Python y Kubernetes para principiantes

Fundamentos

• Instalación de Python 3.x y configuración del entorno de desarrollo
• Uso de VS Code como IDE: extensiones recomendadas para Python
• Sintaxis básica: variables, tipos de datos y operadores
• Estructuras de control: if/else, bucles for y while

Funciones y módulos

• Definición y uso de funciones con parámetros y retorno
• Importación de módulos estándar: os, sys, json
• Manejo de archivos: lectura y escritura de ficheros

Práctica

• Crear tu primer script: automatización de tareas del sistema
• Ejercicio: script que organiza archivos por extensión

Introducción a APIs

• Qué es una API REST y por qué es importante en DevOps
• Métodos HTTP: GET, POST, PUT, DELETE
• Códigos de estado HTTP y buenas prácticas

Flask Framework

• Instalación de Flask y creación de entorno virtual (venv)
• Estructura de un proyecto Flask profesional
• Definición de rutas y endpoints
• Manejo de JSON: request y response

Práctica

• Crear una API CRUD completa para gestión de tareas
• Testing de la API con Postman o curl
• Generación de requirements.txt para dependencias

Conceptos básicos

• Qué es Docker y diferencias con máquinas virtuales
• Arquitectura de Docker: daemon, cliente, registry
• Instalación de Docker en Windows, Mac y Linux
• Docker Hub: buscar y descargar imágenes oficiales

Comandos esenciales

• docker run, docker ps, docker stop, docker rm
• docker images, docker pull, docker push
• docker logs y docker exec para debugging

Dockerfile

• Estructura y sintaxis de un Dockerfile
• Instrucciones: FROM, WORKDIR, COPY, RUN, EXPOSE, CMD
• Buenas prácticas: capas, caché y optimización de imágenes
• Multi-stage builds para imágenes más ligeras

Práctica

• Dockerizar la API Flask creada en la semana 1
• Publicar la imagen en Docker Hub

Networking en Docker

• Tipos de redes: bridge, host, none, overlay
• Crear redes personalizadas para comunicar contenedores
• Resolución DNS entre contenedores
• Exposición de puertos: -p vs -P

Volúmenes y persistencia

• Problema de la persistencia en contenedores
• Tipos de volúmenes: named, bind mounts, tmpfs
• Gestión de volúmenes: crear, listar, eliminar
• Backup y restauración de datos

Docker Compose

• Qué es Docker Compose y cuándo usarlo
• Estructura del archivo docker-compose.yml
• Definir servicios, redes y volúmenes
• Variables de entorno y archivos .env
• Comandos: docker-compose up, down, logs, ps

Práctica

• Crear stack completo: API Flask + PostgreSQL + Redis
• Configurar persistencia de base de datos con volúmenes

Introducción a Kubernetes

• Qué es Kubernetes y por qué es el estándar en orquestación
• Casos de uso: escalabilidad, alta disponibilidad, rollbacks
• Kubernetes vs Docker Swarm vs otras alternativas

Arquitectura del clúster

• Control Plane: API Server, etcd, Scheduler, Controller Manager
• Worker Nodes: kubelet, kube-proxy, container runtime
• Comunicación entre componentes del clúster

Entorno local

• Instalación de kubectl: la CLI de Kubernetes
• Opciones locales: Minikube vs Kind vs Docker Desktop
• Crear tu primer clúster local con Minikube
• Comandos básicos de kubectl: get, describe, logs

Pods

• Qué es un Pod: la unidad mínima en Kubernetes
• Crear Pods de forma imperativa y declarativa (YAML)
• Ciclo de vida de un Pod y sus estados
• Multi-container Pods: sidecar pattern

Deployments

• Qué es un Deployment y por qué no usar Pods directamente
• ReplicaSets: garantizar número de réplicas
• Crear y gestionar Deployments con YAML
• Estrategias de actualización: Rolling Update vs Recreate
• Rollback: volver a versiones anteriores
• Escalar aplicaciones: manual y automático (introducción a HPA)

Services

• Problema del networking dinámico en Kubernetes
• Tipos de Services: ClusterIP, NodePort, LoadBalancer
• Selectors y Labels: conectar Services con Pods
• DNS interno de Kubernetes para descubrimiento de servicios

Práctica

• Desplegar la API Flask en Kubernetes con 3 réplicas
• Crear un Service NodePort para acceder desde el navegador
• Simular fallo de un Pod y observar auto-recuperación

Gestión de configuración

• Por qué separar configuración del código
• Principios de 12-Factor Apps aplicados a Kubernetes
• Variables de entorno en contenedores

ConfigMaps

• Qué es un ConfigMap y cuándo usarlo
• Crear ConfigMaps desde literales, archivos y directorios
• Inyectar ConfigMaps como variables de entorno
• Montar ConfigMaps como volúmenes (archivos de configuración)

Secrets

• Qué son los Secrets y diferencias con los ConfigMaps
• Tipos de Secrets: Opaque, docker-registry, TLS
• Crear y gestionar Secrets de forma segura
• Buenas prácticas: no commitear Secrets, usar herramientas externas
• Introducción a Sealed Secrets y External Secrets

Práctica

• Configurar la API Flask con ConfigMaps (settings de app)
• Gestionar las credenciales de base de datos con Secrets

Proyecto final

• Arquitectura del proyecto: API + base de datos + caché
• Crear todos los manifiestos YAML necesarios
• Namespaces: organizar recursos por entorno
• Resource Limits y Requests: gestionar CPU y memoria
• Liveness y Readiness Probes: health checks

Persistencia en Kubernetes

• PersistentVolumes (PV) y PersistentVolumeClaims (PVC)
• StorageClasses y aprovisionamiento dinámico
• Desplegar PostgreSQL con persistencia

Monitoreo básico

• Introducción a la observabilidad: logs, métricas, traces
• kubectl logs y herramientas de agregación
• Introducción a Prometheus y Grafana (demo)
• Dashboard de Kubernetes: visualizar el clúster

Siguientes pasos

• Despliegue en cloud: GKE, EKS, AKS (overview)
• CI/CD con Kubernetes: GitOps y ArgoCD
• Recursos para seguir aprendiendo
• Certificaciones: CKA, CKAD