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移动端

在本地开发中使用Kubernetes

就在几天前,我遇到了Skaffold,它是一款命令行工具,旨在促进Kubernetes应用的持续开发。在本文中,我将向你展示如何在Skaffold和Kubernetes的协助下开发一款Node.js app。

作者:孙科翻译来源:DockOne|2018-03-26 14:25

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【编者的话】本文介绍了一款解决Kubenetes应用本地开发痛点的工具——Skaffold,作者通过实际示例向大家展示了整个使用流程,值得参考。

在过去的几年,我已经在自己合伙创办的Node.js咨询公司RisingStack和GoDaddy的生产环境中大规模使用Kubernetes。其中一项最常见的挑战是缺乏合适的工具使开发者能够在本地而不是真实的Kubernetes集群开发他们的服务。在实践中,这意味着开发者在脱离开发环境或者生产环境运行本地实例,这非常不理想:若不在本地运行那些服务,调试将变得颇具挑战。

在本地开发中使用Kubernetes

就在几天前,我遇到了Skaffold,它是一款命令行工具,旨在促进Kubernetes应用的持续开发。在本文中,我将向你展示如何在Skaffold和Kubernetes的协助下开发一款Node.js app。

Skaffold是一款命令行工具,旨在促进Kubernetes应用的持续开发。你可以在本地迭代应用源码,然后将其部署到本地或者远程Kubernetes集群中。Skaffold会处理构建、上传和应用部署方面的工作流。它通用可以在自动化环境中使用,例如CI/CD流水线,以实施同样的工作流,并作为将应用迁移到生产环境时的工具。——Skaffold官方文档

在实践中,Skaffold可以:

  • 探测代码的变更,自动构建,并上传部署
  • 自动更新镜像的tag,因此你不在需要手动修改Kubernetes的manifest文件
  • 一次性构建/部署/上传不同的应用,因此它对于微服务同样完美适配
  • 支持开发环境和生产环境,通过仅一次运行manifest,或者持续观察变更

安装Skaffold

先决条件:

  • 确定已经安装了Minikube——(Skaffold能够与任何Kubernetes集群工作,出于简便性,我选择了Minikube)
  • 确定已经安装了kubectl
  • 确定你已经安装了Docker

安装完上述依赖,访问Skaffold发行版页面,下载适合你的系统的版本,然后将其添加到PATH。

使用Skaffold开发一款Node.js应用

让我们通过开发一款简单的Node.js应用入门——没有任何魔法,只是一个基于Express的傻瓜HTTP服务器罢了:

  1. const express = require('express') 
  2. const app = express() 
  3.  
  4. app.get('/', function (req, res) { 
  5. res.json({ 
  6. status: 'ok' 
  7. }) 
  8. }) 
  9.  
  10. app.listen(3000, err => { 
  11. if (err) { 
  12. throw err 
  13.  
  14. console.log('server is listening') 
  15. })  

下一步,创建Dockerfile使应用容器化:

  1. FROM node:8.10.0-alpine 
  2.  
  3. WORKDIR /usr/src/app 
  4.  
  5. COPY package.json . 
  6. COPY package-lock.json . 
  7. RUN npm install 
  8.  
  9. COPY . . 
  10.  
  11. EXPOSE 3000 
  12.  
  13. CMD node index.js 

为了在Kubernetes中运行该应用,我们创建一个部署,并通过一个服务来expose该部署。为实现该目的,我使用:

  1. # k8s-app.yml 
  2. apiVersion: extensions/v1beta1 
  3. kind: Deployment 
  4. metadata: 
  5. name: node-app 
  6. spec: 
  7. replicas: 1 
  8. template: 
  9. metadata: 
  10.   labels: 
  11.     app: node-app 
  12. spec: 
  13.   containers: 
  14.   - name: node-app 
  15.     image: IMAGE_NAME 
  16.     ports: 
  17.     - containerPort: 3000 
  18. --- 
  19. apiVersion: v1 
  20. kind: Service 
  21. metadata: 
  22. name: node-app 
  23. labels: 
  24. app: node-app 
  25. spec: 
  26. selector: 
  27. app: node-app 
  28. ports: 
  29. - port: 3000 
  30. protocol: TCP 
  31. nodePort: 30003 
  32. type: LoadBalancer 

