme open-source de gestion de conteneurs qui permet d'automatiser le déploiement, la mise à l'échelle et la gestion des applications conteneurisées. Développé à l'origine par Google et maintenant maintenu par la Cloud Native Computing Foundation (CNCF), Kubernetes fournit un environnement robuste et extensible pour orchestrer des conteneurs, ce qui facilite la gestion des applications distribuées à grande échelle.

Pourquoi utiliser Kubernetes ? Une gestion des applications simplifiée

Kubernetes permet de mieux accompagner l'évolution et le développement d'une application en optimisant les coûts d'infrastructure, en améliorant l'expérience des développeurs pour leur permettre de faciliter le test de nouvelles idées et réduire considérablement le temps de mise en production de nouvelles applications ou fonctionnalité.

Comment c'est possible ? En voici quelques raisons majeures :

  1. Orchestration des conteneurs : Kubernetes simplifie et automatise le déploiement, la mise à l'échelle et la gestion des conteneurs, ce qui permet aux équipes de développement de se concentrer sur la création d'applications plutôt que sur la gestion de l'infrastructure sous-jacente.
  2. Évolutivité et gestion des ressources : Kubernetes permet de faire évoluer dynamiquement les applications en fonction de la demande, en ajustant automatiquement le nombre de conteneurs en fonction de la charge de travail. Il attribue également efficacement les ressources comme la mémoire et le processeur pour optimiser les performances.
  3. Haute disponibilité et tolérance aux pannes : Grâce à ses fonctionnalités avancées de répartition de charge, de redémarrage automatique et de reprise sur sinistre, Kubernetes garantit que les applications restent disponibles et fonctionnelles même en cas de défaillance d'un nœud ou d'un conteneur.
  4. Portabilité des applications : Kubernetes offre une abstraction de l'infrastructure sous-jacente, ce qui permet aux applications d'être déployées de manière transparente sur différentes infrastructures, que ce soit en local, sur site ou dans le cloud.
  5. Agilité et productivité accrues : En automatisant de nombreuses tâches liées à la gestion des applications conteneurisées, Kubernetes accélère les cycles de développement et de déploiement, permettant aux équipes de fournir des fonctionnalités plus rapidement et plus fréquemment.
  6. Écosystème étendu : Kubernetes bénéficie d'un large écosystème d'outils, de services et de solutions complémentaires qui facilitent l'intégration et l'extension de ses fonctionnalités pour répondre aux besoins spécifiques des organisations.

En somme, Kubernetes est très utile pour gérer la complexité de votre infrastructure. Convaincu de votre besoin de Kubernetes ? Plongeons dans les concepts.

Concepts de base

  1. Le plan de contrôle
  2. Les pods Kubernetes
  3. Cluster Kubernetes et noeuds (machines)

Comprendre le plan de contrôle Kubernetes

Le plan de contrôle (Control Plane en anglais) de Kubernetes est le composant central responsable de la gestion et de l'orchestration du cluster Kubernetes. Il comprend plusieurs composants qui coopèrent pour maintenir l'état désiré du cluster et s'assurer que les applications s'exécutent correctement. Voici les principaux composants du plan de contrôle Kubernetes :

