Kubernetes(二) 应用部署

Kubernetes教程之应用部署

文章地址: https://blog.piaoruiqing.com/2019/09/28/kubernetes-2-deploy/

前言

本文将与读者一起, 学习如何在Kubernetes上部署应用. 包括: 如何部署应用、发布文件讲解、将本地项目打包发布等.

阅读这篇文章你能收获到:

• 学会如何在k8s部署应用
• 如何打包Docker镜像、上传到私有库

阅读本文你需要:

• 熟悉Linux命令.
• 有一个Kubernetes环境 (可参考《跟着官方文档从零搭建K8S》在本地部署一套Kubernetes测试环境)

理解描述文件

首先, 我们通过在Kubernetes部署Nginx来理解描述文件.

一般地, Kubernetes使用yaml(或json)来描述发布配置. 下面是一个简单的描述文件: nginx-pod.yaml

apiVersion: v1      # 描述文件所遵循KubernetesAPI的版本
kind: Pod           # 描述的类型是pod
metadata:
  name: nginx-pod   # pod的名称
  labels:           # 标签
    app: nginx-pod
    env: test
spec:
  containers:
    - name: nginx-pod     # 容器名
      image: nginx:1.15   # 镜像名称及版本
      imagePullPolicy: IfNotPresent   # 如果本地不存在就去远程仓库拉取
      ports:
        - containerPort: 80   # pod对外端口
  restartPolicy: Always

我们登录Master节点, 使用kubectl命令来部署这个文件所描述的应用. (当然, 使用dashboard发布也可)

kubectl get pods命令是用来查看pod列表的, 使用grep筛选出nginx相关的pod. 此时nginx已经发布完成了. 我们可以从dashboard来直观地查看到应用状态.

备注: 删除pod可使用kubectl delete -f nginx-pod.yaml 命令, 也可直接在dashboard进行操作.

如何访问服务

上一小节我们部署了一个Nginx pod, 但我们无法访问到该Nginx.

想要访问到pod中的服务, 最简单的方式就是通过端口转发, 执行如下命令, 将宿主机的9999端口与nginx-pod的80端口绑定:

[root@nas-centos1 ~]$ kubectl port-forward --address 0.0.0.0 nginx-pod 9999:80
Forwarding from 0.0.0.0:9999 -> 80
Handling connection for 9999

此时, 我们可以通过访问宿主机9999端口来访问Nginx.

部署本地项目

将本地开发的项目发布到Kubernetes, 需要将项目打包成Docker镜像, 然后将镜像推送到仓库(公开/私有仓库都可).

首先, 我们需要一个可以运行的本地项目, 笔者使用spring-boot构建了一个简单的web项目:

@RestController
@RequestMapping(value = "/k8s-test")
@SpringBootApplication
public class K8sTestApplication {

    @GetMapping(value = "/timestamp")
    public ResponseEntity getTimestamp() {
        return ResponseEntity.ok(System.currentTimeMillis() + "\n");
    }

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(K8sTestApplication.class, args);
    }
}

打包Docker镜像

参考: Dockerfile reference

有了项目, 我们需要将其打包成一个Docker镜像, Dockerfile内容如下:

FROM java:8-alpine
COPY ./k8s-test-0.0.1-SNAPSHOT.jar /usr/app/
WORKDIR /usr/app
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "k8s-test-0.0.1-SNAPSHOT.jar"]

• FROM java:8-alpine: 该镜像基于java-8-alpine镜像.
• COPY ./target/k8s-test-0.0.1-SNAPSHOT.jar /usr/app/: 将编译打包好的jar拷贝到镜像的/usr/app目录下.
• WORKDIR /usr/app: 工作目录指定为/usr/app.
• ENTRYPOINT ["java", "-jar", "k8s-test-0.0.1-SNAPSHOT.jar"]: 启动docker时执行java -jar k8s-test-0.0.1-SNAPSHOT.jar命令

进入到Dockerfile所在目录执行docker build -t piaoruiqing/k8s-test .进行打包. 注意不要遗漏掉命令最后面的. , 它代表当前目录.

