Ce livre sur Kubernetes s'adresse aussi bien aux développeurs qu'aux administrateurs système qui souhaitent comprendre le fonctionnement de la plateforme Kubernetes pour être en mesure de déployer des applications informatiques sur une architecture distribuée. Une expérience d'utilisation courante de Docker est souhaitée pour profiter au mieux des fonctionnalités de cet outil qui, couplées à celles de Kubernetes, sont présentées dans certains exemples.

Une fois le fonctionnement de base et le principe d'architectures de Kubernetes étudiés, le livre expose en détail, au-delà des enjeux du paramétrage, deux méthodes pour installer la plateforme et créer un cluster Kubernetes : Kubeadm et Kubespray. La question de la sécurité ainsi que les opérations de maintien en condition opérationnelle d'un cluster sont ensuite traitées.

La suite du livre est dédiée à l'utilisation d'un cluster pour le déploiement applicatif et montre, en se basant sur un exemple d'application en microservices, comment déployer des services logiciels sur le cluster, que ce soit en ligne de commande ou à l'aide d'un fichier de configuration. Avec une approche toujours très pragmatique, la supervision du cluster, la mise à jour progressive d'une application ou encore l'équilibrage de charge sont étudiés. Cette partie du livre est également l'occasion pour le lecteur de découvrir l'utilisation de services Kubernetes dans le cloud.

Teinté de tous les retours d'expériences industrielles et des bonnes pratiques des auteurs, ce livre permet au lecteur d'obtenir une vision professionnelle de la mise en œuvre d'un cluster et de devenir ainsi rapidement efficace dans l'utilisation de Kubernetes en production.

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Fonctionnement de Kubernetes

1. Contenu du livre
   1. 1. Objectifs
   2. 2. Prérequis de lecture
   3. 3. Avertissement sur les versions de Kubernetes
   4. 4. Kubernetes et Azure
2. À quoi sert Kubernetes ?
   1. 1. Les besoins en déploiement applicatif
      1. a. Montée en charge par répartition
      2. b. Mises à jour progressives
      3. c. Composition applicative robuste
   2. 2. Structuration du système d’information
      1. a. Principes
      2. b. Découplage obtenu par Kubernetes
3. Historique de Kubernetes
   1. 1. Aux origines : Google Borg
   2. 2. Transfert à la Cloud Native Computing Foundation
   3. 3. Et la concurrence ?
4. Principes d'architecture de Kubernetes
   1. 1. Mise en cluster
      1. a. Principes
      2. b. Les masters et leurs composants
      3. c. Les nodes et leurs composants
   2. 2. Concepts liés à Kubernetes
      1. a. Pods
      2. b. Namespaces
      3. c. Services
      4. d. IngressController
      5. e. Volumes
      6. f. Persistent Volume et Persistent Volume Claim
      7. g. ConfigMap
      8. h. Secrets
      9. i. Deployment
      10. j. ReplicaSet
      11. k. DaemonSet
      12. l. Résumé des concepts
   3. 3. Role Based Access Control
      1. a. Principe
      2. b. Role
      3. c. Cluster Role
      4. d. Role Binding
      5. e. Cluster Role Binding
   4. 4. Notion de réseau
   5. 5. Kubernetes et Docker

