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Instanciar objetos no Cluster Nacional utilizando o Kubernetes

Nesta atividade iremos explorar algumas possibilidades utilizando o Kubernetes para instanciar objetos no Cluster Nacional.

Iremos utilizar alguns conceitos mencionados anteriormente para demonstrar em um ambiente real, como podemos subir pods, deployments ,services, ConfigMap...

Como exemplo iremos subir uma aplicação web utilizando deployments, services e demais configurações,  de forma que a mesma fique acessível externamente.

Também iremos demonstrar como o Kubernetes pode auxiliar no processo de atualização de versão, sem que a aplicação fique inacessível.

Diagrama- web-app-fundo branco.png

Para o acesso ao Namespace iremos utilizar o seguinte comando :

ssh -i .ssh/{USER} {USER}@xx.xx.xx.xx -p xx

 Os arquivos que se encontram nos diretórios dos namespaces Não devem ser alterados!

Parte-01

1- Subindo nosso Primeiro Pod no Cluster Nacional 

Navegue até o diretório  wtestbeds-2025 .

cd WTESTBEDS-2025

As etapas foram estruturadas em partes 01 , 02 e 03.

Navegue até o dir parte-01 para darmos  inicio as primeiras atividades.

cd parte-01

Temos 3 arquivos : pod.yml, deployment.yml, service.yml

Utilize o comando cat para visualizar o arquivo pod-v1.yml

cat pod.yml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: wtestbeds
  labels:
    app: wtestbeds
spec:
  containers:
  - name: wtestbeds
    image: nginx:latest

A aplicação que iremos executar trata-se de um:

2- Subindo nosso primeiro deployment no Cluster Nacional

Utilize o comando cat para visualizar o arquivo deployment-v1.yaml

cat deployment.yml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: wtestbeds
  labels:
    app: wtestbeds
spec:
  replicas: 5
  selector:
    matchLabels:
      app: wtestbeds
  template:
    metadata:
      name: wtestbeds
      labels:
        app: wtestbeds
    spec:
      containers:
      - name: wtestbeds
        image: nginx:latest

Para criamos o nosso primeiro deployment utilizamos o comando abaixo:

kubectl apply -f deployment.yml

Observe que o deployment foi criado corretamente:

kubectl get pods

Para uma descrição mais detalhada utilize:

kubectl get pods -o wide

Para criamos o nosso primeiro pod utilizamos o comando abaixo:

kubectl apply -f pod.yml

Observe que o pod foi criado corretamente:

kubectl get pods

Para uma descrição mais detalhada utilize:

kubectl get pods -o wide

Digite o comando abaixo para deletarmos o pod que criamos:

kubectl delete -f  pod.yaml

3- Subindo nosso primeiro Service no Cluster Nacional

Agora que o nosso deployment foi criado vamos criar um serviço para que possamos acessar a aplicação web.

Untitled.png

Vamos criar um service do tipo NodePort , veja o arquivo service-v1.yaml:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: svc-wtestbeds
  labels:
    app: svc-wtestbeds
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
    nodePort: xxxxx
  selector:
    app: wtestbeds

Para criamos o nosso primeiro service utilizamos o comando abaixo:

Kubectl apply -f service.yml
Kubectl get service

#Parte-02

1- Configurando o NGINX utilizando objetos do tipo deployment.

Utilizaremos a mesma aplicação, porém, faremos algumas  atualizações no Deployment .

Navegue até o dir parte-02 para darmos continuidade as atividades

cd parte-02

Observe que dentro da pasta temos temos os seguintes arquivos:

comands.txr , deployment.yml, homepage.html, nginx.config

No arquivo homepage.html foi implementado uma página simples para demonstrar como podemos subir aplicações web no Cluster Nacional utilizando a orquestração em Kubernetes:

