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示例:使用 Redis 部署 PHP 留言板应用程序
本教程向你展示如何使用 Kubernetes 和 Docker 构建和部署一个简单的 (非面向生产的) 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
教程目标
- 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
准备开始
你必须拥有一个 Kubernetes 的集群,同时你的 Kubernetes 集群必须带有 kubectl 命令行工具。 建议在至少有两个节点的集群上运行本教程,且这些节点不作为控制平面主机。 如果你还没有集群,你可以通过 Minikube 构建一个你自己的集群,或者你可以使用下面任意一个 Kubernetes 工具构建:
您的 Kubernetes 服务器版本必须不低于版本 v1.14. 要获知版本信息,请输入kubectl version
.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。
# 来源:https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/tutorials/guestbook
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: redis-leader
labels:
app: redis
role: leader
tier: backend
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: redis
template:
metadata:
labels:
app: redis
role: leader
tier: backend
spec:
containers:
- name: leader
image: "docker.io/redis:6.0.5"
resources:
requests:
cpu: 100m
memory: 100Mi
ports:
- containerPort: 6379
在下载清单文件的目录中启动终端窗口。
从
redis-leader-deployment.yaml
文件中应用 Redis Deployment:kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/redis-leader-deployment.yaml
查询 Pod 列表以验证 Redis Pod 是否正在运行:
kubectl get pods
响应应该与此类似:
NAME READY STATUS RESTARTS AGE redis-leader-fb76b4755-xjr2n 1/1 Running 0 13s
运行以下命令查看 Redis Deployment 中的日志:
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。
# 来源:https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/tutorials/guestbook
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: redis-leader
labels:
app: redis
role: leader
tier: backend
spec:
ports:
- port: 6379
targetPort: 6379
selector:
app: redis
role: leader
tier: backend
使用下面的
redis-leader-service.yaml
文件创建 Redis的服务:kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/redis-leader-service.yaml
查询服务列表验证 Redis 服务是否正在运行:
kubectl get service
响应应该与此类似:
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE kubernetes ClusterIP 10.0.0.1 <none> 443/TCP 1m redis-leader ClusterIP 10.103.78.24 <none> 6379/TCP 16s
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。
# 来源:https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/tutorials/guestbook
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: redis-follower
labels:
app: redis
role: follower
tier: backend
spec:
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: redis
template:
metadata:
labels:
app: redis
role: follower
tier: backend
spec:
containers:
- name: follower
image: gcr.io/google_samples/gb-redis-follower:v2
resources:
requests:
cpu: 100m
memory: 100Mi
ports:
- containerPort: 6379
应用下面的
redis-follower-deployment.yaml
文件创建 Redis Deployment:kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/redis-follower-deployment.yaml
通过查询 Pods 列表,验证两个 Redis 跟随者副本在运行:
kubectl get pods
响应应该类似于这样:
NAME READY STATUS RESTARTS AGE redis-follower-dddfbdcc9-82sfr 1/1 Running 0 37s redis-follower-dddfbdcc9-qrt5k 1/1 Running 0 38s 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。
# 来源:https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/tutorials/guestbook
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: redis-follower
labels:
app: redis
role: follower
tier: backend
spec:
ports:
# 此服务应使用的端口
- port: 6379
selector:
app: redis
role: follower
tier: backend
应用如下所示
redis-follower-service.yaml
文件中的 Redis Service:kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/redis-follower-service.yaml
查询 Service 列表,验证 Redis 服务在运行:
kubectl get service
响应应该类似于这样:
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 3d19h redis-follower ClusterIP 10.110.162.42 <none> 6379/TCP 9s 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
