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从0到1使用Kubernetes系列(四)——搭建第一个应用程序

从0到1使用Kubernetes系列(四)——搭建第一个应用程序

作者:黄显东 全部标签: 技术类
2018年12月04号

传统Kubernetes应用搭建

创建Namespace

在一个Kubernetes集群中可以创建多个Namespace进行“环境隔离”,当项目和人员众多的时候,可以考虑根据项目的实际情况(例如生产、测试、开发)划分不同的Namespace。

创建一个名称为“nginx”的Namespace:

[root@localhost~]# kubectl create ns nginx

namespace "nginx" created

查看集群中已创建出来的Namespace:

[root@localhost~]# kubectl get ns

NAME          STATUS   AGE
default       Active   35d
kube-public   Active   35d
kube-system   Active   35d
nginx         Active   19s

创建Deployment

Deployment为Pod 和Replica Set(下一代Replication Controller)提供声明式更新。只需要在 Deployment 中描述想要的目标状态是什么,Deployment Controller 就会帮开发者将 Pod 和 ReplicaSet 的实际状态改变成目标状态。开发者可以定义一个全新的 Deployment 来创建 ReplicaSet 或者删除已有的 Deployment 并创建一个新的来替换。使用Deployment能够更加方便地管理Pod,包括扩容、缩容、暂停、滚动更新、回滚等。在Choerodon中用实例的方式来展现Deployment,同时支持在线升级,停止,删除等多元化功能。

典型的应用场景包括:

  • 定义Deployment来创建Pod和ReplicaSet
  • 滚动升级和回滚应用
  • 扩容和缩容
  • 暂停和继续Deployment

编写名为dp.yaml文件,内容如下:

apiVersion: apps/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
  namespace: nginx
  labels:
    app: nginx
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
      - name: nginx
        image: nginx:1.13.5-alpine
        ports:
        - containerPort: 80
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /
            port: 80

保存后使用kubectl命令部署:

[root@localhost~]# kubectl apply -f dp.yaml

deployment.apps"nginx-deployment"created

可执行下面命令查看部署出来的Deployment:

[root@localhost~]# kubectl get deployment -n nginx

NAME                 DESIRED   CURRENT   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
inx-deployment     1         1         1            1           51s

可执行下面命令查看Deployment创建出来的Pod:

[root@localhost~]# kubectl get pod -n nginx -o wide

NAME                                 READY    STATUS    RESTARTS   AGE     IP                 NODE
nginx-deployment-866d7c64c7-8rnd5    1/1      Running   0          3m      10.233.68.248      clusternode11

Pod状态为Running,说明已经正常工作了就可以在集群中通过Pod IP进行访问了:

[root@localhost~]# curl 10.233.68.248

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
    body{
        width:35em;
        margin:0 auto;
        font-family:Tahoma,Verdana,Arial,sans-serif;
    }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!<h1>
<p>If you see this page,the nginx web server is successfully installed and working. Further configuration is required.</P>

<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>

<p><em>Thank you for uesing nginx.</em></p>
</body>
</html>

更多关于Deployment的介绍请参考这里: https://kubernetes.io/docs/concepts/workloads/controllers/deployment/

创建Service

Kubernetes Pod 是有生命周期的,它们可以被创建,也可以被销毁,然而一旦被销毁生命就永远结束。 通过 Deployment 能够动态地创建和销毁 Pod。 每个 Pod 都会获取它自己的 IP 地址,然而这些IP地址并不是稳定固定的,在销毁Pod时这些IP也会进行回收。 这会导致一个问题:在 Kubernetes 集群中,如果一组 Pod(称为 Backend)为其它Pod (称为 Frontend)提供服务,那么那些 Frontend 该如何发现,并连接到这组 Pod 中的哪些 Backend 呢?

这里要隆重的请出Service来解决这个问题。

编写名为svc.yaml文件,内容如下:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  namespace: nginx
  name: nginx-service
spec:
  selector:
    app: nginx
  ports:
  - name: http
    protocol: TCP
    port: 80
    targetPort: 80

使用kubectl命令部署:

[root@localhost~]# kubectl apply -f svc.yaml

service "nginx-service"created

可执行下面命令查看部署出来的Service:

[root@localhost~]# kubectl get svc -n nginx

NAME            TYPE          CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP      PORT(S)     AGE   
nginx-service   ClusterIP    10.233.47.128     <none>           80/TCP      56s     

可以看到Pod对应的Service已经建好了,而这个“对应”就是依靠Service里面的Selector与Pod的Labels建立映射的(即Selector内容与Pod的Labels内容需一致)。现在集群内部可以通过该Service访问到Nginx,Choerodon中提供了Service的可视化创建操作,可以更加方便便捷的创建网络:

