М инистерство цифрового развития, Связи и Массовых Коммуникаций Российской Федерации

Ордена Трудового Красного Знамени

федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Московский Технический Университет

Связи и Информатики» (МТУСИ)

Кафедра «Сетевые информационные технологии и сервисы»

Отчёт по лабораторной работе №4

по учебной дисциплине:

«Программно-конфигурируемая архитектура приложений и инфраструктуры»

на тему:

«Знакомство с Kubernetes»

Выполнил:

студент 5 курса группы БСТ2154

Архангельский Максим Вячеславович

Проверил: ст. преп.

Маклачкова Виктория Валентиновна

Москва 2025

Цель работы

Освоить базовые принципы работы с Kubernetes, научиться устанавливать и настраивать локальный кластер с использованием инструмента kind, а также развертывать приложения в кластере.

Задание

1. Установить утилиты kubectl и kind для работы с Kubernetes.

2. Создать локальный кластер Kubernetes с использованием kind.

3. Развернуть в кластере приложения PostgreSQL и Adminer, используя YAML-файлы для описания Deployment и Service.

4. Проверить работоспособность кластера и взаимодействие между компонентами.

5. Изучить команды для управления кластером, включая удаление и пересоздание подов и сервисов.

После установки оформить отчет, приложить скриншоты выполнения и ответить на контрольные вопросы.

Для работы нам понадобятся утилита kubectl и локальный кластер kubernetes. Мы рассматриваем установку кластера в ваших виртуалках, поэтому используем утилиту kind.

Ход выполнения работы

1. Установим утилиты kubectl и kind для работы с Kubernetes, как показано на рисунках 1 и 2

Рисунок 1 – Установка утилиты kubectl

Рисунок 2 – Установка утилиты kind

2. Создадим локальный кластер Kubernetes с использованием kind, как показано на рисунках 3, 4 и 5:

Рисунок 3 – Создание кластера, проверка состояния кластера и нод

Рисунок 4 – Создание кластера с использованием конфигурационного файла YAML

Рисунок 5 – Экспорт конфигурации кластера и удаление кластера

3. Чтобы остановить Pod, можем удалить его командой, как показано на рисунке 6:

Рисунок 6 – Удаление Pod и автоматическое пересоздание новым экземпляром

4. Остановим Adminer, установив число реплик равным нулю и вернём приложение, увеличив количество реплик до 3, как показано на рисунке 7.

Рисунок 7 — Масштабирование Deployment adminer

5. Для отключения сетевого доступа к приложению можно удалить Service, а также чтобы восстановить Service Adminer, применим YAML-файл, как показано на рисунке 8:

Рисунок 8 — Удаление и повторное создание Service adminer

6. Для удаления существующего кластера используем команду kind и создадим кластер заново с использованием конфигурационного файла, как продемонстрировано на рисунке 9:

Рисунок 9 — Удаление и повторное создание кластера kind с использованием конфигурационного файла

7. После пересоздания кластера необходимо снова применить YAML-файлы, отвечающие за развёртывание PostgreSQL и Adminer, как показано на рисунке 10:

Рисунок 10 — Применение YAML-файлов для развертывания PostgreSQL и Adminer в новом кластере

8. Проверка работоспособности кластера и развернутых приложений продемонстрирована на рисунке 11:

Рисунок 11 — Проверка состояния кластера и запущенных pod

9. Создадим конфигурационный файл postgres-deployment.yaml, описывающий Deployment для PostgreSQL (см. рис. 12):

Рисунок 12 — Файл конфигурации Deployment для PostgreSQL

10. Создадим Service для PostgreSQL (см. рис. 13):

Рисунок 13 — Файл конфигурации Service для PostgreSQL

11. Создадим файл adminer-deployment.yaml для Adminer (см. рис. 14):

Рисунок 14 — Файл конфигурации Deployment для Adminer

12. Создадим Service для Adminer (NodePort) (см. рис. 15):

Рисунок 15 — Файл конфигурации NodePort-Service для Adminer

13. Применение конфигурационных файлов (развёртывание приложений) (см. рис. 16):

Рисунок 16 — Применение конфигураций и запуск pod PostgreSQL и Adminer

14. Проверим доступ и работоспособность приложений (см. рис. 17):

Рисунок 17 — Проверка состояния кластера и развернутых приложений PostgreSQL и Adminer

15. После развёртывания сервисов Adminer и PostgreSQL Adminer опубликован в кластере как сервис типа NodePort на порту 30000, проверим это (см. рис. 18):

Рисунок 18 – Отображение сервиса adminer с типом NodePort (порт 30000)

16. Чтобы получить доступ к web-интерфейсу Adminer из браузера хостовой ОС, настроем проброс порта 30000 на виртуальную машину (см. рис. 19):

Рисунок 19 – Настройка проброса порта 30000 на виртуальную машину

17. После настройки проброса порта переходим по адресу http://localhost:30000 (см. рис. 20):

Рисунок 20 – Окно авторизации Adminer

18. Для подключения к развернутой в кластере базе данных вводим параметры, соответствующие настройкам Deployment PostgreSQL (см. рис. 21):

Рисунок 21 – Успешное подключение к базе данных mydb через Adminer