关于java:自从上了K8S项目更新都不带停机的

如果你看了《Kubernetes太火了！花10分钟玩转它不香么？》一文的话，基本上曾经能够玩转K8S了。其实K8S中还有一些高级个性也很值得学习，比方弹性扩缩利用、滚动更新、配置管理、存储卷、网关路由等。明天咱们就来理解下这些高级个性，心愿对大家有所帮忙！

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外围概念

首先咱们先来理解一些外围概念，理解这些外围概念对应用K8S的高级个性很有帮忙。

ReplicaSet

ReplicaSet确保任何工夫都有指定数量的Pod正本在运行。通常用来保障给定数量的、完全相同的Pod的可用性。倡议应用Deployment来治理ReplicaSet，而不是间接应用ReplicaSet。

ConfigMap

ConfigMap是一种API对象，用来将非机密性的数据保留到键值对中。应用时，Pod能够将其用作环境变量、命令行参数或者存储卷中的配置文件。应用ConfigMap能够将你的配置数据和利用程序代码离开。

Volume

Volume指的是存储卷，蕴含可被Pod中容器拜访的数据目录。容器中的文件在磁盘上是长期寄存的，当容器解体时文件会失落，同时无奈在多个Pod中共享文件，通过应用存储卷能够解决这两个问题。

罕用的存储卷有如下几种：

configMap：configMap卷提供了向Pod注入配置数据的办法。ConfigMap对象中存储的数据能够被configMap类型的卷援用，而后被Pod中运行的容器化利用应用。
emptyDir：emptyDir卷可用于存储缓存数据。当Pod分派到某个Node上时，emptyDir卷会被创立，并且Pod在该节点上运行期间，卷始终存在。当Pod被从节点上删除时emptyDir卷中的数据也会被永恒删除。
hostPath：hostPath卷能将主机节点文件系统上的文件或目录挂载到你的Pod中。在Minikube中的主机指的是Minikube所在虚拟机。
local：local卷所代表的是某个被挂载的本地存储设备，例如磁盘、分区或者目录。local卷只能用作动态创立的长久卷，尚不反对动静配置。
nfs：nfs卷能将NFS（网络文件系统）挂载到你的Pod中。
persistentVolumeClaim：persistentVolumeClaim卷用来将长久卷（PersistentVolume）挂载到Pod中。长久卷（PV）是集群中的一块存储，能够由管理员当时供给，或者应用存储类（Storage Class）来动静供给，长久卷是集群资源相似于节点。

Ingress

Ingress相似于K8S中的网关服务，是对集群中服务的内部拜访进行治理的API对象，典型的拜访形式是HTTP。Ingress能够提供负载平衡、SSL终结和基于名称的虚构托管。

高级个性

扩缩利用

当流量减少时，咱们须要扩容应用程序满足用户需要。当流量缩小时，须要缩放利用以缩小服务器开销。在K8S中扩缩是通过扭转Deployment中的正本数量来实现的。

获取所有Deployment可应用如下命令：

kubectl get deployments

NAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGEkubernetes-nginx   1/1     1            1           43h

获取所有ReplicaSet可应用如下命令：

kubectl get rs

NAME                          DESIRED   CURRENT   READY   AGEkubernetes-nginx-78bcc44665   1         1         1       43h

对利用进行扩容操作，扩容到4个实例，再查看所有：

kubectl scale deployments/kubernetes-nginx --replicas=4

[macro@linux-local root]$ kubectl get deploymentsNAME               READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGEkubernetes-nginx   4/4     4            4           43h

查看所有Pod，发现曾经有4个运行在不同的IP地址上了；

kubectl get pods -o wide

NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE       NOMINATED NODE   READINESS GATESkubernetes-nginx-78bcc44665-8fnnn   1/1     Running   2          43h   172.17.0.3   minikube   <none>           <none>kubernetes-nginx-78bcc44665-dvq4t   1/1     Running   0          84s   172.17.0.8   minikube   <none>           <none>kubernetes-nginx-78bcc44665-thzg9   1/1     Running   0          84s   172.17.0.7   minikube   <none>           <none>kubernetes-nginx-78bcc44665-w7xqd   1/1     Running   0          84s   172.17.0.6   minikube   <none>           <none>

