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Instalación

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K8s es simplemente una abreviatura de Kubernetes, donde la "K" es la primera letra, la "s" es la última letra, y el "8" representa las 8 letras intermedias (u, b, e, r, n, e, t, e). Es una forma muy común y rápida de referirse a Kubernetes en la industria.

Kubernetes es una plataforma de orquestación de contenedores open-source desarrollada originalmente por Google y ahora mantenida por la Cloud Native Computing Foundation (CNCF).

Su función principal es automatizar el despliegue, la gestión, el escalado y la operación de aplicaciones en contenedores, normalmente basados en Docker u otros runtimes compatibles.

Características

  • Despliegue automático de contenedores (por ejemplo, imágenes de Docker).

  • Escalado automático de aplicaciones (más o menos réplicas de pods según carga).

  • Balanceo de carga entre pods.

  • Gestión de la configuración y secretos (ConfigMaps, Secrets).

  • Recuperación automática: reinicia pods que fallan, reemplaza nodos, etc.

  • Actualizaciones sin downtime mediante rolling updates.

  • Orquestación multi-nodo: distribuye contenedores en varios servidores (nodos) de forma eficiente.

Usos

  • Microservicios distribuidos.

  • Necesidad de alta disponibilidad.

  • Aplicaciones que deben escalar horizontalmente.

  • Infraestructura híbrida (on-premise + cloud).

Instalación

La instalación de Kubernetes (K8s) listo para producción en Debian 12 requiere una planificación y una ejecución cuidadosas. Este documento explica la configuración de un clúster de Kubernetes de tres nodos, que incluye un nodo maestro y dos nodos de trabajo.

Enlaces

Kubernetes

Installing kubeadm | Kubernetes

Debian 12 Bookworm : Kubernetes : Install Kubeadm : Server World (server-world.info)

How to Install Kubernetes Cluster on Debian 12 | 11 (linuxtechi.com)

Entorno

  -----------+---------------------------+---------------------------+------------
             |                           |                           |
       192.168.1.110               192.168.1.111               192.168.1.112
  +----------+-----------+   +-----------+-----------+   +-----------+-----------+
  |[kmaster.dominio.com] |   |[kworker1.dominio.com] |   |[kworker2.dominio.com] |
  |     Control Plane    |   |      Worker Node      |   |      Worker Node      | 
  +----------------------+   +-----------------------+   +-----------------------+

3 x servidores Debian12/ubuntu24.04

Pasos previos

Establecer el nombre del host y actualizar el archivo de hosts

Inicie sesión en cada nodo y configure su nombre de host mediante el comando hostnamectl

sudo hostnamectl set-hostname kmaster    // Run on master node
sudo hostnamectl set-hostname kworker1   // Run on 1st worker node
sudo hostnamectl set-hostname kworker2   // Run on 2nd worker node

Agregue también las siguientes entradas en el archivo '/etc/hosts' en todos los nodos con las IPs y nombre de dominio correspondiente

192.168.1.110  kmaster.domain.com    kmaster
192.168.1.111  kworker1.domain.com   kworker1
192.168.1.112  kworker2.domain.com   kworker2

Actualiza el índice del paquete apt, luego instala los paquetes necesarios para Kubernetes:

sudo apt update && sudo apt upgrade -y
sudo apt install -y apt-transport-https ca-certificates curl gnupg

Deshabilitar "swap"

sudo swapoff -a
sudo sed -i '/ swap / s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab

Instalar y configurar Containerd

Primero, configure los parámetros del kernel necesarios para Containerd:

cat <<EOF | sudo tee /etc/modules-load.d/containerd.conf 
overlay 
br_netfilter
EOF
sudo modprobe overlay && sudo modprobe br_netfilter
cat <<EOF | sudo tee /etc/sysctl.d/99-kubernetes-k8s.conf
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1 
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1 
EOF
sudo /usr/sbin/sysctl --system

Instala "containerd"

sudo apt -y install containerd
Configurar "containerd" para Kubernetes:
sudo mkdir -p /etc/containerd
containerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.toml >/dev/null 2>&1
sudo sed -i 's/SystemdCgroup = false/SystemdCgroup = true/' /etc/containerd/config.toml
sudo sed -i 's/pause:3.6/pause:3.10/' /etc/containerd/config.toml
sudo systemctl restart containerd && sudo systemctl enable containerd

Instalar herramientas de Kubernetes

Descarga la llave pública firmada para los repositorios de Kubernetes. La misma llave firmada es usada para todos los repositorios por lo que se puede obviar la versión en la URL:

Tenga en cuenta la versión de Kubernetes. Reemplace v1.32 con la versión deseada: Releases | Kubernetes

curl -fsSL https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.32/deb/Release.key | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg

Agregar el repositorio apropiado de Kubernetes.

echo 'deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg] https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.32/deb/ /' | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list

Actualiza el índice de apt, luego instala kubectl:

sudo apt update
sudo apt install kubelet kubeadm kubectl -y
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl
sudo systemctl enable --now kubelet

Inicializar el clúster

Ejecutar solo en el nodo "maestro"

sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
Configurar kubeconfig para el usuario

mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

Implementar una red

En el nodo maestro, implemente Calico:
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/projectcalico/calico/v3.29.2/manifests/calico.yaml

Verifica el estado de los nodos

kubectl get nodes

Unir nodos "worker" al clúster

Ejecutar solo en los nodos "worker"

Ejecute el comando "kubeadm join" en cada nodo "worker" (reemplace el token y el hash con los valores reales de la salida de configuración del clúster)

sudo kubeadm join kmaster:6443 --token <your-token> \
    --discovery-token-ca-cert-hash sha256:<your-hash>

Comandos comunes

# Devuelve información del cluster
kubectl cluster-info

# Devuelve el listado de nodos
kubectl get nodes

# Describe un nodo
kubectl describe node <name>

# Devuelve el consumo de recursos de un nodo
kubectl top node <name> 

# Marca un nodo como no planificable
kubectl cordon/uncordon <name>

# Drena todos los pods de un nodo
kubectl drain <name>

Metrics Server

Si desea ver el uso de memoria y CPU de sus pods o nodos, puede usar el comando "kubectl top". Sin embargo, si metrics-server no se está ejecutando, recibirá un error como el siguiente.

kubectl top nodes
error: Metrics API not available
El comando para comprobar si metrics-server se está ejecutando o no es:
kubectl get apiservices

🔍 Pasos para Solucionarlo

✅ 1. Verificar si Metrics Server está instalado
kubectl get deployment metrics-server -n kube-system 

Si muestra "No resources found", significa que no está instalado.

📌 Solución: Instalar Metrics Server

Instálalo con:

sh
kubectl apply -f https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/releases/latest/download/components.yaml

✅ 2. Verificar si Metrics Server está en ejecución

Ejecuta:

sh
kubectl get pods -n kube-system | grep metrics-server

Puede utilizar el siguiente comando para instalarlo en su clúster en el espacio de nombres kube-system

kubectl apply -f https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/releases/latest/download/components.yaml

Debe además, editar la implementación de metrics-server usando el siguiente comando.

kubectl edit deployment metrics-server -n kube-system

containers:
 - args:
 - --cert-dir=/tmp
 - --secure-port=4443
 - --kubelet-insecure-tls
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