  1. kube-apiserver: C'est le point d'entrée de l'API Kubernetes. Il expose l'API RESTful Kubernetes, qui permet aux utilisateurs et aux autres composants de communiquer avec le cluster. Il valide et configure les demandes d'API, en les transformant en opérations de modèle de données pour les autres composants du plan de contrôle.
  2. kube-scheduler: Ce composant est responsable de l'assignation des pods nouvellement créés aux nœuds du cluster. Il prend en compte divers facteurs tels que les exigences en ressources, les contraintes de placement, la tolérance aux pannes, etc., pour décider où déployer chaque pod.
  3. kube-controller-manager: Il s'agit d'un processus qui exécute différents contrôleurs qui observent l'état du cluster Kubernetes et agissent pour le maintenir dans un état désiré. Parmi ces contrôleurs, on trouve le contrôleur de réplication, le contrôleur de nœud, le contrôleur de service, etc.
  4. etcd: Il s'agit d'une base de données de stockage clé-valeur distribuée qui stocke de manière fiable l'état de tous les objets Kubernetes, tels que les déploiements, les pods, les services, etc. Le plan de contrôle utilise etcd pour stocker et récupérer les informations sur l'état du cluster.
  5. kubelet: Chaque nœud dans le cluster exécute kubelet, qui est responsable de la gestion des pods sur ce nœud. Il communique avec l'API Kubernetes pour recevoir les spécifications de pod à exécuter, surveille leur état et signale les changements au plan de contrôle.
  6. kube-proxy: Ce composant est responsable de la gestion de la connectivité réseau pour les services Kubernetes en configurant les règles de transfert pour acheminer le trafic réseau vers les pods appropriés.

Comprendre les pods Kubernetes

Dans Kubernetes, un pod est l'unité de base pour le déploiement d'applications. Voici ce que vous devez savoir sur les pods Kubernetes :

Qu'est-ce qu'un pod ? : Un pod est un groupe d'un ou plusieurs conteneurs qui sont déployés ensemble sur un même hôte. Les conteneurs à l'intérieur d'un même pod partagent un environnement de réseau et de stockage, ainsi que des ressources et des options de configuration communes.

Pourquoi utiliser des pods ? : Les pods offrent plusieurs avantages, notamment :

  • Gestion des ressources : Les pods permettent de gérer et d'orchestrer plusieurs conteneurs comme une seule entité.
  • Communication et partage de données : Les conteneurs à l'intérieur d'un même pod peuvent communiquer entre eux via localhost et partager des volumes de stockage.
  • Évolutivité et gestion des déploiements : Kubernetes peut facilement mettre à l'échelle et gérer les pods en fonction des besoins de l'application.

Caractéristiques des pods :

  • IP unique : Chaque pod a sa propre adresse IP.
  • Cycle de vie : Un pod peut passer par différents états, comme le démarrage, l'exécution et l'arrêt.
  • Identité : Chaque pod a un identifiant unique (UID) et un nom.

Définition d'un pod : Un pod est défini par un fichier de configuration YAML ou JSON. Ce fichier spécifie les propriétés du pod, telles que les conteneurs à déployer, les volumes de stockage à utiliser, les paramètres de réseau, etc.

Relation entre les pods et les deployments : Les pods sont généralement gérés et déployés via des objets de niveau supérieur appelés deployments. Les deployments permettent de définir et de gérer l'état désiré des pods, facilitant ainsi le déploiement et la mise à jour des applications.

En bref, les pods Kubernetes regroupent des conteneurs pour une communication, un stockage et une gestion des ressources partagés, servant d'unité de base pour le déploiement d'applications dans Kubernetes.

ReplicaSets

Le but principal d'un ReplicaSet est d'assurer la persistance d'un groupe cohérent de Pods en fonctionnement à tout instant. Son utilité réside notamment dans la garantie de la disponibilité d'un nombre prédéterminé de Pods identiques.

StatefulSets

Les StatefulSets sont un autre type de contrôleur dans Kubernetes, mais ils diffèrent des ReplicaSets dans la manière dont ils gèrent les applications.

Contrairement aux ReplicaSets qui gèrent des applications sans état, les StatefulSets sont conçus pour les applications qui ont besoin de stockage persistant et d'identités uniques. Ils garantissent que chaque instance de l'application a un nom persistant et un état stocké.

Jobs

Les Jobs sont utiles pour exécuter des tâches ponctuelles et isolées dans Kubernetes, en offrant des mécanismes intégrés pour la gestion des erreurs, le parallélisme contrôlé et le suivi des tâches exécutées. Ils sont particulièrement adaptés aux travaux en arrière-plan et aux tâches non interactives qui doivent être exécutées de manière fiable et sans surveillance continue.