对利用进行缩放操作，缩放到2个实例；

kubectl scale deployments/kubernetes-nginx --replicas=2

NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE   IP           NODE       NOMINATED NODE   READINESS GATESkubernetes-nginx-78bcc44665-8fnnn   1/1     Running   2          44h   172.17.0.3   minikube   <none>           <none>kubernetes-nginx-78bcc44665-w7xqd   1/1     Running   0          11m   172.17.0.6   minikube   <none>           <none>

滚动更新

滚动更新容许通过应用新的实例逐渐更新Pod实例，零停机进行Deployment更新。K8S不仅能够实现滚动更新，还能够反对回滚操作。

目前运行了4个Nginx1.10版本的实例：

[macro@linux-local root]$ kubectl get podsNAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGEkubernetes-nginx-78bcc44665-8fnnn   1/1     Running   2          44hkubernetes-nginx-78bcc44665-jpw2g   1/1     Running   0          5skubernetes-nginx-78bcc44665-w7xqd   1/1     Running   0          59mkubernetes-nginx-78bcc44665-xx8s5   1/1     Running   0          5s

能够通过kubectl describe命令来查看镜像版本号：

[macro@linux-local root]$ kubectl describe pods |grep Image    Image:          nginx:1.10    Image ID:       docker-pullable://nginx@sha256:6202beb06ea61f44179e02ca965e8e13b961d12640101fca213efbfd145d7575

通过kubectl set image命令来更新Nginx镜像的版本号为1.19，此时K8S会执行滚动更新，逐渐进行1.10版本的实例并启动1.19版本的实例；

# 命令格局 kubectl set image Deployment的名称 容器名称=容器镜像:镜像版本号kubectl set image deployments/kubernetes-nginx nginx=nginx:1.19

# 进行1个旧实例并创立2个新实例NAME                                READY   STATUS              RESTARTS   AGEkubernetes-nginx-66f67cd758-rbcz5   0/1     ContainerCreating   0          11skubernetes-nginx-66f67cd758-s9ck8   0/1     ContainerCreating   0          11skubernetes-nginx-78bcc44665-8fnnn   1/1     Running             2          45hkubernetes-nginx-78bcc44665-jpw2g   0/1     Terminating         0          15mkubernetes-nginx-78bcc44665-w7xqd   1/1     Running             0          75mkubernetes-nginx-78bcc44665-xx8s5   1/1     Running             0          15m# 1个实例已被进行2个新实例仍创立中NAME                                READY   STATUS              RESTARTS   AGEkubernetes-nginx-66f67cd758-rbcz5   0/1     ContainerCreating   0          30skubernetes-nginx-66f67cd758-s9ck8   0/1     ContainerCreating   0          30skubernetes-nginx-78bcc44665-8fnnn   1/1     Running             2          45hkubernetes-nginx-78bcc44665-w7xqd   1/1     Running             0          75mkubernetes-nginx-78bcc44665-xx8s5   1/1     Running             0          15m# 4个新实例均已创立实现NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGEkubernetes-nginx-66f67cd758-jn926   1/1     Running   0          48skubernetes-nginx-66f67cd758-rbcz5   1/1     Running   0          3m12skubernetes-nginx-66f67cd758-s9ck8   1/1     Running   0          3m12skubernetes-nginx-66f67cd758-smr7n   1/1     Running   0          44s

此时再应用kubectl describe命令来查看镜像版本号，发现Nginx曾经更新至1.19版本：

[macro@linux-local root]$ kubectl describe pods |grep Image    Image:          nginx:1.19    Image ID:       docker-pullable://nginx@sha256:4cf620a5c81390ee209398ecc18e5fb9dd0f5155cd82adcbae532fec94006fb9

