Kubernetes ha revolucionado la forma en que se despliegan y gestionan las aplicaciones modernas, ofreciendo una solución robusta y escalable para orquestar contenedores. Para las empresas que buscan desplegar clústeres de Kubernetes en la nube, AWS, GCP y Azure ofrecen servicios totalmente gestionados que simplifican la configuración, gestión y escalado de entornos Kubernetes.

Este artículo de la base de conocimientos proporcionará una guía completa para desplegar clústeres de Kubernetes en Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform (GCP) y Microsoft Azure. Exploraremos las diferencias entre los servicios de Kubernetes de cada plataforma, los pasos necesarios para el despliegue y las mejores prácticas para gestionar y optimizar los clústeres. Ya seas ingeniero de DevOps, administrador de sistemas o líder empresarial, esta guía te ayudará a tomar decisiones informadas sobre cómo aprovechar Kubernetes para tus necesidades de infraestructura en la nube.

Visión General de Kubernetes

¿Qué es Kubernetes?

Kubernetes, comúnmente abreviado como K8s, es una plataforma de código abierto diseñada para automatizar el despliegue, escalado y gestión de aplicaciones contenerizadas. Fue desarrollado inicialmente por Google y ahora es mantenido por la Cloud Native Computing Foundation (CNCF). Kubernetes proporciona una plataforma para gestionar contenedores, como Docker, a través de un clúster de máquinas, permitiendo a los equipos de DevOps desplegar aplicaciones complejas de manera fiable y escalable.

Características Clave de Kubernetes

• Despliegue Automatizado: Kubernetes automatiza el despliegue y escalado de aplicaciones, reduciendo la necesidad de intervención manual.
• Auto-curación: Kubernetes puede reiniciar automáticamente contenedores fallidos, reemplazar nodos no responsivos y reprogramar contenedores en nodos saludables.
• Balanceo de Carga y Escalado: Kubernetes distribuye el tráfico entre contenedores y escala automáticamente las aplicaciones en función del tráfico o el uso de recursos.
• Configuración Declarativa: Kubernetes permite a los usuarios definir el estado deseado de su infraestructura utilizando configuraciones declarativas, asegurando consistencia y repetibilidad.

Servicios Gestionados de Kubernetes

Las tres principales plataformas en la nube, AWS, GCP y Azure, ofrecen servicios gestionados de Kubernetes que reducen la complejidad de desplegar y mantener clústeres de Kubernetes. Estos servicios se encargan de la gestión del plano de control, escalado de la infraestructura y la provisión de actualizaciones de seguridad.

Amazon Elastic Kubernetes Service (EKS)

Amazon EKS es un servicio totalmente gestionado de Kubernetes que simplifica el proceso de ejecutar Kubernetes en AWS sin necesidad de gestionar el plano de control de Kubernetes. EKS se integra perfectamente con servicios de AWS como EC2, Elastic Load Balancing (ELB) y Amazon RDS, permitiendo a los usuarios crear aplicaciones altamente escalables y seguras.

Características Clave:

• Integrado con AWS Identity and Access Management (IAM) para controles de acceso seguros.
• Plano de control gestionado con actualizaciones automáticas y parches.
• Soporte para Fargate, habilitando la computación sin servidor para contenedores.
• Integración nativa con servicios de AWS como CloudWatch, Route 53 y ELB.

Google Kubernetes Engine (GKE)

Google Kubernetes Engine (GKE) es un servicio gestionado de Kubernetes ofrecido por Google Cloud. Dado que Kubernetes se originó en Google, GKE es conocido por su profunda integración con el ecosistema de Kubernetes. GKE ofrece una plataforma potente y flexible con características avanzadas como escalado automático, actualizaciones automáticas y soporte para despliegues de múltiples clústeres.

Características Clave:

• Integración nativa con servicios de Google Cloud como Stackdriver, BigQuery y Cloud SQL.
• Escalado y actualizaciones automáticas tanto para el plano de control como para los nodos de trabajo.
• Soporte para Anthos para despliegues de Kubernetes en múltiples nubes y entornos híbridos.
• Características avanzadas de seguridad como identidad de trabajo y autorización binaria.