Services Kubernetes

Dans Kubernetes, les services sont des objets qui définissent un ensemble de pods et une politique d'accès à ces pods. Voici quelques-uns des types de services Kubernetes les plus couramment utilisés :

  1. Service de type ClusterIP : Ce type de service expose un ensemble de pods à l'intérieur du cluster Kubernetes. Il attribue une adresse IP interne stable au service, qui peut être utilisée par d'autres services ou applications à l'intérieur du cluster pour accéder aux pods.
  2. Service de type NodePort : Ce type de service expose un ensemble de pods à l'extérieur du cluster Kubernetes, sur un port fixe sur chaque nœud du cluster. Cela permet aux applications externes d'accéder aux pods en utilisant l'adresse IP du nœud et le port spécifié.
  3. Service de type LoadBalancer : Ce type de service expose un ensemble de pods à l'extérieur du cluster Kubernetes en utilisant un équilibreur de charge externe, comme un équilibreur de charge cloud. Il attribue une adresse IP externe stable au service, permettant aux applications externes d'accéder aux pods via cette adresse IP.
  4. Service de type ExternalName : Ce type de service permet d'exposer des services externes en utilisant un nom DNS externe. Il redirige les requêtes vers le nom DNS spécifié, permettant ainsi aux applications à l'intérieur du cluster d'accéder aux services externes sans avoir à connaître leur IP.
  5. Ingress : Bien que techniquement pas un service, Ingress est un objet Kubernetes qui permet de gérer l'accès HTTP et HTTPS à des services dans un cluster Kubernetes. Il agit comme une couche d'entrée pour le trafic externe, en permettant de définir des règles de routage basées sur l'URL et d'appliquer des fonctionnalités avancées telles que la terminaison SSL et l'équilibrage de charge.

Ces services permettent de gérer l'accès aux applications déployées dans un cluster Kubernetes, facilitant ainsi la communication entre les différents composants de l'infrastructure et les applications externes.

Déploiements Kubernetes

Les déploiements Kubernetes sont des objets qui définissent l'état désiré d'une application ou d'un ensemble de pods dans un cluster Kubernetes. Ils permettent de déclarer la configuration de déploiement d'une application, ainsi que les règles de mise à jour et de mise à l'échelle associées. Voici quelques points clés sur les déploiements Kubernetes :

  1. Définition de l'état désiré : Un déploiement Kubernetes définit l'état désiré de l'application, y compris le nombre de répliques de pods à déployer, les images de conteneurs à utiliser, les volumes de stockage associés, les variables d'environnement, etc.
  2. Gestion des mises à jour : Les déploiements permettent de gérer les mises à jour des applications de manière contrôlée. Vous pouvez spécifier une stratégie de mise à jour, comme le déploiement parallèle ou séquentiel, ainsi que la tolérance aux pannes et les conditions de progression pour chaque mise à jour.
  3. Rollbacks faciles : En cas d'échec d'une mise à jour ou de détection d'un problème dans une nouvelle version de l'application, les déploiements Kubernetes permettent de revenir rapidement à une version précédente de l'application en effectuant un rollback.
  4. Mise à l'échelle automatique : Les déploiements Kubernetes facilitent la mise à l'échelle automatique des applications en fonction de la charge de travail. Vous pouvez spécifier des règles d'auto-scaling basées sur l'utilisation des ressources CPU ou mémoire, ce qui permet au cluster Kubernetes d'ajuster dynamiquement le nombre de répliques de pods en fonction de la demande.
  5. Déploiements déclaratifs : Les déploiements Kubernetes suivent une approche déclarative, ce qui signifie que vous décrivez l'état désiré de l'application dans un fichier de configuration YAML ou JSON, et Kubernetes se charge de maintenir cet état désiré en effectuant les actions nécessaires pour converger vers cet état.
  6. Gestion des erreurs : Les déploiements Kubernetes gèrent automatiquement les erreurs et les pannes en redéployant les pods défaillants sur d'autres nœuds du cluster, en respectant les règles de tolérance aux pannes spécifiées.

