关于kubernetes:K8S-无状态应用程序和示例

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无状态利用 是不将数据或利用状态存储到集群或永久性存储空间的利用。相同，该利用将数据和利用状态保留在客户端，从而使无状态利用更具可伸缩性。例如，前端利用是无状态利用：您能够部署多个正本以进步其可用性，在需要较低时能够缩小正本，并且正本无需具备惟一标识。

一、向外公开 IP 地址

1 筹备工作

官网文档中的筹备工作要求有一个云供应商提供的 Kubernetes 集群，因为示例中应用的是一个内部负载均衡器。

但对于开发环境，在阿里云、华为云或腾讯云特意创立一个 Kubernetes 集群是没有必要的，所以还是以本地集群为例。

2 教程指标

  • 运行 5 个 Hello World 的利用实例
  • 创立一个公开内部 IP 地址的 Service 对象
  • 应用 Service 对象拜访正在运行的应用程序

3 为有 5 个实例的应用程序创立服务

3.1 在集群中运行 Hello World 应用程序

应用配置文件创立，service/load-balancer-example.yaml：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app.kubernetes.io/name: load-balancer-example
  name: hello-world
spec:
  replicas: 5
  selector:
    matchLabels:
      app.kubernetes.io/name: load-balancer-example
  template:
    metadata:
      labels:
        app.kubernetes.io/name: load-balancer-example
    spec:
      containers:
      # 我从谷歌仓库中拉的镜像源
      - image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_samples_thepoy/node-hello:1.0
        name: hello-world
        ports:
        - containerPort: 8080

利用配置文件（本地配置文件或近程配置文件皆可）：

kubectl apply -f load-balancer-example.yaml
# 或
kubectl apply -f https://k8s.io/examples/service/load-balancer-example.yaml

这个命令会创立一个 Deployment 对象和一个关联的 ReplicaSet 对象。其中 ReplicaSet 对象有 5 个 Pods，每个 Pod 都运行 Hello World 应用程序。

3.2 显示 Deployment 的详细信息

kubectl get deployments hello-world
kubectl describe deployments hello-world

3.3 显示 ReplicaSet 对象的详细信息

kubectl get replicasets
kubectl describe replicasets

3.4 创立公开 Deployment 的 Service 对象

如果你用的是云服务商提供的 k8s 集群，type 应设置为LoadBalancer，如果用的是本地集群，应设置为NodePort，本例用的本地集群，所以设置为NodePort：

kubectl expose deployment hello-world --type=NodePort --name=my-service

3.5 显示 Service 的详细信息

kubectl describe services my-service

输入相似于

Name:                     my-service
Namespace:                default
Labels:                   app.kubernetes.io/name=load-balancer-example
Annotations:              <none>
Selector:                 app.kubernetes.io/name=load-balancer-example
Type:                     NodePort
IP Family Policy:         SingleStack
IP Families:              IPv4
IP:                       10.101.118.215
IPs:                      10.101.118.215
Port:                     <unset>  8080/TCP
TargetPort:               8080/TCP
NodePort:                 <unset>  32359/TCP
Endpoints:                10.244.1.6:8080,10.244.1.7:8080,10.244.2.10:8080 + 2 more...
Session Affinity:         None
External Traffic Policy:  Cluster
Events:                   <none>

如果你用的是云服务商，那么输入后果中就会有一个LoadBalancer Ingress: xxx.xxx.xxx.xxx，前面即是公网或对外裸露的 IP 地址。

3.6 应用内部 IP 拜访 Hello World 应用程序

curl http://<external-ip>:<port>

如果你应用的LoadBalancer，内部 IP 就是LoadBalancer Ingress，端口就是Port。

如果你用的是 NodePort，内部 IP 能够是三个节点的任意一个 IP 地址，端口是NodePort 后的端口。

响应：

Hello Kubernetes!

4 删除服务

kubectl delete services my-service
kubectl delete deployment hello-world

二、应用 MongoDB 部署 PHP 留言板应用程序

本实例由以下组件组成：

  • 单实例 MongoDB 以保留留言板条目
  • 多个 web 前端实例

1 指标

  • 启动 Mongo 数据库。
  • 启动留言板前端。
  • 公开并查看前端服务。
  • 清理。

2 筹备

你要有一个 Kubernetes 集群，参考 用 kubeadm 在 Debian 或 Ubuntu 中创立 k8s 集群。

3 启动 Mongo 数据库

留言板应用程序应用 MongoDB 数据库存储数据。

3.1 创立 MongoDB 的 Deployment

mongo-deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: mongo
  labels:
    app.kubernetes.io/name: mongo
    app.kubernetes.io/component: backend
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app.kubernetes.io/name: mongo
      app.kubernetes.io/component: backend
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app.kubernetes.io/name: mongo
        app.kubernetes.io/component: backend
    spec:
      containers:
      - name: mongo
        image: mongo:4.2
        args:
          - --bind_ip
          - 0.0.0.0
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 100Mi
        ports:
        - containerPort: 27017
kubectl apply -f ./mongo-deployment.yaml

