Capitulo 5: Pods y Deployments

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Que es un Pod

Un Pod es la unidad minima de ejecucion en Kubernetes. Contiene uno o mas contenedores que comparten red y almacenamiento. En la mayoria de casos, un Pod ejecuta un solo contenedor.

Crear un Pod con YAML Manifest

Todo recurso en Kubernetes se define con 4 campos obligatorios:

apiVersion: v1        # Version de la API
kind: Pod             # Tipo de recurso
metadata:             # Nombre, labels, namespace
  name: mi-pod
spec:                 # Especificacion del recurso
  containers: []

Ejemplo: Pod con Nginx

Crea un archivo nginx-pod.yaml:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: nginx
    entorno: desarrollo
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx:1.27-alpine
      ports:
        - containerPort: 80

Aplica y verifica:

kubectl apply -f nginx-pod.yaml
kubectl get pods
kubectl describe pod nginx-pod
kubectl logs nginx-pod

Para acceder temporalmente al pod:

kubectl port-forward nginx-pod 8080:80
# Visitar http://localhost:8080

Eliminar el pod:

kubectl delete pod nginx-pod

Los pods por si solos no se reinician si fallan. Para eso existen los Deployments.

Deployments

Un Deployment gestiona pods de forma declarativa. Se encarga de crear, escalar, actualizar y reiniciar pods automaticamente.

Crear un Deployment

Archivo nginx-deployment.yaml:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deploy
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx:1.27-alpine
          ports:
            - containerPort: 80

kubectl apply -f nginx-deployment.yaml
kubectl get deployments
kubectl get pods -l app=nginx

Escalar Replicas

Para aumentar o disminuir el numero de pods:

# Escalar a 3 replicas
kubectl scale deployment nginx-deploy --replicas=3
kubectl get pods -l app=nginx

# Escalar a 1 replica
kubectl scale deployment nginx-deploy --replicas=1

Tambien puedes editar el campo replicas en el YAML y hacer kubectl apply -f.

Actualizar Imagen

Para actualizar la version de la imagen:

kubectl set image deployment/nginx-deploy nginx=nginx:1.27
kubectl rollout status deployment/nginx-deploy

Kubernetes crea pods nuevos con la imagen actualizada y elimina los antiguos gradualmente.

Estrategias de Despliegue

Se configuran en spec.strategy del Deployment.

RollingUpdate (por defecto)

Reemplaza pods gradualmente. Nunca hay tiempo de inactividad:

spec:
  strategy:
    type: RollingUpdate
    rollingUpdate:
      maxSurge: 1        # Pods extra durante actualizacion
      maxUnavailable: 0  # Pods no disponibles permitidos

• maxSurge: 1 significa que puede haber 1 pod adicional temporal.
• maxUnavailable: 0 significa que todos los pods actuales siguen activos hasta que los nuevos esten listos.

Recreate

Elimina todos los pods antes de crear los nuevos. Hay tiempo de inactividad pero es util cuando no pueden coexistir dos versiones:

spec:
  strategy:
    type: Recreate

Rollouts: Historial y Rollback

Kubernetes mantiene un historial de revisiones de cada Deployment.

Verificar estado del rollout

kubectl rollout status deployment/nginx-deploy

Ver historial de revisiones

kubectl rollout history deployment/nginx-deploy

Para ver detalles de una revision especifica:

kubectl rollout history deployment/nginx-deploy --revision=2

Rollback a revision anterior

# Revertir al deploy anterior
kubectl rollout undo deployment/nginx-deploy

# Revertir a una revision especifica
kubectl rollout undo deployment/nginx-deploy --to-revision=1

Para que el historial tenga descripciones utiles, usa --record al aplicar cambios o agrega anotaciones:

kubectl annotate deployment/nginx-deploy \
  kubernetes.io/change-cause="Actualizar nginx a 1.27"

Labels y Selectors

Los labels son pares clave-valor que se asignan a los recursos. Los Deployments usan selectors para encontrar los pods que les pertenecen.

Como funciona la relacion

Deployment (selector: app=nginx)
    |
    +--> ReplicaSet (labels: app=nginx)
            |
            +--> Pod 1 (labels: app=nginx)
            +--> Pod 2 (labels: app=nginx)
            +--> Pod 3 (labels: app=nginx)

El campo selector.matchLabels del Deployment debe coincidir con los labels del template.metadata.labels. Si no coinciden, Kubernetes rechaza el manifiesto.

Consultar por labels

# Pods con label app=nginx
kubectl get pods -l app=nginx

# Pods con label entorno=produccion
kubectl get pods -l entorno=produccion

# Multiples labels (AND)
kubectl get pods -l app=nginx,entorno=produccion

# Negacion
kubectl get pods -l 'app!=nginx'

Ejemplo Completo: App Web con 3 Replicas

Archivo webapp-deployment.yaml:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: webapp
  labels:
    app: webapp
    tier: frontend
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: webapp
  strategy:
    type: RollingUpdate
    rollingUpdate:
      maxSurge: 1
      maxUnavailable: 0
  template:
    metadata:
      labels:
        app: webapp
        tier: frontend
    spec:
      containers:
        - name: webapp
          image: nginx:1.27-alpine
          ports:
            - containerPort: 80
          resources:
            requests:
              memory: "64Mi"
              cpu: "50m"
            limits:
              memory: "128Mi"
              cpu: "100m"

kubectl apply -f webapp-deployment.yaml
kubectl get deploy webapp
kubectl get pods -l app=webapp

Verifica que las 3 replicas estan corriendo:

kubectl get pods -l app=webapp -o wide

La columna NODE muestra en que nodo corre cada pod. Con multiples nodos, Kubernetes distribuye las replicas automaticamente.

Probar resiliencia

Elimina un pod y observa como el Deployment lo recrea:

# Obtener nombre de un pod
kubectl get pods -l app=webapp

# Eliminar uno
kubectl delete pod webapp-xxxxx

# Ver como se crea uno nuevo inmediatamente
kubectl get pods -l app=webapp -w

El Deployment garantiza que siempre existan 3 replicas.

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