En résumé, les déploiements Kubernetes simplifient le processus de déploiement, de mise à jour et de mise à l'échelle des applications dans un cluster Kubernetes, en offrant des fonctionnalités avancées de gestion des mises à jour, de rollback, de mise à l'échelle automatique et de gestion des erreurs.

Comment installer Kubernetes ?

Le coeur du sujet. Comment installer Kubernetes ? La documentation officielle est détaillée mais en voici un court résumé pour appréhender le sujet.

Avant d'installer : Comprendre les conteneurs

Les conteneurs sont une technologie de virtualisation légère qui permet d'emballer et d'exécuter des applications et leurs dépendances de manière isolée, tout en partageant les ressources du système hôte avec d'autres conteneurs. Cette approche de virtualisation offre une grande flexibilité et portabilité, ce qui en fait un choix populaire pour le déploiement d'applications dans des environnements de développement, de test et de production.

Docker est l'une des plateformes de conteneurisation les plus populaires. Il fournit une suite d'outils pour créer, déployer et gérer des conteneurs de manière efficace.

Installation de Kubernetes

Il existe différentes manières d'installer Kubernetes. Le choix de la solution se fait principalement en fonction de votre expertise requise sur Kubernetes, mais également du choix de maintenance, de contrôle et de sécurité.

Voici les 3 types d'installation :

  • sur votre machine locale,
  • sur un serveur cloud,
  • sur votre propre serveur.

Débutant : Sur votre machine locale

Si vous débutez sur Kubernetes, nous vous conseillez d'installer le cluster sur votre machine locale en utilisant les outils proposés par la communauté : kubectl, kind, minikube ou kubeadm. Vous retrouvez le détail dans la documentation de Kubernetes par ici.

Intermédiaire : Choisir un MSP

Un MSP (Managed Service Provider), ou fournisseur de services managés en français, est un service basé sur le cloud qui fournit un environnement Kubernetes géré. Cela signifie que le fournisseur s'occupe de l'infrastructure sous-jacente, comme les serveurs, le stockage et le réseau, ainsi que de l'installation, de la configuration et de la maintenance du cluster Kubernetes.

Lorsque vous choisissez un fournisseur de services Kubernetes gérés, tenez compte du fournisseur de cloud que vous utilisez, des fonctionnalités et des capacités, des prix et de la facturation, de l'assistance, de la sécurité et de la conformité, ainsi que de la réputation et des avis du fournisseur. En tenant compte de ces facteurs, vous pouvez sélectionner un fournisseur qui répond à vos besoins et offre le meilleur rapport qualité-prix pour votre organisation.

Avancé : Choisir son environnement de production

Pour ceux qui souhaitent gérer eux-mêmes le cluster Kubernetes, vous devez d'abord choisir l'environnement de production en fonction des éléments que vous souhaitez gérer vous-mêmes ou confier à un hébergeur cloud.

Pour un cluster que vous gérez vous-mêmes, l'outil officiel pour le déployer est kubeadm.

  1. Téléchargez Kubernetes sur ce lien
  2. Téléchargez et installez les outils (kubeadm, etc)
  3. Sélectionnez un moteur d'exécution de conteneurs à installer dans chaque nœud du cluster afin que les Pods puissent s'y exécuter

Déployer sa première application avec Kubernetes

Pour déployer votre première application dans Kubernetes, vous devez créer un manifeste de déploiement et de service dans des fichiers YAML, appliquer les manifestes à votre cluster Kubernetes à l'aide de la commande kubectl apply, vérifier que les pods de votre application sont en cours d'exécution avec kubectl get pods, et tester le service avec kubectl get services et en accédant au service à l'aide d'un navigateur web ou d'un outil comme cURL. Il existe également divers outils et plateformes qui peuvent simplifier le déploiement d'applications dans Kubernetes, tels que les graphiques Helm et les opérateurs Kubernetes.