如果想回滚到原来的版本的话，间接应用kubectl rollout undo命令即可。

kubectl rollout undo deployments/kubernetes-nginx

配置管理

ConfigMap容许你将配置文件与镜像文件拆散，以使容器化的应用程序具备可移植性。接下来咱们演示下如何将ConfigMap的的属性注入到Pod的环境变量中去。

增加配置文件nginx-config.yaml用于创立ConfigMap，ConfigMap名称为nginx-config，配置信息寄存在data节点下：

apiVersion: v1kind: ConfigMapmetadata:  name: nginx-config  namespace: defaultdata:  nginx-env: test

利用nginx-config.yaml文件创建ConfigMap：

kubectl create -f nginx-config.yaml

获取所有ConfigMap：

kubectl get configmap

NAME               DATA   AGEkube-root-ca.crt   1      2d22hnginx-config       1      13s

通过yaml格局查看ConfigMap中的内容：

kubectl get configmaps nginx-config -o yaml

apiVersion: v1data:  nginx-env: testkind: ConfigMapmetadata:  creationTimestamp: "2021-01-08T01:49:44Z"  managedFields:  - apiVersion: v1    fieldsType: FieldsV1    fieldsV1:      f:data:        .: {}        f:nginx-env: {}    manager: kubectl-create    operation: Update    time: "2021-01-08T01:49:44Z"  name: nginx-config  namespace: default  resourceVersion: "61322"  uid: a477567f-2aff-4a04-9a49-f19220baf0d3

增加配置文件nginx-deployment.yaml用于创立Deployment，部署一个Nginx服务，在Nginx的环境变量中援用ConfigMap中的属性：

apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata:  name: nginx-deployment  labels:    app: nginxspec:  replicas: 1  selector:    matchLabels:      app: nginx  template:    metadata:      labels:        app: nginx    spec:      containers:        - name: nginx          image: nginx:1.10          ports:            - containerPort: 80          env:            - name: NGINX_ENV # 在Nginx中设置环境变量              valueFrom:                configMapKeyRef:                  name: nginx-config # 设置ConfigMap的名称                  key: nginx-env # 须要取值的键

利用配置文件文件创建Deployment：

kubectl apply -f nginx-deployment.yaml

创立胜利后查看Pod中的环境变量，发现NGINX_ENV变量曾经被注入了；

kubectl exec deployments/nginx-deployment -- env

PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/binHOSTNAME=nginx-deployment-66fcf997c-xxdsbNGINX_ENV=test

存储卷应用

通过存储卷，咱们能够把内部数据挂载到容器中去，供容器中的利用拜访，这样就算容器解体了，数据仍然能够存在。

记得之前咱们应用Docker部署Nginx的时候，将Nginx的html、logs、conf目录从内部挂载到了容器中；

docker run -p 80:80 --name nginx \-v /mydata/nginx/html:/usr/share/nginx/html \-v /mydata/nginx/logs:/var/log/nginx  \-v /mydata/nginx/conf:/etc/nginx \-d nginx:1.10

Minikube能够认为是一台虚拟机，咱们能够用Minikube的ssh命令来拜访它；

minikube ssh

Minikube中默认有一个docker用户，咱们先重置下它的明码；

sudo passwd docker

在Minikube中创立mydata目录；

midir /home/docker/mydata

咱们须要把Nginx的数据目录复制到Minikube中去，能力实现目录的挂载，留神docker用户只能批改/home/docker目录中的文件，咱们通过scp命令来复制文件；

scp -r /home/macro/mydata/nginx docker@192.168.49.2:/home/docker/mydata/nginx

增加配置文件nginx-volume-deployment.yaml用于创立Deployment：

apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata:  name: nginx-volume-deployment  labels:    app: nginxspec:  replicas: 1  selector:    matchLabels:      app: nginx  template:    metadata:      labels:        app: nginx    spec:      containers:        - name: nginx          image: nginx:1.10          ports:            - containerPort: 80          volumeMounts:            - mountPath: /usr/share/nginx/html              name: html-volume            - mountPath: /var/log/nginx              name: logs-volume            - mountPath: /etc/nginx              name: conf-volume      volumes:        - name: html-volume          hostPath:            path: /home/docker/mydata/nginx/html            type: Directory        - name: logs-volume          hostPath:            path: /home/docker/mydata/nginx/logs            type: Directory        - name: conf-volume          hostPath:            path: /home/docker/mydata/nginx/conf            type: Directory

