Рубрики
Без рубрики

Руководство по весеннему облаку Kubernetes

Узнайте, как установить Mini cube, настроить и развернуть приложения Spring Boot в локальной среде Kubernetes.

Автор оригинала: baeldung.

1. Обзор

Когда мы создаем решение для микросервисов, оба Spring Cloud и Kubernetes являются оптимальными решениями, поскольку они предоставляют компоненты для решения наиболее распространенных проблем. Однако, если мы решим выбрать Kubernetes в качестве основного менеджера контейнеров и платформы развертывания для нашего решения, мы все равно сможем использовать интересные функции Spring Cloud в основном через проект Spring Cloud Kubernetes .

Этот относительно новый проект, несомненно, обеспечивает легкую интеграцию с Kubernetes для Spring Boot приложений. Перед запуском может быть полезно посмотреть, как развернуть приложение Spring Boot на Minicube , локальной среде Kubernetes .

В этом уроке мы рассмотрим:

  • Установите Minitube на нашу локальную машину
  • Разработайте пример архитектуры микросервисов с двумя независимыми приложениями Spring Boot, взаимодействующими через REST
  • Настройка приложения в кластере с одним узлом с помощью мини-куба
  • Разверните приложение с помощью YAML конфигурационных файлов

2. Сценарий

В нашем примере мы используем сценарий, когда турагенты предлагают различные предложения клиентам, которые время от времени будут запрашивать услуги турагентов. Мы используем его для демонстрации:

  • обнаружение служб через Spring Cloud Kubernetes
  • управление конфигурацией и внедрение конфигурационных карт и секретов Kubernetes в модули приложений с помощью Spring Cloud Kubernetes Config
  • балансировка нагрузки использование ленты Spring Cloud Kubernetes

3. Настройка среды

Прежде всего, нам нужно установить Minitube на нашей локальной машине и предпочтительно драйвер виртуальной машины, такой как VirtualBox . Также рекомендуется ознакомиться с Kubernetes и его основными функциями, прежде чем следовать этой настройке среды.

Давайте запустим локальный одноузловой кластер Kubernetes:

minikube start --vm-driver=virtualbox

Эта команда создает виртуальную машину, которая запускает кластер Mini kube с помощью драйвера VirtualBox. Контекст по умолчанию в kubectl теперь будет minicube . Однако, чтобы иметь возможность переключаться между контекстами, мы используем:

kubectl config use-context minikube

После запуска Minicube мы можем подключиться к панели мониторинга Kubernetes , чтобы легко получить доступ к журналам и отслеживать наши службы, модули, конфигурационные карты и секреты:

minikube dashboard

3.1. Развертывание

Во-первых, давайте возьмем наш пример из GitHub .

На данный момент мы можем либо запустить “deployment-travel-client.sh” скрипт из родительской папки или же выполняйте каждую инструкцию одну за другой, чтобы получить хорошее представление о процедуре:

### build the repository
mvn clean install

### set docker env
eval $(minikube docker-env)

### build the docker images on minikube
cd travel-agency-service
docker build -t travel-agency-service .
cd ../client-service
docker build -t client-service .
cd ..

### secret and mongodb
kubectl delete -f travel-agency-service/secret.yaml
kubectl delete -f travel-agency-service/mongo-deployment.yaml

kubectl create -f travel-agency-service/secret.yaml
kubectl create -f travel-agency-service/mongo-deployment.yaml

### travel-agency-service
kubectl delete -f travel-agency-service/travel-agency-deployment.yaml
kubectl create -f travel-agency-service/travel-agency-deployment.yaml

### client-service
kubectl delete configmap client-service
kubectl delete -f client-service/client-service-deployment.yaml

kubectl create -f client-service/client-config.yaml
kubectl create -f client-service/client-service-deployment.yaml

# Check that the pods are running
kubectl get pods

4. Обнаружение служб

Этот проект предоставляет нам реализацию интерфейса Service Discovery в Kubernetes. В среде микросервисов обычно существует несколько модулей, работающих с одной и той же службой. Kubernetes предоставляет службу в виде набора конечных точек , которые могут быть извлечены и достигнуты из приложения Spring Boot, работающего в модуле в том же кластере Kubernetes.

Например, в нашем примере у нас есть несколько реплик службы турагентства, доступ к которой осуществляется из нашей клиентской службы как http://travel-agency-service:8080 . Однако это внутренне приведет к доступу к различным блокам, таким как travel-agency-service-7c9cfff655-4hxnp .

Лента Spring Cloud Kubernetes использует эту функцию для балансировки нагрузки между различными конечными точками службы.