Il existe de nombreux tutoriels pour déployer sa première application avec Kubernetes, donc nous n'allons pas réinventer la roue ! Voici quelques liens utiles :

Commandes utiles

Commandes de base pour travailler avec Kubernetes

Travailler avec Kubernetes implique l'utilisation de la ligne de commande kubectl pour interagir avec le cluster Kubernetes. Voici quelques commandes de base pour vous aider à démarrer :

  • Vérifier la version de kubectl et du cluster Kubernetes :
    kubectl version
  • Afficher des informations sur les nœuds du cluster :
    kubectl get nodes
  • Afficher des informations sur les pods déployés :
    kubectl get pods
  • Afficher des informations détaillées sur un pod spécifique :
    kubectl describe pod <nom-du-pod>
  • Créer ou appliquer un fichier de configuration YAML pour déployer un objet Kubernetes :
    kubectl apply -f <fichier-de-configuration.yaml>
  • Supprimer un objet Kubernetes à partir d'un fichier de configuration YAML :
    kubectl delete -f <fichier-de-configuration.yaml>
  • Exécuter une commande à l'intérieur d'un conteneur en cours d'exécution :
    kubectl exec -it <nom-du-pod> -- <commande>
  • Vérifier les logs d'un pod :
    kubectl logs <nom-du-pod>
  • Redimensionner un déploiement pour augmenter ou diminuer le nombre de répliques :
    kubectl scale deployment <nom-du-deploiement> --replicas=<nombre-de-repliques>
  • Afficher les services exposés dans le cluster :
    kubectl get services

Ces commandes constituent une base pour interagir avec Kubernetes via kubectl. Il existe de nombreuses autres commandes et options disponibles pour effectuer des opérations plus avancées, comme la mise à l'échelle automatique, la gestion des secrets, la configuration de l'ingress, etc. Vous pouvez toujours consulter la documentation officielle de Kubernetes ou utiliser kubectl --help pour obtenir plus d'informations sur les commandes et leurs utilisations.

Vérifier l'état des pods

Pour vérifier l'état des pods dans votre cluster Kubernetes, vous pouvez utiliser la commande kubectl get pods. Voici comment l'utiliser :

Cette commande affichera une liste des pods actuellement déployés dans votre cluster Kubernetes, ainsi que des informations de base sur chaque pod, telles que leur nom, leur état actuel, le nombre de répliques, et les nœuds sur lesquels ils sont déployés.

Si vous souhaitez obtenir des informations plus détaillées sur l'état des pods, vous pouvez utiliser la commande kubectl describe pods suivie du nom du pod spécifique :

kubectl describe pods <nom-du-pod>

Cette commande affichera des informations détaillées sur le pod spécifié, y compris son état actuel, les événements liés à ce pod, les conteneurs qu'il contient, les volumes montés, etc.

Si vous souhaitez voir les logs d'un pod spécifique pour comprendre son état ou déboguer d'éventuels problèmes, vous pouvez utiliser la commande kubectl logs suivie du nom du pod :

kubectl logs <nom-du-pod>

Cette commande affichera les logs du ou des conteneurs exécutés dans le pod spécifié.

En utilisant ces commandes, vous pouvez vérifier l'état des pods dans votre cluster Kubernetes, afficher des informations détaillées sur un pod spécifique, et consulter les logs des conteneurs pour comprendre leur comportement.

Gestion des ressources

Gestion des ressources avec Kubernetes

La gestion des ressources avec Kubernetes est essentielle pour garantir que les applications déployées dans un cluster Kubernetes utilisent efficacement les ressources disponibles tout en répondant aux besoins de performances et de disponibilité. Voici comment cela fonctionne :

