Découvrir Kubernetes : pods, services et kubectl

🎯 Objectifs

À la fin de ce module, vous serez capable de :

✅ Comprendre l'architecture d'un cluster Kubernetes
✅ Installer un environnement local avec Minikube
✅ Créer et gérer des Pods
✅ Exposer des applications avec des Services
✅ Utiliser les namespaces et les labels
✅ Maîtriser les commandes kubectl essentielles

📋 Prérequis

Module Docker Intermédiaire complété
Docker installé et fonctionnel
Terminal Bash ou Zsh
Notions de base en réseau (ports, IP)

☸️ Pourquoi Kubernetes ?

Le problème

Avec Docker, vous savez lancer des conteneurs. Mais en production :

Comment gérer des dizaines de conteneurs sur plusieurs serveurs ?
Comment redémarrer automatiquement un conteneur qui plante ?
Comment répartir la charge entre plusieurs instances ?

La solution : Kubernetes (K8s)

Kubernetes est une plateforme d'orchestration qui automatise :

Fonctionnalité	Description
Self-healing	Redémarre les conteneurs en échec
Scaling	Ajuste le nombre de réplicas
Rolling updates	Mise à jour sans interruption
Service discovery	Réseau interne automatique
Load balancing	Répartition de charge

🏗️ Architecture Kubernetes

Vue d'ensemble

┌──────────────────────────────────────────────┐
│                 CLUSTER K8S                  │
│                                              │
│  ┌────────────────┐    ┌──────────────────┐  │
│  │ Control Plane  │    │  Worker Node 1   │  │
│  │                │    │                  │  │
│  │  · API Server  ├───►│  ┌────┐  ┌────┐  │  │
│  │  · etcd        │    │  │ Pod│  │ Pod│  │  │
│  │  · Scheduler   │    │  └────┘  └────┘  │  │
│  │  · Controller  │    └──────────────────┘  │
│  │                │                          │
│  └────────────────┘    ┌──────────────────┐  │
│                        │  Worker Node 2   │  │
│                        │                  │  │
│                        │  ┌────┐  ┌────┐  │  │
│                        │  │ Pod│  │ Pod│  │  │
│                        │  └────┘  └────┘  │  │
│                        └──────────────────┘  │
└──────────────────────────────────────────────┘

Composants principaux

Composant	Rôle	Emplacement
API Server	Point d'entrée de toutes les requêtes	Control Plane
etcd	Base de données clé-valeur (état du cluster)	Control Plane
Scheduler	Assigne les pods aux nœuds	Control Plane
Controller Manager	Maintient l'état désiré	Control Plane
kubelet	Agent qui exécute les pods	Worker Node
kube-proxy	Gère le réseau des services	Worker Node

🔧 Installation Locale

Minikube (recommandé)

bash

# Installation sur Linux
curl -LO https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64
sudo install minikube-linux-amd64 /usr/local/bin/minikube

# Démarrer le cluster
minikube start

# Vérifier le statut
minikube status

kubectl

bash

# Installation
curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl"
sudo install kubectl /usr/local/bin/kubectl

# Vérification
kubectl version --client

💡 Alternative : kind (Kubernetes in Docker) est plus léger. Docker Desktop inclut aussi une option Kubernetes intégrée dans les paramètres.

🚀 Premiers Pas avec kubectl

bash

# Informations du cluster
kubectl cluster-info

# Lister les nœuds
kubectl get nodes

# Version complète
kubectl version

Résultat attendu :

NAME       STATUS   ROLES           AGE   VERSION
minikube   Ready    control-plane   2m    v1.30.0

📦 Pods

Concept

Un Pod est la plus petite unité déployable dans Kubernetes. Il contient un ou plusieurs conteneurs qui partagent le même réseau et stockage.

Créer un Pod avec YAML

yaml

# nginx-pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: nginx
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx:1.27
      ports:
        - containerPort: 80

Commandes essentielles

bash

# Créer le pod
kubectl apply -f nginx-pod.yaml

# Lister les pods
kubectl get pods

# Détails complets
kubectl describe pod nginx-pod

# Voir les logs
kubectl logs nginx-pod

# Ouvrir un shell dans le pod
kubectl exec -it nginx-pod -- /bin/bash

# Supprimer le pod
kubectl delete pod nginx-pod

Cycle de vie d'un Pod

Pending → Running → Succeeded / Failed
   │                      │
   └── ContainerCreating  └── CrashLoopBackOff

⚠️ Attention : un Pod seul n'est jamais redémarré automatiquement. Utilisez un Deployment pour la haute disponibilité (module avancé).

