ACCESO AL API DE KUBERNETES DENTRO DE UN POD

INTRODUCCIÓN

En Kubernetes existen una gran cantidad de recursos o entidades (pods, deployments, services, secrets, etc) que pueden ser administrados usando el comando “kubectl”. Sin embargo, todos estos recursos pueden ser administrados directamente usando la API Rest de kubernetes (https://v1-8.docs.kubernetes.io/docs/api-reference/v1.8/).

El llamado al api se puede realizar directamente o utilizando librerías integradas a algunos lenguajes de programación, librerías que pueden ser oficiales (soportadas por el equipo de kubernetes) o mantenidas por la comunidad de desarrolladores. Actualmente, existen librerías oficiales para Go, python y java, y librerías “no oficiales” para lenguajes como nodejs, ruby o php. En el siguiente enlace se encuentra mayor documentacion sobre estas librerias: https://kubernetes.io/docs/reference/client-libraries/

Independientemente del método que se utilice, todo llamado al api desde un pod debe ser autenticado proporcionando un token y un certificado de seguridad. ¿Cómo obtenerlos? Afortunadamente, esta información ya está disponible. Cuando se crea un pod, kubernetes ubica en el filesystem del pod estos archivos en las siguientes rutas.

Certificado: var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/ca.crt
Token: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/token

A continuación se mostrará a través de una demo como acceder al api desde un pod usando las distintas opciones de acceso (directo y con librerías)

DETALLES DE LA DEMO

La demo consiste en crear y borrar un pod (contenedor nginx) desde dentro de otro pod usando el comando curl, y librerías para python y nodejs.

PRERREQUISITOS

Crear un cluster de kubernetes en ibm cloud: https://console.bluemix.net
Configuración del cliente de bluemix (bx): https://console.bluemix.net/docs/containers/cs_cli_install.html#cs_cli_install_steps
Instalación de kubectl: https://kubernetes.io/docs/tasks/tools/install-kubectl/

PASOS PREVIOS

Configurar acceso al cluster con kubectl

bx cs cluster-config mycluster

Al ejecutar el comando anterior, se obtentrá el valor de la variable de ambiente KUBECONFIG. Se debe exportar dichar variable usando el comando:

export KUBECONFIG=<valor>

Añadir espacio de nombres para las imágenes de los contenedores

bx cr namespace-add <name>

Clonar codigo

git clone https://github.com/CarlosLlano/kubernetes-api

ACCESO DIRECTO AL API

El acceso directo se puede realizar utilizando el comando curl con la siguiente estructura:

curl -v --cacert /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/ca.crt -H
"Authorization: Bearer $(cat
/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/token)" \
https://kubernetes.default:$KUBERNETES_PORT_443_TCP_PORT/<endpoint> \
<HTTP_METHOD> <ARGUMENTS>

Observe como es necesario especificar la ubicación del token y del certificado de seguridad en el pod.

En el siguiente ejemplo, se hará el deployment de un pod al cual se accederá para hacer llamados al api con el comando curl. Para ello, se deben realizar los siguientes pasos:

1. Entrar al proyecto

cd curl-command/

2. Subir imagen del contenedor al registry de bluemix

bx cr build -t <name> <dockerfile-path> # <name> = registry.<domain>/<namespace>/<imagename:version>

Para consultar los domain disponibles:

bx regions

ejemplo:

bx cr build -t registry.ng.bluemix.net/dakar9499ns/centospod:0.0.1 .

Para comprobar que la imagen ha sido subida correctamente:

bx cr images

3. Realizar deployment del pod

Para ello se utiliza el siguiente archivo .yml.

apiVersion: apps/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: centosapp
spec:
  replicas: 1 
  template: 
    metadata:
      labels:
        app: centosapp
    spec:
      containers:
      - name: centosapp
        image: "registry.ng.bluemix.net/dakar9499ns/centospod:0.0.1"
        imagePullPolicy: Always

Se debe cambiar el nombre de la imagen por el nombre dado en el paso 2.