  1. Définition des ressources : Chaque pod Kubernetes peut spécifier les ressources CPU et mémoire qu'il nécessite pour fonctionner correctement. Cela se fait en définissant des limites et des demandes de ressources dans le fichier de configuration du pod. Les demandes de ressources indiquent la quantité minimale de ressources que le pod nécessite, tandis que les limites définissent la quantité maximale de ressources qu'un pod peut utiliser.
  2. Allocation des ressources : Une fois les ressources demandées par les pods définies, Kubernetes alloue dynamiquement les ressources disponibles sur les nœuds du cluster en fonction de ces demandes. Kubernetes utilise un scheduler pour décider sur quel nœud déployer chaque pod, en tenant compte des ressources disponibles sur chaque nœud et des exigences de ressources des pods.
  3. Gestion de la demande et de la limite : Kubernetes surveille en permanence l'utilisation des ressources par les pods et compare cette utilisation aux demandes et aux limites définies. Si un pod dépasse sa limite de ressources définie, Kubernetes peut prendre des mesures pour garantir que le pod ne surcharge pas le nœud, comme tuer le pod ou le redéployer sur un autre nœud.
  4. Mise à l'échelle automatique : Kubernetes offre la possibilité de mettre à l'échelle automatiquement les pods en fonction de l'utilisation des ressources. Vous pouvez configurer des règles d'auto-scaling pour augmenter ou diminuer le nombre de répliques de pods en fonction de la charge de travail, assurant ainsi que les ressources sont utilisées de manière optimale.
  5. Analyse et surveillance des ressources : Kubernetes fournit des outils intégrés pour surveiller l'utilisation des ressources dans le cluster, tels que les métriques de performance des nœuds et des pods. Vous pouvez utiliser ces métriques pour identifier les goulets d'étranglement de performances et optimiser l'allocation des ressources.

En résumé, la gestion des ressources avec Kubernetes permet de garantir que les ressources disponibles dans un cluster Kubernetes sont utilisées de manière efficace, en répondant aux besoins de performances et de disponibilité des applications déployées. Cela se fait en définissant les ressources nécessaires pour chaque pod, en allouant dynamiquement les ressources disponibles sur les nœuds du cluster, en surveillant l'utilisation des ressources et en mettant à l'échelle automatiquement les pods en fonction de la charge de travail.

Utilisation des annotations dans Kubernetes

Les annotations dans Kubernetes sont des métadonnées facultatives qui peuvent être attachées à divers objets Kubernetes tels que les pods, les services, les déploiements, etc. Elles sont utilisées pour fournir des informations supplémentaires sur les objets sans affecter leur fonctionnement. Voici comment les annotations sont utilisées dans Kubernetes :

  1. Description des objets : Les annotations peuvent être utilisées pour fournir des informations supplémentaires sur un objet Kubernetes. Par exemple, vous pouvez ajouter des annotations pour décrire la raison du déploiement, le responsable de la création de l'objet, les paramètres de configuration spécifiques, etc.
  2. Intégration avec des outils externes : Les annotations sont souvent utilisées pour intégrer des outils externes avec Kubernetes. Par exemple, certains outils de surveillance, de journalisation ou de gestion de configuration peuvent ajouter des annotations aux objets Kubernetes pour suivre des informations spécifiques ou déclencher des actions.
  3. Personnalisation des contrôleurs : Les annotations peuvent être utilisées pour personnaliser le comportement des contrôleurs Kubernetes tels que les déploiements, les réplica sets, etc. Par exemple, vous pouvez utiliser des annotations pour spécifier des règles de mise à l'échelle automatique ou de mise à jour des déploiements.
  4. Sécurité et gestion des politiques : Les annotations peuvent être utilisées pour appliquer des politiques de sécurité ou des règles de gestion spécifiques. Par exemple, vous pouvez ajouter des annotations pour spécifier des politiques de chiffrement, des règles d'accès réseau, des contrôles d'accès, etc.
  5. Documentation et suivi des changements : Les annotations peuvent également être utilisées à des fins de documentation et de suivi des changements. Par exemple, vous pouvez ajouter des annotations pour indiquer la date de création de l'objet, la version du logiciel, les notes de version, etc.

En résumé, les annotations dans Kubernetes offrent une flexibilité supplémentaire pour ajouter des métadonnées personnalisées aux objets Kubernetes, ce qui permet une intégration avec des outils externes, une personnalisation des contrôleurs, une application de politiques de sécurité et de gestion, ainsi que des fins de documentation et de suivi des changements.