运行以下命令查看 MongoDB Deployment 中的日志：

kubectl logs -f deployment/mongo

3.2 创立 MongoDB 服务

留言板应用程序须要往 MongoDB 中写数据。因而，须要创立 Service 来代理 MongoDB Pod 的流量。Service 定义了拜访 Pod 的策略。

mongo-service.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mongo
  labels:
    app.kubernetes.io/name: mongo
    app.kubernetes.io/component: backend
spec:
  ports:
  - port: 27017
    targetPort: 27017
  selector:
    app.kubernetes.io/name: mongo
    app.kubernetes.io/component: backend

创立：

kubectl apply -f ./mongo-service.yaml

查看服务是否正在运行：

kubectl get service

后果相似：

NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)     AGE
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1        <none>        443/TCP     7h31m
mongo        ClusterIP   10.100.165.210   <none>        27017/TCP   26s

4 设置并公开留言板前端

留言板应用程序有一个 web 前端，服务于用 PHP 编写的 HTTP 申请。它被配置为连贯到 mongo 服务以存储留言版条目。

4.1 创立留言板前端 Deployment

frontend-deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: frontend
  labels:
    app.kubernetes.io/name: guestbook
    app.kubernetes.io/component: frontend
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app.kubernetes.io/name: guestbook
      app.kubernetes.io/component: frontend
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app.kubernetes.io/name: guestbook
        app.kubernetes.io/component: frontend
    spec:
      containers:
      - name: guestbook
        image: paulczar/gb-frontend:v5
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 100Mi
        env:
        - name: GET_HOSTS_FROM
          value: dns
        ports:
        - containerPort: 80

创立：

kubectl apply -f ./frontend-deployment.yaml

查问 Pod 列表，验证三个前端正本是否正在运行：

kubectl get pods -l app.kubernetes.io/name=guestbook -l app.kubernetes.io/component=frontend

后果相似：

NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
frontend-848d88c7c-8fmgp   1/1     Running   0          65s
frontend-848d88c7c-bjhg5   1/1     Running   0          65s
frontend-848d88c7c-p7mv2   1/1     Running   0          65s

4.2 创立前端服务

利用的 mongo 服务只能在 Kubernetes 集群中拜访，因为服务的默认类型是 ClusterIP。ClusterIP 为服务指向的 Pod 集提供一个 IP 地址。这个 IP 地址只能在集群中拜访。

如果您心愿访客可能拜访您的留言板，您必须将前端服务配置为内部可见的，以便客户端能够从 Kubernetes 集群之外申请服务。然而即使应用了 ClusterIP Kubernets 用户仍能够通过 kubectl port-forwart 拜访服务。

frontend-service.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: frontend
  labels:
    app.kubernetes.io/name: guestbook
    app.kubernetes.io/component: frontend
spec:
  # if your cluster supports it, uncomment the following to automatically create
  # an external load-balanced IP for the frontend service.
  # type: LoadBalancer
  ports:  # 裸露两个端口，一个显示主页，一个显示评论页
  - port: 80
    name: index
  - port: 8080
    name: comments
  selector:
    app.kubernetes.io/name: guestbook
    app.kubernetes.io/component: frontend

创立服务：

kubectl apply -f ./frontend-service.yaml

查问服务列表以验证前端服务正在运行:

kubectl get services

后果相似：

NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)           AGE
frontend     ClusterIP   10.108.101.50    <none>        80/TCP,8080/TCP   7s
kubernetes   ClusterIP   10.96.0.1        <none>        443/TCP           9h
mongo        ClusterIP   10.100.165.210   <none>        27017/TCP         107m

4.3 通过 kubectl port-forward 查看前端服务

运行以下命令将本机的 8080 端口转发到服务的 80 端口。

kubectl port-forward svc/frontend --address 0.0.0.0 8080:80

响应相似：

Forwarding from 127.0.0.1:8080 -> 80
Forwarding from [::1]:8080 -> 80

而后在浏览器中关上 http:// 主节点 ip:8080 查看留言板页面，本例中关上 http://192.168.31.221:8080/。

界面如下：

5 扩大和压缩实例数量

扩大

kubectl scale deployment frontend --replicas=5

压缩

kubectl scale deployment frontend --replicas=2

6 删除部署的利用

使的标签删除多个资源

kubectl delete deployment -l app.kubernetes.io/name=mongo
kubectl delete service -l app.kubernetes.io/name=mongo
kubectl delete deployment -l app.kubernetes.io/name=guestbook
kubectl delete service -l app.kubernetes.io/name=guestbook

后果：

deployment.apps "mongo" deleted
service "mongo" deleted
deployment.apps "frontend" deleted
service "frontend" deleted

查问 Pod 列表，确认没有 Pod 在运行：

kubectl get pods
No resources found in default namespace.

正文完
kubernetes
发表至： kubernetes
2021-05-24
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