[root@localhost~]# curl 10.233.47.128

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Welcome to nginx!</title>
<style>
    body{
        width:35em;
        margin:0 auto;
        font-family:Tahoma,Verdana,Arial,sans-serif;
    }
</style>
</head>
<body>
<h1>Welcome to nginx!<h1>
<p>If you see this page,the nginx web server is successfully installed and working. Further configuration is required.</P>

<p>For online documentation and support please refer to
<a href="http://nginx.org/">nginx.org</a>.<br/>
Commercial support is available at
<a href="http://nginx.com/">nginx.com</a>.</p>

<p><em>Thank you for uesing nginx.</em></p>
</body>
</html>

更多关于Service的介绍请参考这里: https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/service/

创建Ingress

此时,只有集群内部和所在主机能访问Nginx,要让节点外的其他主机能够访问,还得需要创建Ingress。Ingress 可以给 Service 提供集群外部访问的 URL、负载均衡、SSL 终止、HTTP 路由等功能。Ingress对应了Choerodon中的域名,Choerodon中除了对域名的管理外还添加了域名证书的管理,支持在线申请和导入。

编写名为ing.yaml文件,内容如下:

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: nginx-ingress
  namespace: nginx
spec:
  rules:
  - host: nginx.example.local #此域名需解析到k8s集群负载主机IP
    http:
      paths:
      - backend:
          serviceName: nginx-service
          servicePort: 80
        path: /

使用kubectl命令部署:

[root@localhost~]# kubectl apply -f ing.yaml

ingress.extensions "nginx-ingress" created

可执行下面命令查看部署出来的Ingress:

[root@localhost~]# kubectl get ingress -n nginx
 
NAME             HOSTS                    ADDRESS    PORTS     AGE
nginx-ingress    nginx.example.local                 80        1m

此时,就可以在浏览器中使用定义的URL访问Nginx了:

更多关于Ingress的介绍请参考这里: https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/ingress/

看完传统Kubernetes的应用搭建后,来看看Choerodon中如何进行应用搭建吧。

基于Choerodon的应用搭建

一键部署

Choerodon中的应用部署简单明了,其构建了一套环境,实例,服务,域名的对象来进行Kubernetes的基础对象映射,为Kubernetes基础对象的创建和修改提供了可视化的操作界面。

在Choerodon猪齿鱼平台部署一个应用只需要在“应用管理”页面点击“创建应用”,并在“开发流水线”创建分支,提交代码后发布应用,在“部署流水线”页面选择要部署的应用,版本,目标环境,部署模式,设置好网络、域名即完成应用的部署。

那Choerodon在应用的搭建的背后又做了哪些事情呢?这就不得不提到GitOps了。

GitOps

Choerodon采用Kubernetes作为基础平台,通过Helm Chart打包应用,将Helm Release抽象成Kubernets自定义对象,这样就能通过Kubernetes资源对象文件描述整个环境部署应用系统的状态。在Choerodon中将应用搭建最终生成的yaml文件以配置库的方式存储在GitLab中,通过对比配置yaml文件的改动来判断应用的搭建状态,实现业务代码与配置代码的分离。

同时用户在平台中创建环境时会同步创建一个与环境对应的Git仓库用来存放部署配置文件,之后所有在环境中部署的相关操作,都会转化为Git库中部署配置文件的操作,同时触发Choerodon部署服务进行状态记录,应用状态记录后触发Choerodon在Kubernetes中的Agent进行应用部署。最终可以根据配置库,Choerodon部署服务状态记录,Choerodon Agent来诠释整个应用部署所经历的流程。

总结

以上步骤可以看出,从构建程序到外部访问,K8S提供了Namespace, Deployment, Service, Ingress等基础对象。以此为基础,Choerodon猪齿鱼平台构建了一套环境,实例,服务,域名的对象来进行映射,包括滚动升级、容错提高、服务测试等,并以友好的UI界面管理进行管理,使用户可以简单的通过页面进行Kubernetes的对象操作,从而创建自己的应用。

Choerodon猪齿鱼平台不仅实现一键部署,平台还提供了完备的测试管理,用于对新发布应用的测试。知识管理模块提供了企业内部的信息分享平台,报表模块则能够提供更为详细的开发、迭代信息。Choerodon猪齿鱼平台提升了K8S持续集成、持续部署的能力,使各个基础平台的耦合性更高,更加适用于企业实践DevOps。

关于猪齿鱼

Choerodon猪齿鱼是一个开源企业服务平台,是基于Kubernetes的容器编排和管理能力,整合DevOps工具链、微服务和移动应用框架,来帮助企业实现敏捷化的应用交付和自动化的运营管理的开源平台,同时提供IoT、支付、数据、智能洞察、企业应用市场等业务组件,致力帮助企业聚焦于业务,加速数字化转型。

欢迎通过我们的GitHub猪齿鱼社区进行反馈与贡献,帮助Choerodon猪齿鱼不断成长,我们将持续迭代优化,敬请期待。

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作者:黄显东

出处:Choerodon

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