Sécurité Kubernetes

La sécurité dans Kubernetes est un aspect essentiel pour garantir la protection des charges de travail, des données et des ressources dans les environnements conteneurisés. Voici quelques points clés à considérer pour renforcer la sécurité de votre cluster Kubernetes :

  1. Authentification et autorisation: Mettez en place des mécanismes d'authentification solides pour vérifier l'identité des utilisateurs et des services qui accèdent au cluster Kubernetes. Utilisez également des politiques d'autorisation pour contrôler les actions que chaque utilisateur ou service est autorisé à effectuer dans le cluster.
  2. Réseau et segmentation: Utilisez des politiques réseau telles que Network Policies pour définir des règles de segmentation et de contrôle du trafic réseau entre les différents pods et services dans le cluster. Cela limite la surface d'attaque et réduit les risques de mouvement latéral.
  3. Chiffrement: Chiffrez les données sensibles en transit et au repos dans le cluster Kubernetes en utilisant des certificats TLS pour les communications réseau et des volumes chiffrés pour le stockage persistant. Assurez-vous également de chiffrer les secrets et les données sensibles stockées dans le cluster.
  4. Gestion des identités et des accès: Utilisez des solutions d'IAM (Identity and Access Management) pour gérer les identités et les accès des utilisateurs et des services au sein du cluster Kubernetes. Limitez les privilèges d'accès aux ressources en suivant le principe du moindre privilège.
  5. Surveillance et journalisation: Mettez en place des mécanismes de surveillance et de journalisation pour détecter et répondre aux activités suspectes ou aux violations de sécurité dans le cluster. Utilisez des outils tels que Prometheus, Grafana et Elasticsearch pour surveiller les métriques et les journaux, et configurez des alertes pour les événements de sécurité critiques.
  6. Mises à jour et correctifs: Assurez-vous que tous les composants du cluster Kubernetes, y compris le système d'exploitation, les composants Kubernetes et les applications déployées, sont régulièrement mis à jour avec les derniers correctifs de sécurité pour réduire les risques d'exploitation des vulnérabilités connues.
  7. Isolation des charges de travail: Utilisez des namespaces Kubernetes pour isoler les charges de travail et limiter l'impact des vulnérabilités ou des compromissions sur d'autres parties du cluster. Utilisez également des mécanismes tels que les PodSecurityPolicies pour renforcer les politiques de sécurité au niveau des pods.

En mettant en œuvre ces meilleures pratiques de sécurité, vous pouvez renforcer la posture de sécurité de votre cluster Kubernetes et réduire les risques d'attaques et de violations de données.

Monitoring et gestion des logs

Le monitoring et la gestion des logs sont des aspects cruciaux de l'exploitation d'un cluster Kubernetes. Voici comment ils fonctionnent et pourquoi ils sont importants :

Monitoring (Surveillance)

  1. Collecte de données: Des outils comme Prometheus sont utilisés pour collecter des métriques sur les performances du cluster, des nœuds, des pods, des services, etc. Ces métriques peuvent inclure l'utilisation des ressources, les temps de réponse des requêtes, etc.
  2. Stockage des données: Les données de surveillance sont stockées dans une base de données, souvent utilisant le format de stockage de séries temporelles pour permettre une analyse historique et la génération de graphiques.
  3. Visualisation: Des outils comme Grafana sont souvent utilisés pour visualiser les données de surveillance sous forme de graphiques et de tableaux de bord, permettant aux opérateurs de cluster de suivre facilement les performances et de détecter les problèmes potentiels.
  4. Alertes: Les systèmes de surveillance peuvent être configurés pour déclencher des alertes lorsque certaines conditions sont remplies, par exemple lorsqu'une utilisation des ressources dépasse un seuil défini ou lorsqu'un pod tombe en panne.

