Kubernetes se ha convertido en el estándar de facto para la orquestación de contenedores, facilitando la gestión, escalado y despliegue de aplicaciones contenedorizadas. Sin embargo, a medida que los clústeres de Kubernetes crecen en complejidad, gestionar los despliegues utilizando solo manifiestos YAML puede volverse engorroso. Helm, el gestor de paquetes de Kubernetes, simplifica el despliegue, la gestión y la reversión de aplicaciones al permitir que los desarrolladores agrupen los manifiestos de Kubernetes en paquetes versionados llamados charts. Los Recursos Personalizados (CR), por otro lado, extienden la API de Kubernetes, proporcionando una forma de definir y gestionar nuevos tipos de objetos.

Despliegue de Kubernetes con Helm Charts y Recursos Personalizados Kubernetes se ha convertido en el estándar de facto para la orquestación de contenedores, facilitando la gestión, escalado y despliegue de aplicaciones contenedorizadas. Sin embargo, a medida que los clústeres de Kubernetes crecen en complejidad, gestionar los despliegues utilizando solo manifiestos YAML puede volverse engorroso. Helm, el gestor de paquetes de Kubernetes, simplifica el despliegue, la gestión y la reversión de aplicaciones al permitir que los desarrolladores agrupen los manifiestos de Kubernetes en paquetes versionados llamados charts. Los Recursos Personalizados (CR), por otro lado, extienden la API de Kubernetes, proporcionando una forma de definir y gestionar nuevos tipos de objetos.

Este artículo explorará cómo desplegar aplicaciones en Kubernetes utilizando Helm charts y recursos personalizados, destacando los beneficios de ambos métodos. Cubriremos los siguientes temas:

Introducción a Helm y los Recursos Personalizados Configuración de un clúster de Kubernetes Conceptos básicos de Helm: Instalación de Helm y creación de charts Gestión de aplicaciones en Kubernetes con Helm charts Creación y gestión de recursos personalizados en Kubernetes Combinación de Helm charts y recursos personalizados para despliegues flexibles ¿Qué es Helm? Helm es un gestor de paquetes de Kubernetes que simplifica el proceso de definir, instalar y actualizar aplicaciones de Kubernetes. Utiliza plantillas preconfiguradas (conocidas como charts) para desplegar aplicaciones y gestionar su ciclo de vida, permitiendo que los desarrolladores:

Paquetizar los recursos de Kubernetes en una sola unidad (un chart de Helm). Instalar y actualizar aplicaciones fácilmente. Revertir cambios con facilidad. Reutilizar charts para diferentes entornos modificando valores. Helm utiliza tres conceptos principales:

Charts: Colecciones de archivos que describen los recursos de Kubernetes. Release: Una instancia de un chart de Helm ejecutándose en un clúster de Kubernetes. Repositorios: Ubicaciones donde se almacenan y comparten los charts. ¿Qué son los Recursos Personalizados de Kubernetes? Los Recursos Personalizados de Kubernetes (CR) son tipos de objetos definidos por el usuario que extienden la funcionalidad de Kubernetes. Los Recursos Personalizados permiten a los desarrolladores definir objetos personalizados y usarlos como recursos nativos de Kubernetes. Por ejemplo, mientras que Kubernetes proporciona objetos incorporados como Pods, Deployments y Services, un Recurso Personalizado puede definir desde configuraciones de bases de datos hasta reglas de monitoreo.

Los Recursos Personalizados se emparejan con las Definiciones de Recursos Personalizados (CRD), que sirven como el esquema para el CR. Al utilizar CRDs, los desarrolladores pueden crear nuevos objetos de la API de Kubernetes que funcionan igual que los incorporados. Los Recursos Personalizados pueden ser emparejados con controladores que observan estos recursos y realizan acciones, automatizando flujos de trabajo complejos.

Configuración de un Clúster de Kubernetes Necesitamos un entorno de Kubernetes antes de desplegar aplicaciones utilizando Helm y recursos personalizados. Los siguientes pasos muestran cómo configurar localmente un clúster de Kubernetes utilizando Minikube.

