Instalação e ambientes de prática no Kubernetes

Ao iniciar a jornada no Kubernetes, escolher o ambiente correto para praticar e desenvolver suas habilidades é essencial. Existem diversas opções, que variam em complexidade, recursos, custo e adequação ao objetivo. Entender como trabalhar com múltiplos clusters usando contextos e o arquivo kubeconfig simplifica muito o gerenciamento. Nesta matéria, você conhecerá as ferramentas mais populares para criar clusters Kubernetes locais e em nuvem, além de boas práticas para organizar seu laboratório.

Visão geral: Minikube, Kind, k3s, RKE2 e clusters gerenciados (EKS/GKE/AKS)

Os ambientes Kubernetes podem variar de uma única máquina local a clusters totalmente gerenciados na nuvem, adequando-se a diferentes necessidades de aprendizado e produção.

Minikube

• O que é: ferramenta que cria um cluster Kubernetes de nó único na sua máquina (Windows, macOS ou Linux).
• Uso ideal: aprendizado, testes rápidos, desenvolvimento e demonstrações. Não deve ser usado em produção.
• Principais características:
  • Instalação simples.
  • Executa dentro de uma VM (VirtualBox, HyperKit, etc.).
  • Permite escolher a versão do Kubernetes.
  • Suporta addons como Ingress, Dashboard, métricas, entre outros.
• Instalação e início:

# Linux (via snap)
sudo snap install minikube --classic

# Inicia o cluster
minikube start

# Verifica o status
minikube status

# Lista os pods de todos os namespaces
kubectl get pods -A

Kind (Kubernetes IN Docker)

• O que é: cria clusters Kubernetes usando contêineres Docker como nós.
• Uso ideal: testes em pipelines CI/CD, desenvolvimento local e ambientes efêmeros.
• Características:
  • Criação e destruição de clusters em segundos.
  • Suporte a multi‑node.
  • Ideal para integração contínua.
• Como usar:

# Baixa o binário (Linux)
curl -Lo ./kind https://kind.sigs.k8s.io/dl/v0.20.0/kind-linux-amd64
chmod +x ./kind
sudo mv ./kind /usr/local/bin/kind

# Cria um cluster padrão
kind create cluster

# Verifica os nós
kubectl get nodes

k3s

• O que é: distribuição “leve” de Kubernetes, desenvolvida pela Rancher Labs.
• Uso ideal: dispositivos edge, IoT, clusters pequenos, desenvolvimento e produção em ambientes com recursos limitados.
• Características:
  • Menor consumo de CPU/memória que o Kubernetes tradicional.
  • Pode usar SQLite ao invés de etcd, reduzindo a complexidade.
  • Instalação em uma única linha.
• Instalação:

curl -sfL https://get.k3s.io | sh -

# Verifica o status dos nós
sudo k3s kubectl get nodes

# Opcional: alias para usar o kubectl padrão
alias kubectl='sudo k3s kubectl'

RKE2 (Rancher Kubernetes Engine 2)

O que é: distribuição CNCF de Kubernetes focada em segurança e automação, mantida pela Rancher.

Uso ideal: clusters de produção on‑premise que exigem conformidade e políticas rígidas.

Características:

• Cumpre padrões de segurança avançados (CIS Benchmarks).
• Suporte a configurações customizadas e extensões.
• Projetado para ambientes de produção de grande escala.

Instalação: envolve etapas mais detalhadas, como download do instalador, configuração de arquivos YAML e criação de serviços systemd, e costuma ser adotada em servidores dedicados. Recomenda-se consultar a documentação oficial para um passo a passo detalhado.

Clusters gerenciados em nuvem (EKS, GKE, AKS)

Amazon EKS, Google GKE e Azure AKS são serviços onde o provedor cuida do control plane e das atualizações, enquanto você gerencia apenas os workloads.

• Uso ideal: ambientes de produção, alta escalabilidade e integração profunda com serviços nativos da nuvem.
• Principais benefícios:
  • Alta disponibilidade incorporada.
  • Gestão simplificada do plano de controle.
  • Integrações prontas com IAM, redes, monitoramento, etc.
  • Modelo de pagamento “pay‑as‑you‑go”.
• Exemplo – criar um cluster EKS com o eksctl:

eksctl create cluster \
  --name my-cluster \
  --region us-east-1 \
  --nodes 3

Contextos e kubeconfig

Ao lidar com vários clusters (local, teste, produção), o Kubernetes utiliza o arquivo kubeconfig para armazenar credenciais, endpoints e informações de namespace.

O arquivo kubeconfig

• Local padrão: ~/.kube/config.
• Pode conter múltiplas definições de clusters, users e contexts.
• Um contexto determina qual cluster, usuário e namespace o kubectl usará por padrão.

Comandos úteis para manipular contextos

# Lista todos os contextos definidos
kubectl config get-contexts

# Exibe o contexto ativo
kubectl config current-context

# Troca para outro contexto
kubectl config use-context nome-do-contexto

# Cria um novo contexto
kubectl config set-context novo-contexto \
  --cluster=nome-do-cluster \
  --user=usuario \
  --namespace=default

Esses comandos permitem alternar rapidamente entre ambientes sem editar arquivos manualmente, tornando a experiência mais fluida e segura.

Boas práticas para laboratório (namespaces, quotas)

Em um ambiente de laboratório é importante organizar recursos e evitar que um usuário consuma tudo.

Namespaces

• Divisões lógicas dentro do cluster que isolam recursos.
• Use‑os para separar projetos, times ou estágios (dev, test, prod).

kubectl create namespace dev
kubectl create namespace test

Para definir o namespace padrão da sessão atual:

kubectl config set-context --current --namespace=dev

Ou, especificar o namespace em cada comando:

kubectl get pods -n test

ResourceQuota

• Limita a quantidade de recursos (CPU, memória, número de pods, PVCs etc.) que um namespace pode consumir.
• Essencial para simular limites reais e controlar custos em clusters compartilhados.

apiVersion: v1
kind: ResourceQuota
metadata:
  name: quota-dev
  namespace: dev
spec:
  hard:
    pods: "10"
    requests.cpu: "4"
    requests.memory: 8Gi
    limits.cpu: "8"
    limits.memory: 16Gi

Aplicação da quota:

kubectl apply -f resourcequota.yaml

Por que usar quotas?

• Simulam políticas de produção.
• Evita o consumo excessivo de recursos.
• Facilita o controle de custos em ambientes de nuvem.

Conclusão

Existem diversas opções para praticar Kubernetes, atendendo a diferentes perfis e necessidades:

Dominar contextos no kubeconfig permite alternar entre clusters sem esforço, e adotar namespaces e ResourceQuotas traz organização e controle, evitando surpresas desagradáveis.

No próximo passo, exploraremos a criação de aplicações e serviços dentro desses ambientes, aproveitando os recursos nativos do Kubernetes para garantir escalabilidade e resiliência.