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WordPress Sobre Kubernetes

En la siguiente entrada vamos a explicar como podemos desplegar una legacy application, como WordPress, en un entorno de cloud como es Kubernetes.

Kubernetes se basan en una unidad mínima funcional llamada Pod, un Pod es uno o más contenedores, los contenedores pueden ser Docker o más recientemente, LXC. ¿Qué ocurre? que los contenedores son volátiles. Es decir, están condenados a desaparecer y volver a recrearse para siempre. Así, ¿qué pasa con la información que se va creando dentro de los Pods? Desaparece. Para evitar esta situación introducimos el concepto de persistencia. Básicamente consiste en configurarar el contenedor para que la información sensible que se va generando se guarde en un sitio inmune a la muerte y renacimiento de los contenedores. Para el caso que vamos a explicar aquí trataremos el sistema de ficheros y la base de datos. Por un lado, necesitamos que el WordPress siempre tenga acceso a su código PHP (aunque lo ideal sería conservar simplemente el wp-content) y por otro la base de datos, que es donde se guarda las entradas y demás.

La base de datos

Vamos a crear una máquina que funcionara como servidor de base de datos de MariaDB, configuramos para que acepte conexiones remotas.

Volvemos a nuestro master de Kubernetes y vamos a crear un secret

Un secret es un trozo de configuración para nuestras aplicaciones que introducimos en el fichero YAML. De está forma podemos pasar credenciales e información sensible en nuestro clúster sin que esté expuesta. En nuestro ejemplo vamos a crear un secret para pasar las credenciales de nuestra base de datos.

Primero codificamos la contraseña en base64, para este ejemplo, la contraseña de root es root01

$ echo -n root01 | base64
cm9vdDAx

Y escribimos el contenido el fichero de secretes

apiVersion: v1  
kind: Secret  
metadata:  
  name: mysql-secrets
type: Opaque  
data:  
  mysql-root-password: cm9vdDAx 

Añadimos esta configuración a Kubernetes

$ kubectl create -f mysql-secrets.yaml
secret "mysql-secrets" created

Vemos los secrets haciendo:

kubectl get secrets
NAME                  TYPE                                  DATA      AGE
default-token-thlxa   kubernetes.io/service-account-token   3         1d
mysql-secrets         Opaque                                3         23s

Ahora, cada vez que necesitemos de una aplicación que haga uso de la base de datos, podemos pasar las credenciales de root utilizando este endpoint.

Persistencia de Sistema de Ficheros

Para este ejemplo hemos montado un servidor NFS que ofrecemos a la red de los nodos de Kubernetes, así en nuestro fichero /etc/exports tendremos algo así:

/srvnfs    192.168.1.0/24(rw)

Ahora tenemos que presentar este volumen a Kubernetes, para ello hacemos uso de dos nuevos recursos, Persistent Volume y Persistent Volume Claim. La definición de la documentación de Kubernetes es muy buena, así que aquí lo explicaremos rápidamente:

  • Persistent Volume Es el pastel que entregamos al clúster, entero, sin partir, en bruto, tal cual.
  • Persistent Volume Claim Es cada porción de pastel que vamos a partir con cada pod que necesite persistencia.

Para crear estos recursos tenemos los siguientes YAML.

 
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: pv-wp-content
spec:
  capacity:
    storage: 20Gi
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  nfs:
    path: /srvnfs
    server: 192.168.1.43

Y para el claim

kind: PersistentVolumeClaim
apiVersion: v1
metadata:
  name: pvc-wp-content
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 2Gi

Nota: Hay que instalar nfs-client en todos los nodos.

Se pueden usar otros drivers para persistencia como Ceph o Gluster, el procedimiento es el mismo.

Los creamos:

$ kubectl create -f pv-persistent.yaml
persistentvolume "pv-wp-content" created
$ kubectl create -f pvc-persistent.yaml
persistentvolumeclaim "pvc-wp-content" created

Lo verificamos:

$ kubectl get pv,pvc
NAME               CAPACITY   ACCESSMODES   RECLAIMPOLICY   STATUS    CLAIM                    REASON    AGE
pv/pv-wp-content   20Gi       RWX           Retain          Bound     default/pvc-wp-content             3m
NAME                 STATUS    VOLUME          CAPACITY   ACCESSMODES   AGE
pvc/pvc-wp-content   Bound     pv-wp-content   20Gi       RWX           2m

Crear un deployment para WordPress

Ahora que está todo listo para que nuestro WordPress pueda desplegarse vamos a escribir el YAML para hacer uso de estos recursos. Partimos del ejemplo que nos da el propio Kubernetes aquí pero adaptado al clúster que nos hemos construido:

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: wordpress-deployment
  labels:
    app: wordpress
spec:
  strategy:
    type: Recreate
  template:
    metadata:
      labels:
        app: wordpress
        tier: frontend
    spec:
      containers:
      - image: wordpress
        name: wordpress
        env:
          - name: WORDPRESS_DB_PASSWORD
            valueFrom:
              secretKeyRef:
                name: mysql-secrets
                key: mysql-root-password
          - name: WORDPRESS_DB_HOST
            value: 192.168.1.44
        ports:
        - containerPort: 80
          name: wordpress
        volumeMounts:
        - name: wordpress-persistent-storage
          mountPath: /var/www/html
      volumes:
        - name: wordpress-persistent-storage
          persistentVolumeClaim:
            claimName: pvc-wp-content

Vemos como le pasamos la contraseña de root en una variable de entorno, pero se carga a través de un secret, de forma que no está expuesta a simple vista. También le indicamos donde va a montar /var/www/html para escribir el código PHP de WordPress.

Ahora simplemente exponemos el servicio, recordando usar NodePort.

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: wordpress-svc
  labels:
    app: wordpress
spec:
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    app: wordpress
    tier: frontend
  type: NodePort

Y construimos el ingress.

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
 name: wordpress-ingress
spec:
 rules:
   - host: wordpress
     http:
       paths:
         - path: /
           backend:
             serviceName: wordpress-svc
             servicePort: 80

Podemos comprobar que funciona:

$ curl -I --resolve wordpress:80:192.168.1.41 http://wordpress
HTTP/1.1 302 Found
Cache-Control: no-cache, must-revalidate, max-age=0
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Date: Sat, 10 Dec 2016 11:43:28 GMT
Expires: Wed, 11 Jan 1984 05:00:00 GMT
Location: http://wordpress/wp-admin/install.php
Server: Apache/2.4.10 (Debian)
X-Powered-By: PHP/5.6.28

Conclusiones

  1. Hemos montado una legacy app sobre kuberntes teniendo en cuenta la persistencia de la información.
  2. Hay que tener en cuenta que este ejemplo coloca todos los ficheros de wordpress en el directorio compartido, por lo que si desplegamos otro sobrescribe lo anterior, si queremos tener varios WP corriendo en este entorno tendremos que configurara para que cada uno utilice una carpeta.
  3. También como dije al principio lo ideal es poner en persistencia el directorio de wp-contents que es el que conserva los datos. Esto implica cambiar el Docker y complica el ejemplo.
  4. El traefik a veces se queda pillado, de momento lo que hago es destruir el controlador para que el deplyment lo cree de nuevo.
  5. Si el traefik cambia de nodo hay que cambiar los dns para que apunten a la IP nueva. Puedes usar tier para crear afinidad con el nodo, de forma que traefik siempre funcione en el mismo nodo.
  6. También puedes tener un traefik por nodo para hacer balanceo o HA.