关于kubernetes:Kubernetes上应用部署之三步曲-IDCF

Kubernetes 演进史

Kubernetes 简称 K8S(除去结尾的 K 和结尾的 S，两头正好有八个字符，故号称 K8S)是谷歌开源的一个全新的基于容器技术的分布式架构计划，同时也是一个全新的容器编排工具。

Kubernetes 的前身是谷歌的 Borg 零碎，始于 2003 年，它是在谷歌外部应用的一个容器管理系统，它治理着来自数千个不同应用程序的数十万个作业，逾越许多集群，而每个集群领有多达数万台计算机。

2013 年，另外一个 Omega 零碎在谷歌外部利用，Omega 能够看作是 Borg 的延长，在大规模集群治理以及性能方面优于 Borg。然而 Borg 和 Omega 都是谷歌外部应用的零碎，也就是所谓的闭源零碎。直到 2014 年，谷歌以开源的模式推出了 Kubernetes 零碎，同年 6 月 7 号在 github 上实现了第一次提交，随后的 7 月 10 号，微软，IBM，Redhat，Docker 退出了 Kubernetes 社区。

在 2015 年 7 月 Kubernetes 正式公布了 v1.0 版本，直到往年 6 月 19 号公布了 v1.15 版本，而且 1.16 版本正在缓和开发之中。能够看出短短四年曾经公布了十六个版本，而且速度越来越快。

其实在容器编排畛域除了有 Kubernetes，还有 Docker Swarm 和 Mesos，在初期，这三者呈三足鼎立之势，然而当初 Kubernetes 却一枝独秀，Kubernetes 曾经倒退成为一个 Kubernetes 生态圈，而且以 Kubernetes 为外围倒退起来的的 CloudNative 的发展势头也很迅猛。

Kubernetes 上部署利用

拜访位于 Kubernetes 平台上的应用程序，用户申请达到 Ingress 资源，Ingress 会依据配置的策略，找到相应的 service，因为 service 和 pod 是通过 labelSelector 来实现映射的，所以申请到了 service，自然而然就能找到相应的 pod，从而申请就到了最终的目的地：运行应用程序的容器。流程简图如下

Kubernetes 平台上 ” 所有皆资源 ”，所以如果要部署一个可对外拜访的应用程序，依据上图所示能够跟着上面的三步曲 (deployment(Pod)—> Service—> Ingress) 创立出 deployment，service，ingress 三种资源就能够。

第一步：Deployment(Pod)的创立

Pod 是 Kubernetes 最根本也最重要的概念，它是 Kubernetes 平台上资源调度的最小也是最根本单元。利用程序运行在容器内，pod 治理着容器，而 pod 是被调度到 node 下面的，node 能够是一个物理机或者虚拟机。容器，pod，node 的关系犹如豌豆株，豌豆荚，豌豆的关系。如下图所示。

一个 pod 外面能够有多个容器，同一个 pod 内的多个容器共享 pod 的资源，比方共享卷，网络等。就像一个豌豆荚外面能够有多个豌豆，同一个豌豆荚外面的几个豌豆共用一个豌豆蒂来排汇养分。pod 是运行在 Kubernetes node 节点上的，一个 node 下面能够运行多个 pod，就像一株豌豆下面有多个豌豆荚。一个 Kubernetes cluster 个别蕴含多个 node，就像一亩地外面个别有多株豌豆。

筹备工作

Kubernetes 平台上利用程序运行在容器内，容器是用镜像生成的，所以在部署 pod 之前，咱们先将一个输入 HelloDevOps 的应用程序打包成容器镜像。应用程序的代码如下

package main

import(
    "fmt"
    "log"
    "net/http"
    "os"
)

func get_hostname() string{hostname, _ := os.Hostname()
    return hostname
}

func get_env_var() string {version := os.Getenv("VERSION")
    return version
}

func handler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {fmt.Fprintf(w, "Hello DevOps, pod name is %s, version is %s",get_hostname(), get_env_var())
}

func main()
 {http.HandleFunc("/", handler)
    log.Fatal(http.
ListenAndServe(":9999", nil))
}

接下来编写 Dockerfile

FROM golang:1.12.7-alpine3.9
MAINTAINER devops008@sina.com
WORKDIR /usr/src/app
COPY main.go /usr/src/app
EXPOSE 8888CMD ["go","run","main.go"]

而后用命令 docker build-t dllhb/go_demo:v1.0&&docker push dllhb/go_demo:v1.0 将镜像 push 到 dockerhub 下面，上面能够用此镜像创立一个 pod。

创立 Deployment(Pod)

