Dia 13 - Crear un ReplicationController en Kubernetes

Problema / Desafio

Crear un ReplicationController para desplegar multiples Pods de una aplicacion que requiere alta disponibilidad:

• Nombre: httpd-replicationcontroller
• Imagen: httpd:latest
• Labels: app: httpd_app, type: front-end
• Nombre del contenedor: httpd-container
• Replicas: 3

Todos los Pods deben estar en estado Running despues del despliegue.

Conceptos clave

Que es un ReplicationController

Un ReplicationController (RC) garantiza que un numero especifico de replicas de un Pod esten corriendo en todo momento. Si un Pod muere, el RC crea uno nuevo automaticamente.

ReplicationController (replicas: 3)
├── Pod 1 (httpd:latest) → Running ✅
├── Pod 2 (httpd:latest) → Running ✅
└── Pod 3 (httpd:latest) → Running ✅

Si Pod 2 muere:
├── Pod 1 (httpd:latest) → Running ✅
├── Pod 3 (httpd:latest) → Running ✅
└── Pod 4 (httpd:latest) → Creado automaticamente ✅

ReplicationController vs ReplicaSet vs Deployment

El ReplicationController es el recurso mas antiguo de Kubernetes para manejar replicas. Fue reemplazado progresivamente:

ReplicationController (v1, legacy)
    ↓ reemplazado por
ReplicaSet (apps/v1, mas flexible)
    ↓ gestionado por
Deployment (apps/v1, recomendado)

	ReplicationController	ReplicaSet	Deployment
apiVersion	v1	apps/v1	apps/v1
Selector	Solo igualdad (app = httpd)	Igualdad + conjuntos (app in (httpd, nginx))	Igual que ReplicaSet
Rolling Update	No	No (manual)	Si (automatico)
Rollback	No	No	Si (kubectl rollout undo)
Estado	Legacy (no deprecated, pero no recomendado)	Rara vez se usa directamente	Recomendado para produccion

Selector de igualdad vs selector de conjuntos

La diferencia principal entre RC y ReplicaSet es el tipo de selector:

# ReplicationController — solo igualdad (equality-based)
selector:
  app: httpd_app          # Solo puede matchear app = httpd_app

# ReplicaSet — soporta conjuntos (set-based)
selector:
  matchLabels:
    app: httpd_app
  matchExpressions:
    - key: environment
      operator: In
      values: [production, staging]    # Matchea si environment es production O staging
    - key: tier
      operator: NotIn
      values: [backend]               # Matchea si tier NO es backend

Operadores disponibles en matchExpressions:

Operador	Significado	Ejemplo
In	El valor esta en la lista	environment In [prod, staging]
NotIn	El valor NO esta en la lista	tier NotIn [backend]
Exists	La key existe (sin importar valor)	key: app, operator: Exists
DoesNotExist	La key NO existe	key: deprecated, operator: DoesNotExist

Por que se sigue viendo en examenes y labs

Aunque en produccion se usa Deployment, el ReplicationController aparece en certificaciones como CKA/CKAD y en labs de practica porque: - Es parte del core API (v1) - Ayuda a entender como funciona la replicacion antes de aprender Deployments - Algunos sistemas legacy aun lo usan

Relacion entre selector y labels

El selector del RC debe coincidir con los labels del template. Asi es como el RC sabe cuales Pods le pertenecen:

ReplicationController
├── selector: app=httpd_app          ← Busca Pods con este label
└── template:
    └── labels: app=httpd_app        ← Los Pods se crean con este label
                                        (DEBE coincidir con el selector)

Si no coinciden, el RC no puede encontrar sus Pods y crea infinitos Pods nuevos o no gestiona ninguno.

Pasos

1. Crear el manifiesto YAML del ReplicationController
2. Aplicar el manifiesto con kubectl apply
3. Verificar que las 3 replicas estan en estado Running

Comandos / Codigo

Manifiesto del ReplicationController

apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: httpd-replicationcontroller
  labels:
    app: httpd_app
    type: front-end
spec:
  replicas: 3
  selector:
    app: httpd_app
  template:
    metadata:
      name: httpd-container
      labels:
        app: httpd_app
        type: front-end
    spec:
      containers:
        - name: httpd-container
          image: httpd:latest

Puntos importantes:

• apiVersion: v1 — el RC pertenece al core API, no a apps/v1
• selector.app debe coincidir con template.metadata.labels.app
• Los labels del template pueden tener mas labels que el selector, pero el selector debe ser un subconjunto de los labels del template
• metadata.name en el template es el nombre sugerido para los Pods (Kubernetes agrega un sufijo aleatorio)

Estructura del manifiesto explicada

ReplicationController
├── metadata
│   ├── name: httpd-replicationcontroller    # Nombre del RC
│   └── labels:
│       ├── app: httpd_app
│       └── type: front-end
└── spec
    ├── replicas: 3                          # Cuantos Pods mantener
    ├── selector:
    │   └── app: httpd_app                   # Busca Pods con este label
    └── template                             # Plantilla para crear Pods
        ├── metadata
        │   ├── name: httpd-container
        │   └── labels:
        │       ├── app: httpd_app           # DEBE coincidir con selector
        │       └── type: front-end
        └── spec
            └── containers
                └── httpd-container
                    └── image: httpd:latest

Aplicar el manifiesto

kubectl apply -f rc-httpd.yaml

replicationcontroller/httpd-replicationcontroller created

Verificar el ReplicationController

kubectl get rc

NAME                          DESIRED   CURRENT   READY   AGE
httpd-replicationcontroller   3         3         3       30s

Columna	Significado
DESIRED	Replicas configuradas (3)
CURRENT	Pods que existen actualmente
READY	Pods listos para recibir trafico

Verificar los Pods

kubectl get pods

NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
httpd-replicationcontroller-abc12   1/1     Running   0          30s
httpd-replicationcontroller-def34   1/1     Running   0          30s
httpd-replicationcontroller-ghi56   1/1     Running   0          30s

Los 3 Pods estan en estado Running.

Verificar los labels

kubectl get pods --show-labels

NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE   LABELS
httpd-replicationcontroller-abc12   1/1     Running   0          30s   app=httpd_app,type=front-end
httpd-replicationcontroller-def34   1/1     Running   0          30s   app=httpd_app,type=front-end
httpd-replicationcontroller-ghi56   1/1     Running   0          30s   app=httpd_app,type=front-end

Ver detalle del RC

kubectl describe rc httpd-replicationcontroller

Probar la auto-recuperacion

Si se elimina un Pod, el RC crea uno nuevo automaticamente:

# Eliminar un Pod
kubectl delete pod httpd-replicationcontroller-abc12

# Verificar que se creo uno nuevo
kubectl get pods

NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
httpd-replicationcontroller-def34   1/1     Running   0          2m
httpd-replicationcontroller-ghi56   1/1     Running   0          2m
httpd-replicationcontroller-xyz99   1/1     Running   0          5s    ← nuevo

El RC detecta que solo hay 2 Pods y crea uno nuevo para mantener las 3 replicas.

Equivalente con Deployment (recomendado en produccion)

Para referencia, asi se veria el mismo recurso como Deployment:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: httpd-deployment
  labels:
    app: httpd_app
    type: front-end
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:                    # set-based selector (mas flexible)
      app: httpd_app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: httpd_app
        type: front-end
    spec:
      containers:
        - name: httpd-container
          image: httpd:latest

Diferencias clave: - apiVersion: apps/v1 en vez de v1 - selector.matchLabels en vez de selector directo - Soporta rolling updates y rollback automaticamente

Errores comunes

Error	Causa	Solucion
RC crea Pods infinitamente	El selector no coincide con los labels del template	Asegurar que selector es subconjunto de template.metadata.labels
selector does not match template labels	Selector y labels no coinciden	Revisar que los valores sean identicos
Pods en ImagePullBackOff	Nombre o tag de la imagen incorrecto	Verificar que httpd:latest es accesible
metadata.name con guion bajo	Los nombres de recursos en K8s no permiten _	Usar guiones - en vez de guiones bajos _

Troubleshooting

Problema	Solucion
RC muestra READY 0/3	Los Pods no estan listos. Verificar con kubectl describe pod para ver errores
Pod eliminado pero no se recrea	Verificar que el RC sigue existiendo: kubectl get rc
Quiero escalar las replicas	kubectl scale rc httpd-replicationcontroller --replicas=5
Quiero migrar de RC a Deployment	Crear un Deployment con los mismos labels/selector. Eliminar el RC. El Deployment adoptara los Pods existentes si los labels coinciden

Recursos

• ReplicationController - Kubernetes Docs
• ReplicaSet - Kubernetes Docs
• Deployments - Kubernetes Docs
• Labels and Selectors