Création et gestion d'un cluster Kubernetes

1. Méthodes d'installation d'une plateforme Kubernetes
   1. 1. Plusieurs façons de faire
   2. 2. Environnement de développement
   3. 3. Environnement on premise
   4. 4. Environnement cloud
2. Installation d'une plateforme Kubernetes
   1. 1. Généralités et préparation
      1. a. Description du mode stacked
      2. b. Description du mode external
      3. c. Prérequis techniques
   2. 2. Installation avec Kubeadm
      1. a. Initialisation des machines proxy
      2. b. Configuration logicielle des machines proxy
      3. c. Configuration de Keepalived
      4. d. Validation du fonctionnement de Keepalived
      5. e. Configuration de HAProxy
      6. f. Initialisation des machines master
      7. g. Configuration des machines master
      8. h. Configuration de Docker
      9. i. Installation des paquets pour Kubernetes
      10. j. Préparation de la configuration réseau
      11. k. Installation du cluster
      12. l. Gestion des certificats
      13. m. Jointure des autres serveurs master
      14. n. Option de récupération automatiquedes certificats
      15. o. Vérification de fonctionnement du cluster
      16. p. Déploiement applicatif pour validation
      17. q. Suppression du cluster
   3. 3. Installation avec Kubespray
      1. a. Description de l’outil
      2. b. Opérations préparatoires
      3. c. Création éventuelle des machinesproxy
      4. d. Création des machines master
      5. e. Paramétrage divers
      6. f. Installation du cluster
      7. g. Vérification de fonctionnement du cluster
3. Mise en œuvre d'un cluster Kubernetes
   1. 1. Connexion au cluster
      1. a. Les utilisateurs
      2. b. Modes de connexion
      3. c. Le fichier KUBECONFIG
      4. d. Gestion des contextes
      5. e. Ajout du contexte pour les développeurs
      6. f. Test du contexte pour les développeurs
      7. g. Ajout du contexte pour les administrateurs
      8. h. Test du contexte pour les administrateurs
      9. i. Ajustement des autorisations pour les administrateurs
      10. j. Ajustement des autorisations pour les développeurs
   2. 2. Exploitation du cluster
      1. a. Binaire kubectl
      2. b. Commandes de base
      3. c. Commandes de déploiement
      4. d. Commandes de gestion
      5. e. Commandes de débogage
      6. f. Commandes de paramétrage
   3. 3. Exposition des applications
      1. a. Installation de l’Ingress Controller Nginx
      2. b. Paramétrage d’une Ingress Rule
      3. c. Validation du fonctionnement
      4. d. Mise en place de la haute disponibilité
      5. e. Passage à l’échelle de l’application
      6. f. Gestion de versions
4. Maintien en condition opérationnelle d'un cluster Kubernetes
   1. 1. Surveillance de l’écosystème Kubernetes
      1. a. Surveillance du cluster
      2. b. Surveillance des pods
      3. c. Présentation des outils de supervision
      4. d. Architecture de supervision proposée
      5. e. Mise en place de l’architecture
      6. f. Paramétrage d’un tableau de bord
      7. g. Utilisation des outils déployés
   2. 2. Filtrage réseau avec les Network Policies
      1. a. Présentation des Network Policies
      2. b. Exemple de Network Policy
      3. c. Network Policies standards
      4. d. Mise en pratique des Network Policies
   3. 3. Quelques bonnes pratiques
      1. a. Recommandations sur les créations de ressourcesKubernetes
      2. b. Recommandations sur les infrastructures cloud
      3. c. Stratégie de téléchargementdes images

Déploiement d'applications avec Kubernetes

1. Contexte
   1. 1. Objectifs généraux
      1. a. Exploiter la plateforme Kubernetes mise en place
      2. b. Remarque sur l’approche DevOps
      3. c. Principaux enseignements à attendre
   2. 2. Outillage
      1. a. Cluster Azure Kubernetes Services
      2. b. Kubectl
      3. c. Azure CLI
      4. d. Paramétrage de kubectl
      5. e. Docker pour Windows
2. Premier déploiement par ligne de commande
   1. 1. Contexte
   2. 2. Création du déploiement
   3. 3. Vérification du déploiement
   4. 4. Présence d’un pod
   5. 5. Exposition par un service
   6. 6. Test de l’application
   7. 7. Nettoyage
3. Second déploiement à l’aide d’un fichier de configuration
   1. 1. Objectifs
   2. 2. Application exemple
      1. a. Présentation de l’application
      2. b. Limites logicielles
      3. c. Pourquoi des microservices ?
      4. d. API
      5. e. Scénarios d’utilisation
   3. 3. Développement logiciel
      1. a. Code source et paramétrage
      2. b. Intégration continue
   4. 4. Déploiement de l’application
      1. a. Structure du projet de déploiement
      2. b. Namespace
      3. c. Fichier de paramétrage
      4. d. Fichiers liés aux bases de données
      5. e. Fichiers liés aux services
      6. f. Définition de l’Ingress
      7. g. Lancement d’un seul coup
   5. 5. Vérification du déploiement
   6. 6. Paramétrage de l’application
      1. a. Avec Postman
      2. b. Avec curl
      3. c. Modification des variables d’environnement
   7. 7. Test de l’application
   8. 8. Supervision du cluster
      1. a. Azure Monitor Insights
      2. b. Azure Monitor logs
      3. c. Kubernetes dashboard
      4. d. Azure Monitor
      5. e. Autres méthodes de monitoring
   9. 9. Scalabilité
      1. a. Mode statique
      2. b. Mode dynamique
   10. 10. Fonctionnement du déploiement continu
   11. 11. Mise à jour des versions applicatives
       1. a. Commande de mise à jour
       2. b. Fonctionnement en rolling updates
       3. c. Amélioration du fonctionnement par les sondes
       4. d. Historique de mises à jour
   12. 12. Gestion de la persistance
       1. a. Kubernetes et les volumes
       2. b. Utilisation d’un disque Azure
       3. c. Remarque sur les bases de données en Kubernetes
       4. d. Sauvegarde de bases de données
   13. 13. Utilisation de Secrets
   14. 14. Suppression de l’application
       1. a. Suppression dans Kubernetes
       2. b. Cas particulier sur l’ingress
       3. c. Suppression des ressources Azure