🌐 Services

Pourquoi ?

Les Pods ont des adresses IP éphémères qui changent à chaque redémarrage. Un Service fournit un point d'accès stable.

Types de Services

Type	Accès	Cas d'usage
ClusterIP	Interne au cluster uniquement	Communication entre services
NodePort	Depuis l'extérieur via un port du nœud	Développement, tests
LoadBalancer	Via un load balancer externe	Production (cloud)

Exemple : NodePort

yaml

# nginx-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80
      nodePort: 30080

bash

# Créer le service
kubectl apply -f nginx-service.yaml

# Lister les services
kubectl get svc

# Détails du service
kubectl describe svc nginx-service

# Accéder avec Minikube
minikube service nginx-service --url

💡 Le selector app: nginx lie le service aux pods ayant le label correspondant.

📁 Namespaces

Les namespaces sont des clusters virtuels au sein d'un même cluster physique.

Namespaces par défaut

Namespace	Rôle
`default`	Espace par défaut pour vos ressources
`kube-system`	Composants internes de Kubernetes
`kube-public`	Ressources accessibles publiquement

bash

# Lister les namespaces
kubectl get ns

# Créer un namespace
kubectl create ns mon-projet

# Lister les pods d'un namespace
kubectl get pods -n mon-projet

# Créer une ressource dans un namespace
kubectl apply -f nginx-pod.yaml -n mon-projet

🏷️ Labels et Selectors

Les labels sont des paires clé-valeur pour organiser vos ressources.

yaml

metadata:
  labels:
    app: nginx
    env: production
    team: backend

bash

# Filtrer par label
kubectl get pods -l app=nginx

# Filtrer avec plusieurs labels
kubectl get pods -l app=nginx,env=production

# Ajouter un label à un pod existant
kubectl label pod nginx-pod version=1.0

💡 Les selectors dans les Services utilisent matchLabels pour cibler les bons Pods.

📋 Commandes Essentielles

Commande	Description
`kubectl get <ressource>`	Lister les ressources
`kubectl describe <ressource> <nom>`	Détails d'une ressource
`kubectl apply -f <fichier>`	Créer/mettre à jour une ressource
`kubectl delete <ressource> <nom>`	Supprimer une ressource
`kubectl logs <pod>`	Voir les logs
`kubectl exec -it <pod> -- <cmd>`	Exécuter une commande dans un pod
`kubectl get all`	Voir toutes les ressources
`kubectl get pods -o wide`	Afficher plus de détails (IP, nœud)

❌ Erreurs Courantes

Erreur	Cause	Solution
`ImagePullBackOff`	Image introuvable	Vérifier le nom et le tag de l'image
`CrashLoopBackOff`	Le conteneur plante en boucle	Consulter `kubectl logs`
`Pending`	Pas de nœud disponible	Vérifier les ressources du cluster
`ErrImagePull`	Erreur d'authentification au registry	Configurer un `imagePullSecret`
`Connection refused`	Service mal configuré	Vérifier les selectors et les ports

🎯 Points Clés

Un cluster = Control Plane + Worker Nodes
Un Pod = plus petite unité déployable (un ou plusieurs conteneurs)
Un Service = point d'accès réseau stable vers des Pods
Les namespaces isolent les ressources
Les labels organisent et ciblent les ressources
kubectl est l'outil principal d'interaction avec le cluster

📚 Ressources

🚀 Prochaines étapes

Vous gérez vos premiers Pods et Services. Montez en compétence :

Kubernetes en production : Deployments, Ingress et Secrets - Deployments, ConfigMaps, Secrets et Ingress

Découvrir Kubernetes : pods, services et kubectl

🎯 Objectifs

À la fin de ce module, vous serez capable de :

✅ Comprendre l'architecture d'un cluster Kubernetes
✅ Installer un environnement local avec Minikube
✅ Créer et gérer des Pods
✅ Exposer des applications avec des Services
✅ Utiliser les namespaces et les labels
✅ Maîtriser les commandes kubectl essentielles

📋 Prérequis

Module Docker Intermédiaire complété
Docker installé et fonctionnel
Terminal Bash ou Zsh
Notions de base en réseau (ports, IP)

☸️ Pourquoi Kubernetes ?

Le problème

Avec Docker, vous savez lancer des conteneurs. Mais en production :

Comment gérer des dizaines de conteneurs sur plusieurs serveurs ?
Comment redémarrer automatiquement un conteneur qui plante ?
Comment répartir la charge entre plusieurs instances ?