Azure Kubernetes Service (AKS)

Azure Kubernetes Service (AKS) es un servicio totalmente gestionado de Kubernetes en Microsoft Azure. AKS simplifica la gestión de Kubernetes mediante la automatización de actualizaciones, escalado y parches. Se integra estrechamente con Azure Active Directory (AAD) y otros servicios de Azure, lo que lo hace ideal para organizaciones que ya utilizan la nube de Azure.

Características Clave:

• Integración sin interrupciones con Azure Active Directory para la gestión de identidades y controles de acceso.
• Plano de control gestionado de Kubernetes con actualizaciones automáticas y parches.
• Integración con Azure DevOps para pipelines de integración continua/entrega continua (CI/CD).
• Soporte para Azure Monitor y Azure Policy para monitoreo y gobernanza.

Desplegar Kubernetes en AWS (EKS)

Configurar una Cuenta de AWS

Antes de desplegar un clúster de Kubernetes en AWS, necesitas una cuenta de AWS.

Instalar la AWS CLI y Excel

La AWS CLI es una herramienta de línea de comandos que te permite interactuar con los servicios de AWS. eksctl es una herramienta CLI específicamente diseñada para gestionar clústeres EKS. Instala AWS CLI:

curl https://awscli.amazonaws.com/AWSCLIV2.pkg -o AWSCLIV2.pkg
sudo installer -pkg AWSCLIV2.pkg -target /

Configurar la AWS CLI

Una vez instalada, configura la AWS CLI ejecutando:

aws configure

Se te pedirá que ingreses tu clave de acceso de AWS, clave secreta, región y formato de salida.

Crear un Clúster EKS

Con EKSctl, crear un clúster de Kubernetes en EKS es sencillo. Ejecuta el siguiente comando:

eksctl create cluster --name my-cluster --region us-west-2 --nodes 3

Este comando creará un clúster EKS con tres nodos en la región us-west-2. La herramienta eksctl creará automáticamente los recursos necesarios de AWS, como instancias EC2, VPC y grupos de seguridad.

Configurar kubectl para EKS

kubectl es la herramienta de línea de comandos para interactuar con los clústeres de Kubernetes. Para configurar kubectl para trabajar con tu clúster EKS, ejecuta:

aws eks --region us-west-2 update-kubeconfig --name my-cluster

Desplegar una Aplicación de Muestra

Despliega una aplicación de Nginx en tu clúster EKS:

kubectl create deployment nginx --image=nginx

Monitorear y Escalar tu Clúster

Monitorea el rendimiento y el uso de recursos de tu clúster utilizando AWS CloudWatch, que se integra sin problemas con EKS. También puedes escalar tu aplicación aumentando el número de réplicas:

kubectl scale deployment nginx --replicas=5

Desplegar Kubernetes en GCP (GKE)

Configurar una Cuenta de Google Cloud

Crea una cuenta de Google Cloud. Los nuevos usuarios pueden aprovechar los créditos gratuitos.

Instalar el SDK de Google Cloud

El SDK de Google Cloud proporciona la herramienta de línea de comandos gcloud, que te permite interactuar con los servicios de Google Cloud.

Habilitar la API de Kubernetes

Antes de crear un clúster GKE, habilita la API de Kubernetes Engine:

gcloud services enable container.googleapis.com

Crear un Clúster GKE

Crea un clúster GKE usando la CLI de gcloud.

Configurar kubectl para GKE

Configura kubectl para interactuar con tu clúster GKE utilizando el siguiente comando.

Desplegar Kubernetes en Azure (AKS)

Configurar una Cuenta de Azure

Si no tienes una cuenta de Azure, regístrate. Los nuevos usuarios obtienen acceso a servicios gratuitos y créditos.

Instalar la Azure CLI

La Azure CLI permite gestionar recursos de Azure desde la línea de comandos. Instala la Azure CLI con:

curl -sL https://aka.ms/InstallAzureCLIDeb | sudo bash

Crear un Clúster AKS

Crea un clúster AKS usando la CLI de Azure:

az aks create --resource-group myResourceGroup --name myAKSCluster --node-count 3 --enable-addons monitoring --generate-ssh-keys

Este comando crea un clúster de Kubernetes en el grupo de recursos myResourceGroup con tres nodos.