Deploy WordPress e MySQL in un Cluster Kubernetes con Persistent Volumes

Oggi voglio parlare di come deployare su un cluster Kubernetes un WordPress+MySQL utilizzando volumi persistenti e soprattutto andando a vedere come è facile scalare una volta che abbiamo effettuato il deploy.

Riguardo Kubernetes c’è poco da dire, è un orchestratore, probabilmente il migliore in circolazione che permette di ridefinire i concetti di applicazione utilizzando il paradigma ormai consolidato dei container (su Kubernetes sono i pods)

Per maggiori dettagli vi rimando alla documentazione ufficiale disponibile a questo link

Vediamo lo scenario che vogliamo raggiungere:

Per fare questo ho “costruito” 3 VM:

• Kube Master
• Kube Slave
• Kube Slave2

Su queste ho costruito un cluster e poi deployato i vari servizi come indicato in figura.

Il sistema operativo usato sulle 3 VM è Ubuntu 20.04 LTS con 2GB di RAM, 2 Processori (necessari per Docker e Kubernetes) e un disco da 25GB giusto per fare un po’ di prove. La scheda di rete di tutte e 3 le VM è in Bridge con la mia eth del pc così da avere i device disponibili il DHCP sulla mia rete interna.

Vediamo adesso i passaggi da seguire (Ci sono diverse scuole di pensiero, io ho preferito usare il deploy classico basato sui pacchetti, altri preferiscono Minikube)

Una volta installato il sistema operativo (con un utente non root) e avviato si procede con l’installazione dei pacchetti fondamentali:

sudo apt-get update && sudo apt-get install -y apt-transport-https

curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add –

sudo bash -c ‘echo “deb http://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main” > /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list’

sudo apt-get update && sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl

Prima di inizializzare il nodo master dobbiamo aver installato Docker o un altro sistema che permetta la containerizzazione(lo stesso Virtual Box lo permette).

Una volta installato Docker procediamo con l’inizializzazione sul nodo master disattivando prima la Swap (anche se è possibile ignorare il preflight con il comando: –ignore-preflight-errors=Swap)

sudo swapoff -a

sudo kubeadm init

Fatto questo procediamo con la copia dei file di configurazione come indicato:

$ mkdir -p $HOME/.kube
$ sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
$ sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

Una volta che il nodo Master è stato inizializzato si può passare a fare la join dei nodi Slave con la stringa fornita in fase di fine inizializzazione del master:

kubeadm join IP_ADDRESS:6443 –token TOKEN_KEY \
–discovery-token-ca-cert-hash sha256:XXXXXXXXXXXXXXXXXX

Quando i due slave avranno terminato la join, dal master dando il comando:

kubectl get nodes

Vedremo un output del genere:

Benissimo, adesso il cluster Kubernetes è pronto per ospitare i Pods, ma prima di procedere dobbiamo installare un CNI (Container Network Interface) per far parlare master e slave.

I più diffusi sono Flannel e Calico. Per il mio esempio ho usato Calico che è facilmente installabile eseguendo questi due deploy:

kubectl create -f https://docs.projectcalico.org/manifests/tigera-operator.yaml
kubectl create -f https://docs.projectcalico.org/manifests/custom-resources.yaml

Una volta installato avremo una situazione del genere:

Adesso si può procedere con il deploy della nostra applicazione.

Per prima cosa andiamo a creare un Persistent Volume che sarà fondamentale per poter caricare su il DB MySQL e i file di WordPress. Anche in questo caso esistono diverse scuole di pensiero e tipologie di volumi installabili, io ho utilizzato il caso più semplice, ovvero con un volume locale sul nodo Master (altre soluzioni usano NFS, GlusterFS etc.)

Procediamo:

kubectl create -f https://github.com/IBM/Scalable-WordPress-deployment-on-Kubernetes/blob/master/local-volumes.yaml

Facendo così creo i volumi necessari che verranno poi “rivendicati” da WordPress e MySQL.

Questa operazione è fondamentale farla prima altrimenti le successive procedure non andranno a buon fine.

Ora creiamo un file dove indichiamo alcune personalizzazioni (es. la pwd di root di MySQL):

cat <<EOF >./kustomization.yaml
secretGenerator:
- name: mysql-pass
  literals:
  - password=YOUR_PASSWORD
EOF

Fatto questo scarichiamo i seguenti files:

curl -LO https://k8s.io/examples/application/wordpress/mysql-deployment.yaml

curl -LO https://k8s.io/examples/application/wordpress/wordpress-deployment.yaml

Questi li aggiungeremo al file di kustomization:

cat <<EOF >>./kustomization.yaml
resources:
  - mysql-deployment.yaml
  - wordpress-deployment.yaml
EOF

Adesso abbiamo quasi terminato e possiamo procedere con:

kubectl apply -k ./

Se tutto è andato a buon fine potrete vedere alcune schermate come di seguito:

Ora per poter fare una installazione pulita di WordPress, dato che siamo in una LAN per cui l’EXTERNAL-IP non ce l’ho, possiamo aggirare il problema facendo questa mossa:

kubectl patch svc deployments/wordpress -p '{"spec":{"externalIPs":["192.168.XX.XX"]}}'

Facendo così e aggiungendomi nel mio file hosts la mappatura:

192.168.XX.XX paolodaniele.test

Posso installare il tutto andando dal mio browser al link http://paolodaniele.test

Abbiamo finito! Se vogliamo aumentare e quindi scalare il nostro WordPress ad esempio in caso ti traffico elevato basta fare così:

kubectl scale deployments/wordpress –replicas=8

Ed ecco quello che apparirà dopo poco:

Dietro Kubernetes e la containerizzazione c’è un mondo che piano piano sto cercando di scardinare 🙂

Enjoy!