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关于kubernetes:K8S-无状态应用程序和示例

jiezi

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.
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