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:  name: hello-devops
  labels:
    app: hello-devops
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: hello-devops
    spec:
      containers:
      - name: hello-devops
        image: dllhb/go_demo:v1.0
        resources:
          limits:
            cpu: "200m"
            memory: "200Mi"
          requests:
            cpu: "100m"
            memory: "50Mi"
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
         - containerPort: 8888

而后用 kubectl-n devops create-f devops.yaml 在 devops namespace 上面创立出 deployment，并查看 pod 的状态。

$ kubectl -n devops get pods
NAME                            READY     STATUS    RESTARTS   AGE
hello-devops-78dd67d9cc-klxlm   1/1       Running   0          17s

应用程序在容器外面运行，而后 pod 负责管理，每个 pod 在创立胜利后会被调配给一个 IP，其余 pod 能够通过这个 IP 来跟它进行通信，然而 pod 的 IP 在 pod 重启当前就会发生变化，这样导致了其余 pod 无奈跟它进行通信。在此状况下，形象一个叫做 Service 的资源，Service 具备一个惟一指定的名字，一旦创立便不会扭转，直到被删除。艰深来讲，Service 是一组具备雷同 label 的 pod 所提供服务的一种形象。这样 Service 和 pod 就造成了映射。以 Service name 之不变而解决了 pod IP 的常变之大问题。

第二步：Service 的创立

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: hello-devops-svc
  labels:
    app: hello-devops
spec:
  ports:
  - port: 8888
    name: http
  selector:
    app: hello-devops

而后执行 kubectl-n devops-f service.yaml 在 devops namespace 上面创立出 service，并查看

$ kubectl -n devops get svc
NAME               TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
hello-devops-svc   ClusterIP   172.21.246.13   <none>        8888/TCP   71s

部署利用的目标是为了可能给用户提供可用的服务，也就是说服务要可能对外拜访，这就波及到了服务裸露这个话题。Kubernetes 服务裸露的模式有三种：NodeIP+Port，LoadBalancer，Ingress。

如果要通过 NodeIP+Port 的形式裸露服务，须要在 Kubernetes 节点下面关上相应的端口，对于生产线上的利用，这种形式存在肯定的安全隐患；另外，云厂商提供的 Kubernetes cluster 中的 node 如果因为降级等起因重启之后 NodeIP 很可能产生扭转。所以 NodeIP+Port 是 Kubernetes 晚期广泛应用的服务裸露形式。

LoadBalancer 个别是云厂商提供的一种服务裸露形式，如果要本人搭建，会显得费时费力，所以咱们抉择用 Ingress 来对服务进行裸露。Ingress 的实现是通过 Ingress 策略定义和一个具体的 Ingress Controller 实现联合起来，实现服务裸露。

本文的目标在于实际，能够依据 Ingress 资源的定义形式间接创立 Ingress 资源来实现服务裸露。

第三步：Ingress 的创立

Ingress 如果开启了 TLS，那么须要对应的创立一个 secret 资源，Kubernetes 的 secret 资源次要用来寄存一些敏感信息，比方明码，token 等。能够先用 openssl 命令生成 tls.cert 和 tls.key 文件。

$ openssl req -x509 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -keyout 
/tmp/tls.key -out /tmp/tls.crt -subj "/CN=devops.test.com"

而后用这两个文件来创立 secret

$ kubectl -n devops create secret tls test-tls --key=/tmp/tls.key --cert=/tmp/tls.crt

将下述内容写入一个 ingress.yaml 文件

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: hello-devops-ingress
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/force-ssl-redirect: "true"
spec:
  tls:
  -hosts:
    - hello-devops.test.com
    secretName: test-tls
  rules:
  - host: hello-devops.test.com
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          serviceName: hello-devops-svc
          servicePort: 8888

而后应用命令 kubectl-n devops create-f ingress.yaml 在 devops namespace 上面创立 Ingress 资源并查看

$ kubectl -n devops get ing
NAME                   HOSTS             ADDRESS        PORTS     AGE
hello-devops-ingress   devops.test.com   10.208.70.22   80, 443   100s

用 curl 命令查看 curl-k-s https://devops.test.com 能够看到如下内容

$ curl -k -s https://devops.test.com
Hello DevOps, pod name is hello-devops-78dd67d9cc-klxlm

至此，通过创立 deployment，service，ingress 资源实现了 Hello DevOps 的利用部署。简略的 demo 能够依照这种简略的几个步骤在 Kubernetes 下面实现部署，然而当微服务的数量减少，资源的管理文件也将是海量的，不仅仅只有下面的 deployment，service，ingress，还将会有 secret，configmap，pvc 等。

起源：DevSecOps SIG
作者：小马哥
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