# 来源:https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/tutorials/guestbook
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: frontend
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: guestbook
tier: frontend
template:
metadata:
labels:
app: guestbook
tier: frontend
spec:
containers:
- name: php-redis
image: gcr.io/google_samples/gb-frontend:v5
env:
- name: GET_HOSTS_FROM
value: "dns"
resources:
requests:
cpu: 100m
memory: 100Mi
ports:
- containerPort: 80
应用来自
frontend-deployment.yaml
文件的前端 Deployment:kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/frontend-deployment.yaml
查询 Pod 列表,验证三个前端副本正在运行:
kubectl get pods -l app=guestbook -l tier=frontend
响应应该与此类似:
NAME READY STATUS RESTARTS AGE frontend-85595f5bf9-5tqhb 1/1 Running 0 47s frontend-85595f5bf9-qbzwm 1/1 Running 0 47s 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。
type: LoadBalancer
。# 来源:https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/tutorials/guestbook
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: frontend
labels:
app: guestbook
tier: frontend
spec:
# 如果你的集群支持,请取消注释以下内容以自动为前端服务创建一个外部负载均衡 IP。
# type: LoadBalancer
#type: LoadBalancer
ports:
# 此服务应使用的端口
- port: 80
selector:
app: guestbook
tier: frontend
应用来自
frontend-service.yaml
文件中的前端服务:kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/frontend-service.yaml
查询 Service 列表以验证前端服务正在运行:
kubectl get services
响应应该与此类似:
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE frontend ClusterIP 10.97.28.230 <none> 80/TCP 19s kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 3d19h redis-follower ClusterIP 10.110.162.42 <none> 6379/TCP 5m48s redis-leader ClusterIP 10.103.78.24 <none> 6379/TCP 11m
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 8080:80
响应应该与此类似:
Forwarding from 127.0.0.1:8080 -> 80 Forwarding from [::1]:8080 -> 80
- 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。
运行以下命令以获取前端服务的 IP 地址。
kubectl get service frontend
响应应该与此类似:
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE frontend LoadBalancer 10.51.242.136 109.197.92.229 80:32372/TCP 1m
- 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。
运行以下命令扩展前端 Pod 的数量:
kubectl scale deployment frontend --replicas=5
查询 Pod 列表验证正在运行的前端 Pod 的数量:
kubectl get pods
响应应该类似于这样:
NAME READY STATUS RESTARTS AGE frontend-85595f5bf9-5df5m 1/1 Running 0 83s frontend-85595f5bf9-7zmg5 1/1 Running 0 83s frontend-85595f5bf9-cpskg 1/1 Running 0 15m frontend-85595f5bf9-l2l54 1/1 Running 0 14m frontend-85595f5bf9-l9c8z 1/1 Running 0 14m redis-follower-dddfbdcc9-82sfr 1/1 Running 0 97m redis-follower-dddfbdcc9-qrt5k 1/1 Running 0 97m redis-leader-fb76b4755-xjr2n 1/1 Running 0 108m
运行以下命令缩小前端 Pod 的数量:
kubectl scale deployment frontend --replicas=2
查询 Pod 列表验证正在运行的前端 Pod 的数量:
kubectl get pods
响应应该类似于这样:
NAME READY STATUS RESTARTS AGE frontend-85595f5bf9-cpskg 1/1 Running 0 16m frontend-85595f5bf9-l9c8z 1/1 Running 0 15m redis-follower-dddfbdcc9-82sfr 1/1 Running 0 98m redis-follower-dddfbdcc9-qrt5k 1/1 Running 0 98m redis-leader-fb76b4755-xjr2n 1/1 Running 0 109m
清理现场
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。
运行以下命令以删除所有 Pod,Deployments 和 Services。
kubectl delete deployment -l app=redis kubectl delete service -l app=redis kubectl delete deployment frontend kubectl delete service frontend
响应应该是:
deployment.apps "redis-follower" deleted deployment.apps "redis-leader" deleted deployment.apps "frontend" deleted service "frontend" deleted
查询 Pod 列表,确认没有 Pod 在运行:
kubectl get pods
响应应该是:
No resources found in default namespace.
接下来
- 完成 Kubernetes 基础 交互式教程
- 使用 Kubernetes 创建一个博客,使用 MySQL 和 Wordpress 的持久卷
- 进一步阅读连接应用程序
- 进一步阅读管理资源