Instalar Minikube Minikube es una herramienta ligera para ejecutar clústeres de Kubernetes localmente. Instala Minikube según tu sistema operativo: curl -LO https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64 sudo install minikube-linux-amd64 /usr/local/bin/minikube

Iniciar Minikube Inicia Minikube y crea un clúster local de Kubernetes: minikube start

Verificar la instalación de Kubernetes Verifica el estado del clúster usando kubectl, la herramienta de línea de comandos de Kubernetes: kubectl cluster-info kubectl get nodes

Instalar Helm Helm requiere un clúster de Kubernetes en funcionamiento, por lo que debes instalar Helm en tu máquina local y configurarlo para conectarse a tu clúster: curl https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/master/scripts/get-helm-3 | bash

Conceptos básicos de Helm: Instalación de Helm y creación de charts Con el clúster de Kubernetes en funcionamiento, podemos profundizar en la funcionalidad de Helm creando y desplegando charts.

Estructura de un Chart de Helm Los charts de Helm siguen una estructura específica que organiza todos los archivos de manifiestos de Kubernetes en un formato reutilizable.

Creación de un Chart de Helm Ejecuta el siguiente comando para crear un nuevo chart de Helm: helm create mychart

Este comando genera la estructura de directorios mencionada anteriormente. Modifica el directorio templates/ para incluir tus definiciones de recursos de Kubernetes.

Desplegar una Aplicación con Helm Para desplegar una aplicación utilizando Helm, sigue estos pasos:

Paquetizar el chart: helm package mychart

Este comando despliega el chart de Helm y crea una nueva release (myrelease).

Personalización de Despliegues con Valores El archivo values.yaml permite una configuración flexible de tu chart de Helm. Por ejemplo, modifica los límites de recursos, variables de entorno o versiones de imágenes simplemente cambiando los valores en este archivo.

También puedes sobrescribir values.yaml en tiempo de ejecución pasando valores a través de la línea de comandos: helm install myrelease ./mychart --set image.tag=2.0

Gestión de Aplicaciones en Kubernetes con Helm Charts Helm simplifica aplicaciones complejas de Kubernetes mediante plantillas y reutilización. A continuación, exploramos algunos casos de uso avanzados de Helm.

Actualizar Aplicaciones Para actualizar la configuración de una aplicación, modifica el chart o sus valores y usa el siguiente comando: helm upgrade myrelease ./mychart

Helm actualiza la aplicación mientras rastrea la nueva release.

Revertir Cambios Si una actualización causa problemas, Helm puede revertir a una versión anterior: helm rollback release 1

Uso de Repositorios de Helm Puedes compartir charts de Helm subiéndolos a repositorios de Helm. Para usar un chart desde un repositorio público: helm repo add stable https://charts.helm.sh/stable helm install stable/MySQL

Creación y Gestión de Recursos Personalizados en Kubernetes Aunque Helm es excelente para gestionar los recursos tradicionales de Kubernetes, los recursos personalizados proporcionan flexibilidad para casos de uso complejos. Aquí te mostramos cómo definir, crear y gestionar recursos personalizados en Kubernetes.

Creación de Recursos Personalizados Una vez que el CRD está configurado, puedes crear instancias del recurso personalizado: apiVersion: example.com/v1 kind: Database metadata: name: my-database spec: engine: Postgres version: 12.3

Gestión de Recursos Personalizados Los recursos personalizados se comportan como cualquier otro objeto de Kubernetes. Puedes listarlos, describirlos y eliminarlos utilizando los comandos estándar de kubectl: kubectl get databases kubectl describe database my-database kubectl delete database my-database

Combinación de Helm Charts y Recursos Personalizados para Despliegues Flexibles Los charts de Helm y los recursos personalizados se pueden combinar para crear despliegues altamente flexibles y reutilizables. Un caso de uso común es integrar CRDs dentro de los Helm charts para una mejor extensibilidad de la aplicación.

Creación de Plantillas de Helm para Recursos Personalizados También puedes incluir definiciones de recursos personalizados dentro de las plantillas del chart de Helm. Esto te permite usar valores y crear recursos personalizados condicionalmente según las opciones de configuración: apiVersion: Values.card.apiVersion kind: Database metadata: name: Release.Name spec: engine: Values.database.engine version: Values.database.version

Desplegar con Helm Finalmente, despliega el chart que incluye tanto recursos tradicionales de Kubernetes como recursos personalizados: helm install myrelease ./mychart Helm gestiona toda la pila de la aplicación, incluyendo las definiciones de recursos personalizados y sus instancias. Los charts de Helm y los recursos personalizados proporcionan poderosas herramientas para gestionar aplicaciones de Kubernetes. Helm simplifica el proceso de empaquetado, despliegue y actualización de aplicaciones, mientras que los recursos personalizados extienden las capacidades de Kubernetes, permitiéndote definir tus APIs. Al combinar ambas herramientas, los desarrolladores pueden crear soluciones altamente flexibles y reutilizables.