[root@nas-centos1 k8s-test]$ docker build -t piaoruiqing/k8s-test .

通过docker images命令可以查看本地镜像列表:

[root@nas-centos1 k8s-test]$ docker images | grep k8s
piaoruiqing/k8s-test     latest         efe9e9625376        4 minutes ago       174MB

推送到远程仓库

docker镜像打包完成后, 需要推送到镜像仓库供Kubernetes各个节点使用. 本文以阿里云的容器镜像服务为例.

首先, 登录到阿里云控制台 -> 容器镜像服务, 创建一个命名空间:

# 登录, 用于登录的用户名为阿里云账号全名, 密码为开通服务时设置的密码.
[root@nas-centos1 k8s-test]$ docker login --username=[用户名] registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com
# 打标签, 镜像ID可以通过 docker images 命令查看
[root@nas-centos1 k8s-test]$ docker tag efe9e9625376 registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/piaoruiqing/k8s-test:0.0.1
# 推送到阿里云镜像仓库
[root@nas-centos1 k8s-test]$ docker push registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/piaoruiqing/k8s-test:0.0.1

部署

私库支持

由于笔者使用了私库, Kubernetes无法直接访问, 发布前需要先创建secret 以支持私有库的访问.

kubectl create secret docker-registry docker-registry-secret --docker-server=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com --docker-username=[用户名] --docker-password=[密码] --docker-email=[邮箱]

• docker-registry-secret: 指定密钥的键名称, 可自行定义.
• docker-server: 指定 Docker 仓库地址.
• docker-username: 指定 Docker 仓库用户名.
• docker-password: 指定 Docker 仓库登录密码.
• docker-email: 指定邮件地址(选填).

可通过kubectl get secrets查看全部secret

[root@nas-centos1 k8s-test]$ kubectl get secrets
NAME                     TYPE                                  DATA   AGE
default-token-s7bps      kubernetes.io/service-account-token   3      13d
docker-registry-secret   kubernetes.io/dockerconfigjson        1      2m50s

开始部署

访问私库时, 描述文件中需要指定secret, 如下:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: k8s-test-pod
  labels:
    app: k8s-test-pod
spec:
  containers:
    - name: k8s-test-pod
      image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/piaoruiqing/k8s-test:0.0.1
      imagePullPolicy: IfNotPresent
  restartPolicy: Always
  imagePullSecrets:
    - name: docker-registry-secret    # 这里就是前文中创建的secret, 用来访问私库

执行命令kubectl apply -f k8s-test-pod.yaml进行部署, 完成后我们可以在dashboard查看.

使用kubectl port-forward --address 0.0.0.0 k8s-test-pod 80:8080可绑定主机(master) 80端口和pod的8080端口. 如此我们就可以访问 http://10.33.30.95/k8s-test/timestamp了.

[root@nas-centos2 ~]$ curl 10.33.30.95/k8s-test/timestamp
1569512136028

部署集群

现在, 我们已经成功地在Kubernetes上部署了一个应用实例, 生产环境中多数情况下我们的应用需要集群部署, 此时, 我们使用 Deployment 来描述即可:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: k8s-test
  labels:
    app: k8s-test
spec:
  replicas: 3       # 副本数量
  template:
    metadata:
      name: k8s-test
      labels:
        app: k8s-test
        env: test
    spec:
      containers:
        - name: k8s-test
          image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/piaoruiqing/k8s-test:0.0.1
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          ports:
            - name: http-port
              containerPort: 8080
      imagePullSecrets:
        - name: docker-registry-secret
      restartPolicy: Always
  selector:
    matchLabels:
      app: k8s-test

同样地, 使用kubectl apply -f 命令发布配置即可.

[root@nas-centos1 k8s-test]$ kubectl apply -f k8s-test.yaml 
deployment.apps/k8s-test created

参考文献

• https://kubernetes.io

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