Kubernetes Temelleri

Kubedo Academy’e hoş geldiniz! Bu laboratuvarda Kubernetes mimarisi, temel kavramları ve kubectl kullanımını öğreneceksiniz.

Zorluk seviyesi: İleri
Süre: Yaklaşık 60 dakika

Önkoşullar:

Linux 101 - Temel Linux komutları
Docker 101 - Container temelleri

1. Kubernetes Nedir?

Kubernetes (K8s), Google tarafından geliştirilen ve şu an Cloud Native Computing Foundation (CNCF) tarafından yönetilen açık kaynaklı container orkestrasyon platformudur.

Neden Kubernetes?

Özellik	Açıklama
Otomatik Scaling	İş yüküne göre pod sayısını ayarlar
Self-healing	Crash eden container’ları yeniden başlatır
Load Balancing	Trafiği pod’lar arasında dağıtır
Rolling Updates	Kesintisiz güncelleme
Secret Management	Hassas verileri güvenli yönetim
Service Discovery	Container’lar arası iletişim

Kubernetes vs Docker Swarm

Özellik	Kubernetes	Docker Swarm
Öğrenme Eğrisi	Dik	Düşük
Ölçeklenebilirlik	Çok iyi	İyi
Networking	Esnek (CNI)	Basit
Storage	Esnek (CSI)	Sınırlı
Topluluk	Çok büyük	Küçük

2. Kubernetes Mimarisi

Cluster Yapısı

                    [Kubernetes Cluster]
                           |
         ┌─────────────────┴─────────────────┐
         |                                   |
   [Control Plane]                    [Worker Nodes]
         |                                   |
   ┌─────┼─────┐                    ┌────────┼────────┐
   |     |     |                    |        |        |
 [API] [etcd] [Scheduler]       [Node 1] [Node 2] [Node 3]
   |           |                    |        |        |
[Controller]  [CCM]              [Pods]   [Pods]   [Pods]

Control Plane Bileşenleri

Bileşen	Görev
kube-apiserver	Kubernetes API’sini sunar, tüm iletişim buradan
etcd	Cluster state’ini saklayan key-value store
kube-scheduler	Pod’ları hangi node’a atayacağına karar verir
kube-controller-manager	Controller’ları çalıştırır (ReplicaSet, Deployment vb.)
cloud-controller-manager	Cloud provider entegrasyonu

Worker Node Bileşenleri

Bileşen	Görev
kubelet	Node üzerinde pod’ları yönetir
kube-proxy	Network kurallarını yönetir
Container Runtime	Container’ları çalıştırır (containerd, CRI-O)

3. kubectl Kurulumu

Linux

Terminal

$ curl -LO "https://dl.k8s.io/release/$(curl -L -s https://dl.k8s.io/release/stable.txt)/bin/linux/amd64/kubectl"
chmod +x kubectl
mv kubectl /usr/local/bin/

macOS

brew install kubectl

Windows

choco install kubernetes-cli

Kurulum Doğrulama

Terminal

$ kubectl version --client

4. Minikube ile Local Cluster

Minikube, local geliştirme için tek node’lu Kubernetes cluster’ı oluşturur.

Minikube Kurulumu

# Linux
curl -LO https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64
sudo install minikube-linux-amd64 /usr/local/bin/minikube

# macOS
brew install minikube

Cluster Başlatma

Terminal

$ minikube start
minikube status
kubectl get nodes

Diğer Seçenekler

Araç	Kullanım Alanı
Minikube	Local geliştirme
kind	Docker içinde K8s
k3s	Hafif K8s (IoT, Edge)
kubeadm	Production cluster
EKS/GKE/AKS	Cloud managed

5. kubectl Temel Komutları

Cluster Bilgisi

Terminal

$ kubectl cluster-info
kubectl get nodes
kubectl get all

Namespace İşlemleri

kubectl get namespaces
kubectl create namespace dev
kubectl get pods -n dev
kubectl get pods --all-namespaces

Context Yönetimi

kubectl config get-contexts
kubectl config use-context minikube
kubectl config set-context --current --namespace=dev

6. Pod

Pod, Kubernetes’in en küçük deploy edilebilir birimidir. Bir veya daha fazla container içerir.

Pod Özellikleri

Aynı network namespace’i paylaşır (localhost ile haberleşir)
Aynı storage volume’leri paylaşabilir
Birlikte schedule edilir

Pod YAML Örneği

# pod.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod
  labels:
    app: nginx
spec:
  containers:
  - name: nginx
    image: nginx:1.24
    ports:
    - containerPort: 80
    resources:
      requests:
        memory: "64Mi"
        cpu: "250m"
      limits:
        memory: "128Mi"
        cpu: "500m"

Pod İşlemleri

Terminal

$ kubectl apply -f pod.yaml
kubectl get pods
kubectl describe pod nginx-pod
kubectl logs nginx-pod
kubectl exec -it nginx-pod -- /bin/bash
kubectl delete pod nginx-pod

Pod Lifecycle

Pending → Running → Succeeded/Failed
              ↓
          CrashLoopBackOff

7. Deployment

Deployment, pod’ların declarative yönetimini sağlar. ReplicaSet aracılığıyla istenen sayıda pod çalıştırır.