现在你便可以通过docker build .命令创建该容器化应用了。然而,通过这种方式,你将仅构建镜像,它并不会在Kubernetes集群中运行该容器。这就需要Skaffold的帮助了。

Skaffold使用YAML描述工作流。对于上述应用,该文件如下所示:

  1. # skaffold.yaml 
  2. apiVersion: skaffold/v1alpha1 
  3. kind: Config 
  4. build: 
  5. artifacts: 
  6. - imageName: node-app 
  7. workspace: . 
  8. local: {} 
  9. deploy: 
  10. kubectl: 
  11. manifests: 
  12. - paths: 
  13.   - k8s-app.yml 
  14.   parameters: 
  15.     IMAGE_NAME: node-app 

正如你所看到的,配置文件有2个主要部分:build段和部署段。在build段中,我们可以定义想要创建的构建(绝大多数为Docker镜像),在deploy段中,我们可以定义想要在Kubernetes中看到的资源(例如服务或部署)。

paths数组告知Skaffold,Kubernetes manifests的具体位置,通过参数,你可以将变量注入到manifest中。更多细节,请参考Skaffold标注示例。

通过上述步骤,你已经完成Skaffold的配置了。如果你已经使用Kubernetes部署应用,那么你可以简单的复用你的Dockerfile和Kubernetes manifest,只需编写Skaffold的yaml文件即可。

运行Skaffold前,你需要先启动Minikube(使用minikube start),然后运行Skaffold:

  1. skaffold dev 
  2. Starting build... 
  3. Found minikube or Docker for Desktop context, using local docker daemon. 
  4. Sending build context to Docker daemon  2.014MB 
  5. Step 1/8 : FROM node:8.6.0-alpine 
  6. ---> b7e15c83cdaf 
  7. Step 2/8 : WORKDIR /usr/src/app 
  8. ---> Using cache 
  9. ---> e4cf80f4e3d6 
  10. Step 3/8 : COPY package.json . 
  11. ---> Using cache 
  12. ---> 78f285cee4cb 
  13. Step 4/8 : COPY package-lock.json . 
  14. ---> Using cache 
  15. ---> 52c2cc2364fe 
  16. Step 5/8 : RUN npm install 
  17. ---> Using cache 
  18. ---> f773a4b93a4b 
  19. Step 6/8 : COPY . . 
  20. ---> b0cc2a87fe89 
  21. Step 7/8 : EXPOSE 3000 
  22. ---> Running in cd4d940ddaff 
  23. ---> e2f558c9f067 
  24. Step 8/8 : CMD node index.js 
  25. ---> Running in 4752ba26ff2c 
  26. ---> 5b62e8667662 
  27. Successfully built 5b62e8667662 
  28. Successfully tagged 71dba0517e741b4c8a11728cf905fe84:latest 
  29. Successfully tagged node-app:5b62e86676627e49417af333b8da588b728bd3c9e5d777f6db5565d0e7a91015 
  30. Build complete. 
  31. Starting deploy... 
  32. Deploying k8s-app.yml... 
  33. Deploy complete. 
  34.  
  35. [node-app-5d4df6585b-r87lk node-app] server is listening 

一旦修改你的文件,Skaffold将会自动将其重新部署到Kubernetes。你可以通过执行minikube service [service-name]访问你的服务。在我们的示例中,它是minikube service node-app。这会开启你的默认浏览器,并访问你刚刚部署的Node.js应用。

我希望这篇教程可以助你节省开发Kubernetes服务的时间,正如我也是Skaffold新手,如果有任何疏漏,请在评论中留言告知!你可以从我的GitHubcheck out整个示例项目。

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【责任编辑:未丽燕 TEL:(010)68476606】

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