Kustomize en Kubernetes: Gestión Flexible de Configuraciones. Bloque 2. Tema 2.7 del CKA.
Kustomize es una herramienta que permite gestionar configuraciones de Kubernetes sin modificar los archivos base directamente, usando un enfoque basado en capas y sobrecargas. Esto es especialmente útil en situaciones donde quieres mantener una base de configuración común y, al mismo tiempo, personalizar ciertos aspectos según las necesidades de distintos entornos o clientes. En este artículo, vamos a ampliar el concepto de Kustomize y explicar cómo funciona a través de un ejemplo práctico.
¿Qué es Kustomize y por qué es importante?
Kustomize es una herramienta declarativa de Kubernetes que permite realizar personalizaciones de configuraciones sin necesidad de modificar los manifiestos YAML originales (los archivos base). Este enfoque es especialmente valioso en entornos donde las mismas aplicaciones deben desplegarse en diferentes configuraciones, como desarrollo, pruebas y producción.
Kustomize introduce el concepto de overlays (sobrecargas), que son personalizaciones o variaciones de los recursos base (denominados base). Estas personalizaciones se aplican sin alterar los archivos base, lo que facilita la reutilización y mantiene la coherencia de las configuraciones.
Ventajas de Kustomize
Separación de Configuraciones Base y Personalizadas: Los archivos base se mantienen intactos y se reutilizan. Las personalizaciones se aplican mediante overlays, lo que permite gestionar configuraciones específicas para cada entorno o cliente sin duplicar archivos ni modificar los originales.
Modularidad: Kustomize permite construir configuraciones de manera modular, lo que facilita la actualización de las configuraciones base y garantiza que las personalizaciones se apliquen solo donde sean necesarias.
Flexibilidad: Puedes personalizar prácticamente cualquier campo de un recurso de Kubernetes, incluyendo réplicas, variables de entorno, políticas de escalado automático (HPA), entre otros, sin tener que tocar los archivos originales.
Ejemplo práctico: Estructura de Directorios con Kustomize
Para ilustrar cómo funciona Kustomize, vamos a utilizar un ejemplo en el que tenemos una configuración base para una aplicación de Kubernetes y queremos personalizar el comportamiento del escalado automático (HPA) para un cliente específico sin modificar los archivos base.
Paso 1: Estructura de Directorios de Kustomize
La estructura básica que utilizaremos será la siguiente:
kustomize/
├── base/
│ ├── deployment.yaml
│ ├── service.yaml
│ └── hpa.yaml
└── overlays/
├── development/
│ └── kustomization.yaml
├── staging/
│ └── kustomization.yaml
└── production/
└── kustomization.yaml
- base/: Aquí se almacenan los archivos YAML de Kubernetes que definen la configuración general de la aplicación, como el
Deployment
, elService
y elHPA
(Horizontal Pod Autoscaler). - overlays/: Aquí creamos diferentes directorios para cada entorno (
development
,staging
,production
), donde aplicamos las personalizaciones específicas que sobrecargan los recursos base.
Paso 2: Archivos Base
Veamos cómo se vería un ejemplo de los archivos base:
deployment.yaml
(Base de despliegue de la aplicación):
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: my-app
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: my-app
template:
metadata:
labels:
app: my-app
spec:
containers:
- name: my-app
image: my-app-image:1.0
ports:
- containerPort: 80
service.yaml
(Base del servicio):
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: my-app-service
spec:
selector:
app: my-app
ports:
- protocol: TCP
port: 80
targetPort: 80
type: LoadBalancer
hpa.yaml
(Base de escalado automático HPA):
apiVersion: autoscaling/v2beta2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
name: my-app-hpa
spec:
scaleTargetRef:
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
name: my-app
minReplicas: 1
maxReplicas: 5
metrics:
- type: Resource
resource:
name: cpu
target:
type: Utilization
averageUtilization: 50
Paso 3: Personalizaciones para el Entorno de Producción
Queremos personalizar los recursos para el entorno de producción, en particular aumentar el número de réplicas del Deployment
y ajustar el HPA
para que soporte más carga.
Crea el archivo
kustomization.yaml
en el directoriooverlays/production/
:resources: - ../../base patchesStrategicMerge: - production-replicas-patch.yaml - production-hpa-patch.yaml
En este archivo indicamos que vamos a usar los recursos base y aplicaremos dos parches: uno para cambiar el número de réplicas y otro para modificar la configuración del HPA.
Crea el parche
production-replicas-patch.yaml
para modificar las réplicas delDeployment
:apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: my-app spec: replicas: 10 # Aumentamos el número de réplicas en producción
Crea el parche
production-hpa-patch.yaml
para ajustar el HPA:apiVersion: autoscaling/v2beta2 kind: HorizontalPodAutoscaler metadata: name: my-app-hpa spec: minReplicas: 3 maxReplicas: 10 # Aumentamos el máximo de réplicas en producción metrics: - type: Resource resource: name: cpu target: type: Utilization averageUtilization: 60 # Ajustamos el umbral de utilización de CPU
Paso 4: Aplicar los Overlays con Kustomize
Una vez configurados los archivos, podemos aplicar las personalizaciones de producción con el siguiente comando:
kubectl apply -k overlays/production/
Este comando aplicará todos los recursos base y las modificaciones específicas para el entorno de producción, como el aumento en el número de réplicas y la configuración ajustada del HPA.
Beneficios de Usar Kustomize en este Escenario
- Consistencia: Los archivos base se reutilizan para todos los entornos, lo que garantiza que la aplicación se mantenga consistente en diferentes despliegues.
- Personalización Controlada: Las configuraciones específicas (como el número de réplicas y los ajustes del HPA) se aplican sin alterar los archivos base, lo que facilita el mantenimiento y la actualización.
- Flexibilidad para Múltiples Entornos: Puedes crear diferentes overlays para otros entornos, como
development
ostaging
, con configuraciones más ligeras o ajustes específicos.
Instalación:
Kustomize está integrado en kubectl a partir de la versión 1.14, lo que significa que no necesitas instalarlo por separado si ya tienes kubectl instalado en tu sistema. Puedes usarlo directamente con el comandokubectl apply -k
, que es nativo para aplicar configuraciones gestionadas por Kustomize.kustomize build
para generar y aplicar los manifiestos.
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