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本教程向你展示如何使用 Kubernetes 和 [Docker]
构建和部署一个简单的 ** 多层 Web 应用程序。本例由以下组件组成:

  • 单实例 [Redis] 以保存留言板条目
  • 多个 Web 前端实例

  • 启动 Redis 领导者(Leader)

  • 启动两个 Redis 跟随者(Follower)
  • 公开并查看前端服务
  • 清理

启动 Redis 数据库

留言板应用程序使用 Redis 存储数据。

创建 Redis Deployment

下面包含的清单文件指定了一个 Deployment 控制器,该控制器运行一个 Redis Pod 副本。

  1. 在下载清单文件的目录中启动终端窗口。
  2. redis-leader-deployment.yaml 文件中应用 Redis Deployment:
  1. kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/redis-leader-deployment.yaml
  1. 查询 Pod 列表以验证 Redis Pod 是否正在运行:

    1. kubectl get pods

响应应该与此类似:

  1. NAME READY STATUS RESTARTS AGE
  2. redis-leader-fb76b4755-xjr2n 1/1 Running 0 13s
  1. 运行以下命令查看 Redis Deployment 中的日志:

    1. kubectl logs -f deployment/redis-leader

创建 Redis 领导者服务

留言板应用程序需要往 Redis 中写数据。因此,需要创建
[Service] 来转发 Redis Pod
的流量。Service 定义了访问 Pod 的策略。

  1. 使用下面的 redis-leader-service.yaml 文件创建 Redis的服务:
  1. kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/redis-leader-service.yaml
  1. 查询服务列表验证 Redis 服务是否正在运行:

    1. kubectl get service

响应应该与此类似:

  1. NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT AGE
  2. kubernetes ClusterIP 10.0.0.1 <none> 443/TCP 1m
  3. redis-leader ClusterIP 10.103.78.24 <none> 6379/TCP 16s

这个清单文件创建了一个名为 redis-leader 的 Service,其中包含一组
与前面定义的标签匹配的标签,因此服务将网络流量路由到 Redis Pod 上。

设置 Redis 跟随者

尽管 Redis 领导者只有一个 Pod,你可以通过添加若干 Redis 跟随者来将其配置为高可用状态,
以满足流量需求。

  1. 应用下面的 redis-follower-deployment.yaml 文件创建 Redis Deployment:
  1. kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/redis-follower-deployment.yaml
  1. 通过查询 Pods 列表,验证两个 Redis 跟随者副本在运行:

    1. kubectl get pods

响应应该类似于这样:

  1. NAME READY STATUS RESTARTS AGE
  2. redis-follower-dddfbdcc9-82sfr 1/1 Running 0 37s
  3. redis-follower-dddfbdcc9-qrt5k 1/1 Running 0 38s
  4. redis-leader-fb76b4755-xjr2n 1/1 Running 0 11m

创建 Redis 跟随者服务

Guestbook 应用需要与 Redis 跟随者通信以读取数据。
为了让 Redis 跟随者可被发现,你必须创建另一个
[Service]。

  1. 应用如下所示 redis-follower-service.yaml 文件中的 Redis Service:
  1. kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/redis-follower-service.yaml
  1. 查询 Service 列表,验证 Redis 服务在运行:

    1. kubectl get service

响应应该类似于这样:

  1. NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT AGE
  2. kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 3d19h
  3. redis-follower ClusterIP 10.110.162.42 <none> 6379/TCP 9s
  4. redis-leader ClusterIP 10.103.78.24 <none> 6379/TCP 6m10s

清单文件创建了一个名为 redis-follower 的 Service,该 Service
具有一些与之前所定义的标签相匹配的标签,因此该 Service 能够将网络流量路由到
Redis Pod 之上。

设置并公开留言板前端

现在你有了一个为 Guestbook 应用配置的 Redis 存储处于运行状态,
接下来可以启动 Guestbook 的 Web 服务器了。
与 Redis 跟随者类似,前端也是使用 Kubernetes Deployment 来部署的。

Guestbook 应用使用 PHP 前端。该前端被配置成与后端的 Redis 跟随者或者
领导者服务通信,具体选择哪个服务取决于请求是读操作还是写操作。
前端对外暴露一个 JSON 接口,并提供基于 jQuery-Ajax 的用户体验。

创建 Guestbook 前端 Deployment

  1. 应用来自 frontend-deployment.yaml 文件的前端 Deployment:
  1. kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/frontend-deployment.yaml
  1. 查询 Pod 列表,验证三个前端副本正在运行:

    1. kubectl get pods -l app=guestbook -l tier=frontend

响应应该与此类似:

  1. NAME READY STATUS RESTARTS AGE
  2. frontend-85595f5bf9-5tqhb 1/1 Running 0 47s
  3. frontend-85595f5bf9-qbzwm 1/1 Running 0 47s
  4. frontend-85595f5bf9-zchwc 1/1 Running 0 47s

