Tutorial Kubernetes: aprenda como instalar

O Kubernetes (também chamado de K8s) permite gerenciar de forma eficiente grandes quantidades de contêineres e automatiza muitos processos no desenvolvimento de software. Com apenas alguns passos, é possível instalar um cluster Kubernetes robusto e começar a utilizá-lo de maneira produtiva.

Passo 1: Preparar o sistema

Neste tutorial Kubernetes, mostramos como realizar a instalação no Ubuntu.

No primeiro passo, é necessário preparar o sistema, atualizando-o e instalando todas as dependências necessárias. Para isso, abra o terminal e execute a atualização do sistema, garantindo que todos os pacotes estejam atualizados:

sudo apt update && sudo apt upgrade -y

Em seguida, instale as principais ferramentas auxiliares necessárias para a instalação do Kubernetes e do Minikube. Use o seguinte comando:

sudo apt install -y curl wget apt-transport-https ca-certificates gnupg lsb-release

Esses utilitários garantem que você possa utilizar fontes externas com segurança e baixar ou instalar outros pacotes de software sem problemas.

Passo 2: Instalar o kubectl

O Kubernetes funciona com diferentes servidores: o Master e os Nodes. Eles não precisam estar necessariamente em máquinas físicas separadas. Com o uso de máquinas virtuais, é possível ativar múltiplos nós Kubernetes em um único computador. Principalmente para testes, o programa gratuito Minikube tem se mostrado muito útil. Ele permite trabalhar com Kubernetes de forma local. Como o Minikube precisa de uma máquina virtual ou do Docker, o programa depende de um hipervisor ou de um software de contêineres. Além disso, é indispensável a utilização da ferramenta kubectl, que será o principal utilitário de linha de comando para gerenciar o cluster no decorrer deste tutorial Kubernetes.

Primeiro, instale o kubectl (Kube Control) no seu sistema. Esse programa é essencial para gerenciar o cluster.

curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -Ls https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/arm64/kubectl"
chmod +x kubectl
sudo mv kubectl /usr/local/bin/

Passo 3: Instalar o Docker

Antes de usar o Minikube, é necessário garantir que o Docker esteja instalado no seu sistema. O Docker funciona como container runtime e permite que o Minikube execute um cluster Kubernetes sem precisar de um software de virtualização. Instale o Docker com o seguinte comando:

sudo apt install -y docker.io

Para poder utilizar o Docker sem permissões de superusuário (root), adicione seu usuário ao grupo do Docker:

sudo usermod -aG docker $USER
newgrp docker

Talvez seja necessário encerrar a sessão e fazer login novamente para que a associação ao grupo seja ativada. Por fim, teste a instalação com:

docker run hello-world

Se aparecer uma breve mensagem de sucesso, o Docker foi instalado corretamente e já está pronto para ser usado com o Minikube no decorrer deste tutorial kubernetes.

Passo 4: Instalar e iniciar o Minikube

No próximo passo, você instalará o Minikube em uma versão compatível, utilizando o Docker como driver. Primeiro, baixe a versão mais recente do Minikube, torne o arquivo executável e mova-o para um diretório do sistema, de forma que o comando fique disponível globalmente:

curl -LO https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-arm64
chmod +x minikube-linux-arm64
sudo mv minikube-linux-arm64 /usr/local/bin/minikube

Após a instalação, verifique se o Minikube foi configurado corretamente com:

minikube version

Em seguida, inicie o Minikube com o seguinte comando:

minikube start --driver=docker

Nesse cenário, o Minikube utiliza o Docker como container runtime e cria o cluster Kubernetes diretamente dentro do ambiente do Docker. Durante a inicialização do Minikube, o kubectl deve ser configurado automaticamente. Caso queira alternar da linha de comando para uma GUI, utilize o comando abaixo. Ele abrirá o Dashboard no seu navegador padrão:

minikube dashboard

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Passo 5: Utilizar o Kubernetes

Ao iniciar o Minikube, o programa cria automaticamente um cluster com um único nó (Node). Você pode verificar isso com um comando simples do kubectl:

kubectl get nodes

Pelo Dashboard, você pode agora criar deployments. Clique no botão Create (ícone de “+” no canto superior direito) e será aberto um editor baseado na web. Nesse editor, você pode definir um deployment nos formatos JSON ou YAML. Após criar o deployment, o Kubernetes gera automaticamente múltiplos pods. Se desejar ajustar a quantidade, basta escalar o deployment. Essa opção pode ser acessada clicando no botão com três pontos ao lado do deployment.

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Como alternativa, você também pode criar deployments diretamente pelo terminal. Para isso, o conteúdo já deve estar integrado em uma imagem Docker, armazenada em um repositório.

kubectl create deployment --image=[caminho-da-imagem]

Por meio da linha de comando, é possível obter diversas informações úteis sobre o cluster: Quais deployments existem?

kubectl get deployments

Quantos pods estão ativos?

kubectl get pods

Quais services existem?

kubectl get services

Quais nodes estão ativos?

kubectl get nodes

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Passo 6: Publicar um deployment

Até aqui, você iniciou seu deployment, mas ainda não o publicou. Para disponibilizá-lo, é necessário criar um service:

kubectl expose deploy test-deployment

Dessa forma, o service estará disponível apenas dentro do cluster. Para permitir acesso também fora do cluster, adicione algumas flags extras:

kubectl expose deploy test-deployment --type=LoadBalancer --port=8080

Com o Minikube, é possível iniciar o service diretamente com:

minikube service test-deployment

Se quiser excluir o service, use o comando:

kubectl delete service test-deployment

Da mesma forma, o deployment também pode ser removido:

kubectl delete deployment test-deployment

Para encerrar o Minikube, basta parar o processo:

minikube stop

E, se você não pretende mais utilizar a VM ou o container runtime, pode excluir completamente o ambiente:

minikube delete

Após a exclusão, todas as configurações, deployments e pods criados serão removidos. Ao iniciar o Minikube novamente, você terá um cluster limpo e vazio, pronto para novos testes e experimentos.