cat homepage.html
<!-- #######  THIS IS A COMMENT - Visible only in the source editor #########-->
<h1 style="text-align: center;"><img src="https://rcc.rnp.br/assets/rnp.png" alt="Redes de Colabora&ccedil;&atilde;o de Comunidades (RCC) | Rede Nacional de Ensino e  Pesquisa (RNP)" width="248" height="140" /></h1>
<h1 style="text-align: center;">Bem-vindo ao WTestbeds 2025!</h1>
<p style="font-size: 1.5em; text-align: center;">Parab&eacute;ns! Voc&ecirc; acaba de provisionar um servi&ccedil;o no cluster kubernetes da RNP!</p>
<p style="font-size: 1.5em; text-align: center;">&nbsp;<strong data-start="206" data-end="249">Explore o Futuro com os Laborat&oacute;rio Nacional Multiusu&aacute;rio da RNP</strong></p>
<p style="font-size: 1.5em; text-align: center;">Tem uma ideia inovadora em Redes, Computa&ccedil;&atilde;o, Blockchain, IoT ou Seguran&ccedil;a Cibern&eacute;tica?<br data-start="331" data-end="334" /> A RNP oferece a infraestrutura ideal para transformar sua pesquisa em realidade com&nbsp;ambientes de teste isolados, escal&aacute;veis e seguros, projetados para <strong data-start="574" data-end="608">experimenta&ccedil;&atilde;o em larga escala</strong>, <strong data-start="610" data-end="644">avalia&ccedil;&atilde;o de novas tecnologias</strong> e <strong data-start="647" data-end="698">valida&ccedil;&atilde;o de solu&ccedil;&otilde;es cient&iacute;ficas ou de mercado</strong>.</p>
<p style="text-align: center;">Contate-nos por meio do atendimento@rnp.br.</p>

Iremos apontar essa página no nosso arquivo de configuração nginx.config:

cat nginx.config:
events {}

http {
    server {
        listen 80;

        location / {
            root /usr/share/nginx/html;
            index homepage.html;
        }
    }
}
cat deployment-v2.yaml

Para que o funcionamento da página ocorra com sucesso, precisamos realizar a criação de um Config Map , para isso iremos iremos utilizar o comando localizado arquivo de texto comands.txt:

cat comands.txt
kubectl create configmap wtestbeds-nginx-config --from-file=nginx.conf --from-file=homepage.html 

Após isso podemos criar o deployment para implementar a página:

cat deployment,yml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: wtestbeds
  labels:
    app: wtestbeds
spec:
  replicas: 5
  selector:
    matchLabels:
      app: wtestbeds
  template:
    metadata:
      name: wtestbeds
      labels:
        app: wtestbeds
    spec:
      containers:
      - name: wtestbeds
        image: nginx:latest
        volumeMounts:
        - name: nginx-config-volume
          mountPath: /etc/nginx/nginx.conf
          subPath: nginx.conf
        - name: nginx-config-volume
          mountPath: /usr/share/nginx/html/homepage.html
          subPath: homepage.html
      volumes:
      - name: nginx-config-volume
        configMap:
          name: wtestbeds-nginx-config

Aplica o comando abaixo para instanciar o deployment:

Kubectl apply -f deployment.yml

Observe se os pods foram criados corretamente de acordo com a quantidade de replicas indicada :

Kubectl get pod 

Para uma descrição mais detalhada utilize:

kubectl get pods -o wide

Para observarmos a criação dos pods em tempo real podemos utilizar o seguinte comando  :

watch ' kubectl get pod -o wide 

#Parte-03

Nessa etapa final iremos configurar o Ingress do NGINX .

Essa configuração do Ingress NGINX no Kubernetes permitirá a implementação de um  controlador de entrada (Ingress Controller). Ele é responsável por gerenciar o acesso externo (via HTTP/HTTPS) aos serviços internos do cluster, funcionando como um proxy reverso.

Observe o arquivo de configuração:

cat nginx-ingress.yml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: wtestbeds
  annotations:
    ingressClassName: "nginx"
spec:
  rules:
  - host: wtestbeds.rnp.br
    http:
      paths:
        - path: /
          pathType: Prefix
          backend:
            service:
              name: wtestbeds 
              port:
                number: 80

Aplique as configurações :

kubectl apply -f nginx-ingress.yml

Agora é possível acessar a página criada através do endereço:

wtestbeds.rn.br:Porta_do_serviço

A porta utilizada deve ser a Node Port utilizada para instanciar o serviço anteriormente.

Ex: 300xx

 

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