创建前端服务

应用的 Redis 服务只能在 Kubernetes 集群中访问,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 地址只能在集群中访问。

如果你希望访客能够访问你的 Guestbook,你必须将前端服务配置为外部可见的,
以便客户端可以从 Kubernetes 集群之外请求服务。
然而即便使用了 ClusterIP,Kubernetes 用户仍可以通过
kubectl port-forward 访问服务。

一些云提供商,如 Google Compute Engine 或 Google Kubernetes Engine,
支持外部负载均衡器。如果你的云提供商支持负载均衡器,并且你希望使用它,
只需取消注释 type: LoadBalancer

  1. 应用来自 frontend-service.yaml 文件中的前端服务:
  1. kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/frontend-service.yaml
  1. 查询 Service 列表以验证前端服务正在运行:

    1. kubectl get services

响应应该与此类似:

  1. NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT AGE
  2. frontend ClusterIP 10.97.28.230 <none> 80/TCP 19s
  3. kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 3d19h
  4. redis-follower ClusterIP 10.110.162.42 <none> 6379/TCP 5m48s
  5. redis-leader ClusterIP 10.103.78.24 <none> 6379/TCP 11m

通过 kubectl port-forward 查看前端服务

  1. 运行以下命令将本机的 8080 端口转发到服务的 80 端口。

    1. kubectl port-forward svc/frontend 8080:80

响应应该与此类似:

  1. Forwarding from 127.0.0.1:8080 -> 80
  2. Forwarding from [::1]:8080 -> 80
  1. 在浏览器中加载 [http://localhost:8080] 页面以查看 Guestbook。

通过 LoadBalancer 查看前端服务

如果你部署了 frontend-service.yaml,需要找到用来查看 Guestbook 的 IP 地址。

  1. 运行以下命令以获取前端服务的 IP 地址。

    1. kubectl get service frontend

响应应该与此类似:

  1. NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT AGE
  2. frontend LoadBalancer 10.51.242.136 109.197.92.229 80:32372/TCP 1m
  1. 复制这里的外部 IP 地址,然后在浏览器中加载页面以查看留言板。

尝试通过输入消息并点击 Submit 来添加一些留言板条目。
你所输入的消息会在前端显示。这一消息表明数据被通过你之前所创建的
Service 添加到 Redis 存储中。

扩展 Web 前端

你可以根据需要执行伸缩操作,这是因为服务器本身被定义为使用一个
Deployment 控制器的 Service。

  1. 运行以下命令扩展前端 Pod 的数量:

    1. kubectl scale deployment frontend --replicas=5
  1. 查询 Pod 列表验证正在运行的前端 Pod 的数量:

    1. kubectl get pods

响应应该类似于这样:

  1. NAME READY STATUS RESTARTS AGE
  2. frontend-85595f5bf9-5df5m 1/1 Running 0 83s
  3. frontend-85595f5bf9-7zmg5 1/1 Running 0 83s
  4. frontend-85595f5bf9-cpskg 1/1 Running 0 15m
  5. frontend-85595f5bf9-l2l54 1/1 Running 0 14m
  6. frontend-85595f5bf9-l9c8z 1/1 Running 0 14m
  7. redis-follower-dddfbdcc9-82sfr 1/1 Running 0 97m
  8. redis-follower-dddfbdcc9-qrt5k 1/1 Running 0 97m
  9. redis-leader-fb76b4755-xjr2n 1/1 Running 0 108m
  1. 运行以下命令缩小前端 Pod 的数量:

    1. kubectl scale deployment frontend --replicas=2
  1. 查询 Pod 列表验证正在运行的前端 Pod 的数量:

    1. kubectl get pods

响应应该类似于这样:

  1. NAME READY STATUS RESTARTS AGE
  2. frontend-85595f5bf9-cpskg 1/1 Running 0 16m
  3. frontend-85595f5bf9-l9c8z 1/1 Running 0 15m
  4. redis-follower-dddfbdcc9-82sfr 1/1 Running 0 98m
  5. redis-follower-dddfbdcc9-qrt5k 1/1 Running 0 98m
  6. redis-leader-fb76b4755-xjr2n 1/1 Running 0 109m

删除 Deployments 和服务还会删除正在运行的 Pod。
使用标签用一个命令删除多个资源。

  1. 运行以下命令以删除所有 Pod、Deployment 和 Service。

    1. kubectl delete deployment -l app=redis
    2. kubectl delete service -l app=redis
    3. kubectl delete deployment frontend
    4. kubectl delete service frontend

响应应该是:

  1. deployment.apps "redis-follower" deleted
  2. deployment.apps "redis-leader" deleted
  3. deployment.apps "frontend" deleted
  4. service "frontend" deleted
  1. 查询 Pod 列表,确认没有 Pod 在运行:

    1. kubectl get pods

响应应该是:

  1. No resources found in default namespace.
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