TP4 de Sistemas Distribuídos - K8s

Este repositório contém código e informações referentes ao Trabalho Prático IV da matéria de Sistemas Distribuídos (BCC-362), ministrada pelo professor C. Fred na Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP).

Autores

• Arthur Negrão
• Igor Machado

Sobre a aplicação

A aplicação construída consiste em um servidor web que realiza consultas em um banco de dados. Sua temática é um banco de dados de uma empresa que armazena seus funcionários, sendo cada funcionário constituído por 3 campos:

• nome: String
• idade: Inteiro
• salario: Float

Retorna todos os usuários

  GET /

Insere um usuário no banco

  POST /dados

Parâmetro	Tipo	Descrição
nome	string	Obrigatório. Nome do usuário a ser inserido
idade	int	Obrigatório. Idade do usuário a ser inserido
salario	float	Obrigatório. Salário do usuário a ser inserido

Pesquisa por um usuário baseado em seu nome

  GET /<nome>

Parâmetro	Tipo	Descrição
nome	string	Parâmetro de rota. Obrigatório. Nome do usuário a ser pesquisado

Observe que esta é uma aplicação muito simples sem real valor de uso, já que o enfoque do trabalho é sobre a infraestrutura kubernetes.

Stack utilizada

Back-end: Node, Express

Banco de dados: PostgreSQL

Infraestrutura Kubernetes

Inicialmente é necessário instalar um controlador kubernetes em sua máquina. Algumas opções são:

• Minikube
• K3s
• Docker Desktop

Para este trabalho, utilizaremos o Docker Desktop. Neste ambiente, basta ir na seção 'Configurações', 'Kubernetes', e então 'Enable Kubernetes'. Depois disso basta clicar em 'Apply & restart'.

Gerando imagens docker

Antes de construir o cluster K8s é necessário gerar as imagens docker através dos dockerfiles. Para tal:

Em /TP4-APP, rode

  npm install 
  docker build -t aplicacao-web-server:1.0 .

Em /TP4-BD, rode

  docker build -t banco-postgres:1.0 .

Deploy do cluster

O deploy do cluster é extremamente simples:

Em /TP4-KUBERNETES, rode

  kubectl apply -f application.yaml

e então, rode

  kubectl expose deployment web-server-app-deployment --type=LoadBalancer --port=3000

Este comando é responsável por expor seu webserver a rede externa do cluster, permitindo acesso web.

Rodando os testes

Para rodar os testes, no diretório base do repositório, rode o seguinte comando:

  python tests.py

Se alguma requisição falhar, uma mensagem será printada no console. Se não houver nenhum problema com sua rede local, não espera-se nenhuma falha.

Acessando os logs dos pods

É interessante observar os logs gerados pelos pods de seu cluster, principalmente para observar o load-balancing em ação. Para tal, os seguintes comandos são úteis:

  kubectl get pods

Este comando retornará informações sobre todos os pods em seu cluster.

Para acessar os logs de um desses pods, basta pegar um dos nomes obtidos através do comando acima e utilizar:

  kubectl logs 'nome_do_pod'

Desligando o cluster

O K8s é realmente tolerante a falhas. Tente desligar container por container (e falhe como nós falhamos).

Para desligar, dentro do Docker Desktop, volte a aba onde você ligou o Kubernetes. Neste local você pode desmarcar a caixinha de enable kubernetes.

Se quiser apagar o cluster, clique antes no botão vermelho Reset Kubernetes Cluster.