當許多JAVA開發(fā)人員使用Spring框架來快速創(chuàng)建Web服務,但是其在生產環(huán)境中運行可能是個比較大的挑戰(zhàn),因為有很多運行方式和云提供商。當然您可以使用像AWS Elastic Beanstalk這樣的服務來保持其運行,實現自動縮放、零停機部署、無需部署新版本的基礎設施經驗等等。但是,這些服務對于預算較低的人來說會花費很多錢,同時失去對服務基礎設施的控制。
如果預算有限,想以低成本獲得彈性Beanstalk的所有好處,可以使用Kube.NETes,并且它是開源的!
1 生成Docker鏡像
Kubernetes是一個容器編排平臺,它可以自動化地部署、擴展和管理容器化應用程序。Kubernetes的工作原理是這樣的:您可以從應用程序創(chuàng)建Docker鏡像,并“告訴”Kubernetes啟動您創(chuàng)建的一個或多個鏡像實例。然后,Kubernetes會自動將這些實例分配給可用的節(jié)點,并確保它們始終處于運行狀態(tài)。如果有節(jié)點失敗或需要擴展應用程序,則Kubernetes會自動重新分配實例,以確保應用程序始終處于可用狀態(tài)。因此,我們的第一步是從Spring Boot服務創(chuàng)建一個鏡像。
以下一個Dockerfile示例:
FROM openjdk:8-jdk-alpine
VOLUME /tmp
MAINTAINER Samuel Birocchi <samuel.birocchi@gobots.com.br>
ADD target/*.jar App.jar
COPY newrelic newrelic
ENV JAVA_OPTS=""
ENV SPRING_PROFILE="default"
ENV MONGO_PASSword=""
ENTRYPOINT exec java $JAVA_OPTS
-javaagent:newrelic/newrelic.jar
-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom
-Dspring.profiles.active=$SPRING_PROFILE
-Dmongo.password=$MONGO_PASSWORD
-jar app.jar
有了這個和docker build插件,我們可以運行gradle clean buildDocker
(或使用maven docker插件)來構建docker鏡像。請注意,它將創(chuàng)建一個帶有gradle.properties
或build.gradle
上配置的版本標簽的映像。
2 創(chuàng)建部署和Pods
現在要將創(chuàng)建好的鏡像放在Kubernetes上,我們需要將其上傳到注冊表中。我們可以上傳到公共docker注冊表,但是該映像將對每個人都可用!由于我們的服務是私有的,因此我們需要上傳到私有注冊表。幸運的是,Gcloud為您的帳戶提供了私有注冊表。
這樣一來,就可以最終將服務放在Kubernetes集群上了!由于正在使用Gcloud,因此使用GKE創(chuàng)建集群非常容易,請按照本教程進行操作。創(chuàng)建集群后,配置命令行連接它后,需要為應用程序創(chuàng)建部署(或復制控制器)以實現可擴展性。使用以下配置作為初始配置:
apiVersion: apps/v1beta1 # for versions before 1.8.0 use apps/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
name: spring-boot-deployment
spec:
selector:
matchLabels:
app: spring-boot-app
replicas: 3 # tells deployment to run 3 pods matching the template
template: # create pods using pod definition in this template
metadata:
labels:
app: spring-boot-app
spec:
containers:
- name: spring-boot-app
image: #your image name here
ports:
- containerPort: 8080
name: server
- containerPort: 8081
name: management
考慮到在最后一步中配置了Kubernetes命令行界面(kubectl),因此我們可以使用kubectl apply -f Deployment.yml
為Kubernetes集群創(chuàng)建一個新的部署,并使用此配置。過一段時間后,您可以使用kubectl get deployment spring-boot-deployment
檢查部署的狀態(tài),并使用kubectl get pods spring-boot-app
檢查pod的狀態(tài)。如果要檢查pod的日志,則可以使用kubectl log
命令。
3 使用服務公開我們的Pods
現在,我們的Pod正在運行,需要創(chuàng)建一個服務來將Pod公開。使用下配置創(chuàng)建服務:
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: spring-boot-service
spec:
ports:
- port: 8080
targetPort: 8080
name: http
- port: 8081
targetPort: 8081
name: management
selector:
app: spring-boot-app
type: NodePort
正如所看到的,服務配置非常簡單。但是,此配置未公開。我們可以將服務類型設置為LoadBalancer,因為gcloud會自動為我們的服務創(chuàng)建真正的負載均衡器和外部IP。實際上嘗試使用此配置我們無法正確設置TLS和HTTPS,我們希望服務僅通過HTTPS協議訪問。但是該怎么做呢?
4 使用Ingress進行路由
可以找到Kubernetes Ingress來使用。它是一個較新的功能,但非常有效。它幾乎像一個類型為LoadBalancer的服務,但您可以設置自定義路由規(guī)則。下面是Ingress配置:
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
name: spring-boot-ingress
annotations:
kubernetes.io/ingress.allow-http: "false"
spec:
tls:
- secretName: your-tls-secret
backend:
serviceName: spring-boot-service
servicePort: 8080
正如所看到的,我們將入口設置為僅允許使用kubernetes.io/ingress.allow-http:"false"
進行HTTPS連接。但是,您會發(fā)現此文件中有TLS配置。我們需要首先創(chuàng)建一個Secret,其中包含用于Ingress訪問的ssl證書數據。使用下文配置即可完成此操作。
5 Secrets
apiVersion: v1
data:
tls.crt: #base64 hash of your cert
tls.key: #base64 hash of your key
kind: Secret
metadata:
name: your-tls-secret
namespace: default
type: Opaque
應用所有配置后,我們可以使用 kubectl get ingress spring-boot-ingress 命令檢查應用程序的外部 IP。通過 HTTPS 訪問,我們的 Spring Boot 應用程序就運行在 Kubernetes 集群上了!
重要!Kubernetes服務對默認pod端口和端點“/”執(zhí)行健康檢查。如果您沒有映射該端點或者它受到保護,則需要加入livenessProbe
和readinessProbe
配置。
建議在部署到生產之前使用minikube測試這些設置,以便您熟悉Kubernetes環(huán)境。
要部署新版本,請使用kubectl set image deployment/spring-boot-deployment spring-boot-app=your-new-image
或僅使用kubectl edit deployment spring-boot-deployment
編輯配置。使用第二個命令,您可以同時更新圖像和Pod的數量。如果您只想擴展應用程序,請運行kubectl scale deployment spring-boot-deployment --replicas=10
或創(chuàng)建自動縮放配置。
更新部署會導致Kubernetes滾動更新,無需停機,因為它會處理所有內容,您只需坐下來放松即可。將基礎架構更改為GKE后,可以減少關注應用程序的健康狀況,更多地關注開發(fā)。Kubernetes非常易于與CI工具(如Jenkins、GitLab CI、BitBucket Pipelines等)一起使用。