利用配置文件创立Deployment；

kubectl apply -f nginx-volume-deployment.yaml

增加配置文件nginx-service.yaml用于创立Service；

apiVersion: v1kind: Servicemetadata:  name: nginx-servicespec:  type: NodePort  selector:    app: nginx  ports:    - name: http      protocol: TCP      port: 80      targetPort: 80      nodePort: 30080

利用配置文件创立Service；

kubectl apply -f nginx-service.yaml

查看下Service服务拜访端口；

[macro@linux-local nginx]$ kubectl get servicesNAME                      TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGEkubernetes                ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP        6d23hkubernetes-nginx          NodePort    10.106.227.54   <none>        80:30158/TCP   5d22hnginx-service             NodePort    10.103.72.111   <none>        80:30080/TCP   7s

通过CURL命令能够拜访Nginx首页信息。

curl $(minikube ip):30080

网关路由

Ingress能够作为K8S的网关来应用，能提供服务路由和负载平衡等性能。

Minikube默认没有启用Ingress插件，须要手动开启；

minikube addons enable ingress

开启Ingress过程中遇到了一个坑，会在验证的时候卡主，其实是Minikube外部无奈下载Ingress镜像导致的：

[macro@linux-local ~]$ minikube addons enable ingress* Verifying ingress addon...

解决该问题须要手动下载第三方镜像，并标记为须要的镜像，并从新启用Ingress插件；

# 查找启动有问题的Podkubectl get pods -n kube-system# 查看启动失败起因kubectl describe ingress-nginx-controller-xxx -n kube-system# 连贯到Minikubeminikube ssh# 原来须要下载的镜像（曾经无奈下载）docker pull us.gcr.io/k8s-artifacts-prod/ingress-nginx/controller:v0.40.2# 下载第三方代替镜像（间接去DockerHub官网搜寻即可）docker pull pollyduan/ingress-nginx-controller:v0.40.2# 批改镜像名称docker tag pollyduan/ingress-nginx-controller:v0.40.2 us.gcr.io/k8s-artifacts-prod/ingress-nginx/controller:v0.40.2

重启插件后查看下Ingress是否在运行；

kubectl get pods -n kube-system

NAME                                        READY   STATUS      RESTARTS   AGEingress-nginx-admission-create-krpgk        0/1     Completed   0          46hingress-nginx-admission-patch-wnxlk         0/1     Completed   3          46hingress-nginx-controller-558664778f-wwgws   1/1     Running     2          46h

增加配置文件nginx-ingress.yaml用于创立Ingress；

apiVersion: networking.k8s.io/v1kind: Ingressmetadata:  name: nginx-ingress  annotations:    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /$1spec:  rules:    - host: nginx-volume.com      http:        paths:          - path: /            pathType: Prefix            backend:              service:                name: nginx-service                port:                  number: 80

利用配置文件创立Ingress；

kubectl apply -f nginx-ingress.yaml

查看所有Ingress，此时咱们曾经能够通过nginx-volume.com来拜访Pod中运行的Nginx服务了；

kubectl get ingress

NAME            CLASS    HOSTS              ADDRESS        PORTS   AGEnginx-ingress   <none>   nginx-volume.com   192.168.49.2   80      6s

须要批改下host文件，留神切换到root账号后批改：

# 切换到root用户su -# 批改host文件vi /etc/hosts# 增加如下记录192.168.49.2 nginx-volume.com

最初通过CURL命令能够拜访Nginx首页信息。

curl nginx-volume.com

总结

通过K8S扩大和治理容器化利用的确非常不便，通过几个命令咱们就能够实现零停机更新，出了故障也不怕，一个命令实现回滚。然而大量的命令行操作总显得枯燥无味，要是有个可视化工具能够间接治理K8S就更好了。

参考资料

官网文档：https://kubernetes.io/zh/docs...

本文 GitHub https://github.com/macrozheng/mall-learning 曾经收录，欢送大家Star！