Ejecutar el comando:

kubectl apply -f deployment.yaml

4. Verificar creación

captura de pantalla 2018-07-13 a la s 2 24 16 p m

5. Acceder al pod

kubectl exec -it <pod_name> /bin/bash

6.Ejecutar scripts

cd scripts/
sh create_pod.sh
sh delete_pod.sh

ACCESO AL API CON NODEJS

En el siguiente ejemplo, se hará el deployment de un pod que ejecuta una aplicación nodejs. Posteriormente, se accederá al pod para hacer llamadas al api usando una librería de kubernetes para nodejs (https://github.com/godaddy/kubernetes-client).

1. Entrar al Proyecto

cd node-client/

2. Subir imagen del contenedor al registry de bluemix

bx cr build -t <name> <dockerfile-path> # <name> = registry.<domain>/<namespace>/<imagename:version>

Ejemplo:

bx cr build -t registry.ng.bluemix.net/dakar9499ns/nodeapp:0.0.1 .

3. Realizar deployment del pod

Para ello se utiliza el siguiente archivo .yml.

apiVersion: apps/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nodeapp
spec:
  replicas: 1 
  template: 
    metadata:
      labels:
        app: nodeapp
    spec:
      containers:
      - name: nodeapp
        image: "registry.ng.bluemix.net/dakar9499ns/nodeapp:0.0.1"
        imagePullPolicy: Always
        ports:
        - containerPort: 80

Se debe cambiar el nombre de la imagen por el nombre dado en el paso 2.

Ejecutar el comando:

kubectl apply -f deployment.yaml

4. Verificar creación

captura de pantalla 2018-07-13 a la s 2 26 38 p m

5. Acceder al pod

kubectl exec -it <pod_name> /bin/bash

6.Ejecutar scripts

Utilizando esta librería para nodejs no es necesario hacer referencia directamente al token y el certificado de seguridad almacenados en el pod. Por el contrario, basta con usar las siguientes líneas de código para obtener ambos elementos:

const Api = require('kubernetes-client');
const api = new Api.Api(Api.config.getInCluster());

Para probar el funcionamiento, ejecutar los scripts con los siguientes comandos:

cd scripts/
node create_pod.js
node delete_pod.js

ACCESO AL API CON PYTHON

En el siguiente ejemplo, se hará el deployment de un pod que ejecuta una aplicación python.

Posteriormente, se accederá al pod para hacer llamadas al api usando una librería oficial de kubernetes para python (https://github.com/kubernetes-client/python).

Al ser una librería oficial, tiene mayor documentacion, la cual puede ser consultada en: https://github.com/kubernetes-client/python/tree/master/kubernetes/docs

1. Entrar al Proyecto

cd python-client/

2. Subir imagen del contenedor al registry de bluemix

bx cr build -t <name> <dockerfile-path> # <name> = registry.<domain>/<namespace>/<imagename:version>

Ejemplo:

bx cr build -t registry.ng.bluemix.net/dakar9499ns/pythonapp:0.0.1 .

3. Realizar deployment del pod

Para ello se utiliza el siguiente archivo .yml.

apiVersion: apps/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: pythonapp
spec:
  replicas: 1
  template: 
    metadata:
      labels:
        app: pythonapp
    spec:
      containers:
      - name: pythonapp
        image: "registry.ng.bluemix.net/dakar9499ns/pythonapp:0.0.1"
        imagePullPolicy: Always
        ports:
        - containerPort: 5000

Se debe cambiar el nombre de la imagen por el nombre dado en el paso 2.

Ejecutar el comando:

kubectl apply -f deployment.yaml

4. Verificar creación

captura de pantalla 2018-07-13 a la s 2 28 37 p m

5. Acceder al pod

kubectl exec -it <pod_name> /bin/sh

6.Ejecutar scripts

Utilizando esta librería para python no es necesario hacer referencia directamente al token y el certificado de seguridad almacenados en el pod. Por el contrario, basta con usar las siguientes líneas de código para obtener ambos elementos:

from kubernetes import client, config
config.load_incluster_config()
v1 = client.CoreV1Api()

Para probar el funcionamiento, ejecutar los scripts con los siguientes comandos:

cd scripts/
python create_pod.py
python delete_pod.py

kubernetes-api