La solution : Kubernetes (K8s)

Kubernetes est une plateforme d'orchestration qui automatise :

Fonctionnalité	Description
Self-healing	Redémarre les conteneurs en échec
Scaling	Ajuste le nombre de réplicas
Rolling updates	Mise à jour sans interruption
Service discovery	Réseau interne automatique
Load balancing	Répartition de charge

🏗️ Architecture Kubernetes

Vue d'ensemble

┌──────────────────────────────────────────────┐
│                 CLUSTER K8S                  │
│                                              │
│  ┌────────────────┐    ┌──────────────────┐  │
│  │ Control Plane  │    │  Worker Node 1   │  │
│  │                │    │                  │  │
│  │  · API Server  ├───►│  ┌────┐  ┌────┐  │  │
│  │  · etcd        │    │  │ Pod│  │ Pod│  │  │
│  │  · Scheduler   │    │  └────┘  └────┘  │  │
│  │  · Controller  │    └──────────────────┘  │
│  │                │                          │
│  └────────────────┘    ┌──────────────────┐  │
│                        │  Worker Node 2   │  │
│                        │                  │  │
│                        │  ┌────┐  ┌────┐  │  │
│                        │  │ Pod│  │ Pod│  │  │
│                        │  └────┘  └────┘  │  │
│                        └──────────────────┘  │
└──────────────────────────────────────────────┘

Composants principaux

Composant	Rôle	Emplacement
API Server	Point d'entrée de toutes les requêtes	Control Plane
etcd	Base de données clé-valeur (état du cluster)	Control Plane
Scheduler	Assigne les pods aux nœuds	Control Plane
Controller Manager	Maintient l'état désiré	Control Plane
kubelet	Agent qui exécute les pods	Worker Node
kube-proxy	Gère le réseau des services	Worker Node

🔧 Installation Locale

Minikube (recommandé)

bash

# Installation sur Linux
curl -LO https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64
sudo install minikube-linux-amd64 /usr/local/bin/minikube

# Démarrer le cluster
minikube start

# Vérifier le statut
minikube status

kubectl

bash

# Installation
curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl"
sudo install kubectl /usr/local/bin/kubectl

# Vérification
kubectl version --client

💡 Alternative : kind (Kubernetes in Docker) est plus léger. Docker Desktop inclut aussi une option Kubernetes intégrée dans les paramètres.

🚀 Premiers Pas avec kubectl

bash

# Informations du cluster
kubectl cluster-info

# Lister les nœuds
kubectl get nodes

# Version complète
kubectl version

Résultat attendu :

NAME       STATUS   ROLES           AGE   VERSION
minikube   Ready    control-plane   2m    v1.30.0

📦 Pods

Concept

Un Pod est la plus petite unité déployable dans Kubernetes. Il contient un ou plusieurs conteneurs qui partagent le même réseau et stockage.

Créer un Pod avec YAML

yaml

# nginx-pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: nginx
spec:
  containers:
    - name: nginx
      image: nginx:1.27
      ports:
        - containerPort: 80

Commandes essentielles

bash

# Créer le pod
kubectl apply -f nginx-pod.yaml

# Lister les pods
kubectl get pods

# Détails complets
kubectl describe pod nginx-pod

# Voir les logs
kubectl logs nginx-pod

# Ouvrir un shell dans le pod
kubectl exec -it nginx-pod -- /bin/bash

# Supprimer le pod
kubectl delete pod nginx-pod

Cycle de vie d'un Pod

Pending → Running → Succeeded / Failed
   │                      │
   └── ContainerCreating  └── CrashLoopBackOff

⚠️ Attention : un Pod seul n'est jamais redémarré automatiquement. Utilisez un Deployment pour la haute disponibilité (module avancé).

🌐 Services

Pourquoi ?

Les Pods ont des adresses IP éphémères qui changent à chaque redémarrage. Un Service fournit un point d'accès stable.

Types de Services

Type	Accès	Cas d'usage
ClusterIP	Interne au cluster uniquement	Communication entre services
NodePort	Depuis l'extérieur via un port du nœud	Développement, tests
LoadBalancer	Via un load balancer externe	Production (cloud)

Exemple : NodePort

yaml

# nginx-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: nginx
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 80
      nodePort: 30080

bash

# Créer le service
kubectl apply -f nginx-service.yaml

# Lister les services
kubectl get svc

# Détails du service
kubectl describe svc nginx-service

# Accéder avec Minikube
minikube service nginx-service --url

💡 Le selector app: nginx lie le service aux pods ayant le label correspondant.