Logs

  1. Collecte des logs: Les logs produits par les différents composants du cluster Kubernetes, y compris les pods, les nœuds, les services, les contrôleurs, etc., sont collectés et agrégés à l'aide d'outils comme Fluentd ou Fluent Bit.
  2. Stockage des logs: Les logs agrégés sont souvent stockés dans une base de données ou un système de fichiers distribué pour permettre une rétention à long terme et une recherche efficace des logs.
  3. Recherche et analyse: Les opérateurs peuvent rechercher et analyser les logs à l'aide d'outils comme Elasticsearch et Kibana, qui permettent de filtrer, de rechercher et de visualiser les logs en temps réel.
  4. Corrélation avec la surveillance: Les logs peuvent être utilisés en conjonction avec les données de surveillance pour diagnostiquer les problèmes de performance et les pannes, en permettant aux opérateurs de retracer les événements et de comprendre les causes profondes des incidents.

Déploiement continu avec Kubernetes

Le déploiement continu (Continuous Deployment, CD) avec Kubernetes est une pratique qui permet d'automatiser le processus de déploiement des applications dans un cluster Kubernetes chaque fois qu'un changement est validé. Voici les principaux aspects et composants impliqués dans un déploiement continu avec Kubernetes :

1. Intégration continue (Continuous Integration, CI)

  1. Builds automatiques: Utilisez des outils de CI/CD tels que Jenkins, GitLab CI/CD, CircleCI, ou Travis CI pour automatiser les builds de vos applications chaque fois qu'un nouveau code est poussé vers votre référentiel de code.
  2. Tests automatisés: Intégrez des tests automatisés dans votre pipeline CI pour vérifier la qualité du code. Cela peut inclure des tests unitaires, des tests d'intégration, des tests de bout en bout, des tests de performance, etc.
  3. Validation du code: Configurez votre pipeline CI pour valider le code et les modifications avant de déclencher un déploiement. Cela peut inclure des vérifications de style de code, des analyses de sécurité, etc.

2. Packaging de l'application

  1. Conteneurisation: Emballez votre application dans des conteneurs Docker pour garantir la portabilité et la cohérence entre les environnements de développement, de test et de production.
  2. Définition des ressources Kubernetes: Utilisez des fichiers de configuration Kubernetes (manifestes YAML) pour définir les ressources nécessaires à votre application, y compris les déploiements, les services, les ingress, etc.

3. Déploiement continu

  1. Déploiement automatisé: Utilisez des outils comme Flux, Argo CD, ou Jenkins X pour automatiser le déploiement de vos applications dans votre cluster Kubernetes chaque fois qu'une nouvelle version est construite et testée avec succès.
  2. Rolling updates: Configurez votre déploiement Kubernetes pour utiliser des mises à jour progressives (rolling updates) afin de minimiser les temps d'arrêt et d'assurer la disponibilité continue de votre application pendant le déploiement.

4. Monitoring et rollback

  1. Surveillance continue: Surveillez les performances et la santé de votre application à l'aide d'outils de surveillance comme Prometheus, Grafana, ou Datadog. Configurez des alertes pour être informé en cas de problèmes.
  2. Rollback automatique: Configurez des politiques de rollback automatique pour revenir à la version précédente de votre application en cas de détection d'anomalies ou d'échecs lors du déploiement.

5. Sécurité

  1. Scanning de sécurité des conteneurs: Intégrez des scanners de sécurité des conteneurs dans votre pipeline CI/CD pour détecter et corriger les vulnérabilités des images de conteneurs avant le déploiement.
  2. Politiques de sécurité Kubernetes: Utilisez les politiques de sécurité Kubernetes (Network Policies, Pod Security Policies, etc.) pour renforcer la sécurité de votre cluster et de vos applications.

En résumé, le déploiement continu avec Kubernetes automatise et rationalise le processus de déploiement des applications, garantissant ainsi une livraison rapide, fiable et cohérente des nouvelles fonctionnalités tout en maintenant la qualité et la sécurité des applications.

Glossary

Common questions