Deployment YAML

# deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.24
        ports:
        - containerPort: 80
        resources:
          requests:
            memory: "64Mi"
            cpu: "100m"
          limits:
            memory: "128Mi"
            cpu: "200m"

Deployment İşlemleri

Terminal

$ kubectl apply -f deployment.yaml
kubectl get deployments
kubectl get replicasets
kubectl get pods

Scaling

# Manuel scaling
kubectl scale deployment nginx-deployment --replicas=5

# Horizontal Pod Autoscaler
kubectl autoscale deployment nginx-deployment --min=2 --max=10 --cpu-percent=80

Rolling Update

# Image güncelleme
kubectl set image deployment/nginx-deployment nginx=nginx:1.25

# Güncelleme durumu
kubectl rollout status deployment/nginx-deployment

# Güncelleme geçmişi
kubectl rollout history deployment/nginx-deployment

# Geri alma
kubectl rollout undo deployment/nginx-deployment

8. Service

Service, pod’lara stabil bir network endpoint sağlar.

Service Türleri

Tür	Açıklama
ClusterIP	Cluster içi erişim (varsayılan)
NodePort	Node IP:Port ile dış erişim
LoadBalancer	Cloud load balancer entegrasyonu
ExternalName	Harici DNS adı

ClusterIP Service

# service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-service
spec:
  type: ClusterIP
  selector:
    app: nginx
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80

NodePort Service

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-nodeport
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: nginx
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
    nodePort: 30080  # 30000-32767

Service İşlemleri

Terminal

$ kubectl apply -f service.yaml
kubectl get services
kubectl describe service nginx-service

9. ConfigMap ve Secret

ConfigMap

Yapılandırma verilerini saklar.

# configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: app-config
data:
  DB_HOST: mysql
  DB_PORT: "3306"
  app.properties: |
    server.port=8080
    spring.profiles.active=prod

Secret

Hassas verileri saklar (base64 encoded).

# secret.yaml
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: app-secrets
type: Opaque
data:
  DB_PASSWORD: c2VjcmV0MTIz  # echo -n 'secret123' | base64
  API_KEY: YWJjMTIzNDU2

Pod’da Kullanım

spec:
  containers:
  - name: app
    image: myapp:1.0
    env:
    - name: DB_HOST
      valueFrom:
        configMapKeyRef:
          name: app-config
          key: DB_HOST
    - name: DB_PASSWORD
      valueFrom:
        secretKeyRef:
          name: app-secrets
          key: DB_PASSWORD
    volumeMounts:
    - name: config-volume
      mountPath: /etc/config
  volumes:
  - name: config-volume
    configMap:
      name: app-config

10. Namespace

Namespace, cluster kaynaklarını izole etmek için kullanılır.

Varsayılan Namespace’ler

Namespace	Açıklama
`default`	Varsayılan namespace
`kube-system`	Kubernetes sistem bileşenleri
`kube-public`	Herkese açık kaynaklar
`kube-node-lease`	Node heartbeat

Namespace İşlemleri

Terminal

$ kubectl create namespace production
kubectl get namespaces
kubectl get pods -n production
kubectl delete namespace production

11. Labels ve Selectors

Label Ekleme

metadata:
  labels:
    app: nginx
    environment: production
    tier: frontend

Selector ile Filtreleme

kubectl get pods -l app=nginx
kubectl get pods -l 'environment in (production,staging)'
kubectl get pods -l environment!=test

12. kubectl Cheat Sheet

Komut	Açıklama
`kubectl get all`	Tüm kaynakları listele
`kubectl apply -f file.yaml`	YAML’dan oluştur/güncelle
`kubectl delete -f file.yaml`	YAML’dan sil
`kubectl logs pod-name`	Pod logları
`kubectl exec -it pod-name -- sh`	Pod’a bağlan
`kubectl port-forward pod-name 8080:80`	Port yönlendirme
`kubectl describe pod pod-name`	Detaylı bilgi
`kubectl top pods`	Kaynak kullanımı

Konu Tekrarı - Kısa Sınav

Sonraki Adımlar

Bu temellerle Kubernetes kullanmaya başlayabilirsiniz. İleri konular için:

Ingress: HTTP routing ve SSL termination
Persistent Volumes: Kalıcı depolama
StatefulSets: Stateful uygulamalar
DaemonSets: Her node’da çalışan pod’lar
Jobs/CronJobs: Batch işler
RBAC: Yetki yönetimi
Helm: Paket yönetimi
Operators: Custom controllers