📁 Namespaces

Les namespaces sont des clusters virtuels au sein d'un même cluster physique.

Namespaces par défaut

Namespace	Rôle
`default`	Espace par défaut pour vos ressources
`kube-system`	Composants internes de Kubernetes
`kube-public`	Ressources accessibles publiquement

bash

# Lister les namespaces
kubectl get ns

# Créer un namespace
kubectl create ns mon-projet

# Lister les pods d'un namespace
kubectl get pods -n mon-projet

# Créer une ressource dans un namespace
kubectl apply -f nginx-pod.yaml -n mon-projet

🏷️ Labels et Selectors

Les labels sont des paires clé-valeur pour organiser vos ressources.

yaml

metadata:
  labels:
    app: nginx
    env: production
    team: backend

bash

# Filtrer par label
kubectl get pods -l app=nginx

# Filtrer avec plusieurs labels
kubectl get pods -l app=nginx,env=production

# Ajouter un label à un pod existant
kubectl label pod nginx-pod version=1.0

💡 Les selectors dans les Services utilisent matchLabels pour cibler les bons Pods.

📋 Commandes Essentielles

Commande	Description
`kubectl get <ressource>`	Lister les ressources
`kubectl describe <ressource> <nom>`	Détails d'une ressource
`kubectl apply -f <fichier>`	Créer/mettre à jour une ressource
`kubectl delete <ressource> <nom>`	Supprimer une ressource
`kubectl logs <pod>`	Voir les logs
`kubectl exec -it <pod> -- <cmd>`	Exécuter une commande dans un pod
`kubectl get all`	Voir toutes les ressources
`kubectl get pods -o wide`	Afficher plus de détails (IP, nœud)

❌ Erreurs Courantes

Erreur	Cause	Solution
`ImagePullBackOff`	Image introuvable	Vérifier le nom et le tag de l'image
`CrashLoopBackOff`	Le conteneur plante en boucle	Consulter `kubectl logs`
`Pending`	Pas de nœud disponible	Vérifier les ressources du cluster
`ErrImagePull`	Erreur d'authentification au registry	Configurer un `imagePullSecret`
`Connection refused`	Service mal configuré	Vérifier les selectors et les ports

🎯 Points Clés

Un cluster = Control Plane + Worker Nodes
Un Pod = plus petite unité déployable (un ou plusieurs conteneurs)
Un Service = point d'accès réseau stable vers des Pods
Les namespaces isolent les ressources
Les labels organisent et ciblent les ressources
kubectl est l'outil principal d'interaction avec le cluster

📚 Ressources

🚀 Prochaines étapes

Vous gérez vos premiers Pods et Services. Montez en compétence :

Kubernetes en production : Deployments, Ingress et Secrets - Deployments, ConfigMaps, Secrets et Ingress

Découvrir Kubernetes : pods, services et kubectl

🎯 Objectifs

📋 Prérequis

☸️ Pourquoi Kubernetes ?

Le problème

La solution : Kubernetes (K8s)

🏗️ Architecture Kubernetes

Vue d'ensemble

Composants principaux

🔧 Installation Locale

Minikube (recommandé)

kubectl

🚀 Premiers Pas avec kubectl

📦 Pods

Concept

Créer un Pod avec YAML

Commandes essentielles

Cycle de vie d'un Pod

🌐 Services

Pourquoi ?

Types de Services

Exemple : NodePort

📁 Namespaces

Namespaces par défaut

🏷️ Labels et Selectors

📋 Commandes Essentielles

❌ Erreurs Courantes

🎯 Points Clés

📚 Ressources

🚀 Prochaines étapes

Exercices Pratiques

Découvrir Kubernetes : pods, services et kubectl

🎯 Objectifs

📋 Prérequis

☸️ Pourquoi Kubernetes ?

Le problème

La solution : Kubernetes (K8s)

🏗️ Architecture Kubernetes

Vue d'ensemble

Composants principaux

🔧 Installation Locale

Minikube (recommandé)

kubectl

🚀 Premiers Pas avec kubectl

📦 Pods

Concept

Créer un Pod avec YAML

Commandes essentielles

Cycle de vie d'un Pod

🌐 Services

Pourquoi ?

Types de Services

Exemple : NodePort

📁 Namespaces

Namespaces par défaut

🏷️ Labels et Selectors

📋 Commandes Essentielles

❌ Erreurs Courantes

🎯 Points Clés

📚 Ressources

🚀 Prochaines étapes

Exercices Pratiques