Мы можем легко использовать обнаружение служб, добавив spring-cloud-starter-kubernetes зависимость от нашего клиентского приложения:


    org.springframework.cloud
    spring-cloud-starter-kubernetes

Кроме того, мы должны добавить @EnableDiscoveryClient и внедрить клиент Discovery в контроллер клиента с помощью @Autowired в нашем классе:

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}
@RestController
public class ClientController {
    @Autowired
    private DiscoveryClient discoveryClient;
}

5. Карты конфигурации

Как правило, микросервисы требуют некоторого управления конфигурацией . Например, в приложениях Spring Cloud мы будем использовать сервер конфигурации Spring Cloud.

Однако мы можем достичь этого с помощью ConfigMaps , предоставленных Kubernetes, при условии, что мы намерены использовать его только для конфиденциальной, незашифрованной информации. В качестве альтернативы, если информация, которой мы хотим поделиться, является конфиденциальной, мы должны использовать Secrets вместо этого.

В нашем примере мы используем карты конфигурации в приложении client-service Spring Boot. Давайте создадим client-config. файл yaml для определения конфигурационной карты клиент-службы :

apiVersion: v1 by d
kind: ConfigMap
metadata:
  name: client-service
data:
  application.properties: |-
    bean.message=Testing reload! Message from backend is: %s 
 Services : %s

Важно, чтобы имя конфигурационной карты совпадало с именем приложения , указанным в файле “application.properties”. В данном случае это клиент-сервис . Затем мы должны создать карту конфигурации для клиент-сервис на Kubernetes:

kubectl create -f client-config.yaml

Теперь давайте создадим класс конфигурации ClientConfig с @Configuration и @ConfigurationProperties и введем в ClientController :

@Configuration
@ConfigurationProperties(prefix = "bean")
public class ClientConfig {

    private String message = "Message from backend is: %s 
 Services : %s";

    // getters and setters
}
@RestController
public class ClientController {

    @Autowired
    private ClientConfig config;

    @GetMapping
    public String load() {
        return String.format(config.getMessage(), "", "");
    }
}

Если мы не указываем карту конфигурации, то мы должны ожидать увидеть сообщение по умолчанию, которое задано в классе. Однако, когда мы создаем карту конфигурации, это сообщение по умолчанию переопределяется этим свойством.

Кроме того, каждый раз, когда мы решаем обновить карту конфигурации, сообщение на странице изменяется соответствующим образом:

kubectl edit configmap client-service

6. Секреты

Давайте посмотрим, как работают Секреты , изучив спецификацию параметров подключения MongoDB в нашем примере. Мы собираемся создать переменные среды в Kubernetes, которые затем будут введены в приложение Spring Boot.

6.1. Создайте секрет

Первым шагом является создание секрета.yaml файл, кодирующий имя пользователя и пароль в Base64 :

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: db-secret
data:
  username: dXNlcg==
  password: cDQ1NXcwcmQ=

Давайте применим секретную конфигурацию к кластеру Kubernetes:

kubectl apply -f secret.yaml

6.2. Создайте службу MongoDB

Теперь мы должны создать службу MongoDB и развертывание travel-agency-deployment.yaml файл. В частности, в части развертывания мы будем использовать Секретные имя пользователя и пароль , которые мы определили ранее:

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: mongo
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        service: mongo
      name: mongodb-service
    spec:
      containers:
      - args:
        - mongod
        - --smallfiles
        image: mongo:latest
        name: mongo
        env:
          - name: MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME
            valueFrom:
              secretKeyRef:
                name: db-secret
                key: username
          - name: MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD
            valueFrom:
              secretKeyRef:
                name: db-secret
                key: password

По умолчанию mongo:latest образ создаст пользователя с именем пользователя и паролем в базе данных с именем admin.

6.3. Настройка MongoDB на сервисе Туристического агентства

Важно обновить свойства приложения, чтобы добавить информацию, связанную с базой данных. Хотя мы можем свободно указать имя базы данных admin , здесь мы скрываем наиболее конфиденциальную информацию, такую как имя пользователя и пароль :

spring.cloud.kubernetes.reload.enabled=true
spring.cloud.kubernetes.secrets.name=db-secret
spring.data.mongodb.host=mongodb-service
spring.data.mongodb.port=27017
spring.data.mongodb.database=admin
spring.data.mongodb.username=${MONGO_USERNAME}
spring.data.mongodb.password=${MONGO_PASSWORD}

Теперь давайте взглянем на наш файл travel-agency-deployment property, чтобы обновить службы и развертывания, указав имя пользователя и пароль, необходимые для подключения к mongodb-service .

Вот соответствующий раздел файла с частью, связанной с подключением MongoDB:

env:
  - name: MONGO_USERNAME
    valueFrom:
      secretKeyRef:
        name: db-secret
        key: username
  - name: MONGO_PASSWORD
    valueFrom:
      secretKeyRef:
        name: db-secret
        key: password

7. Связь с лентой

В среде микросервисов нам обычно нужен список модулей, в которых реплицируется наша служба, для выполнения балансировки нагрузки. Это достигается с помощью механизма, предоставляемого лентой Spring Cloud Kubernetes. Этот механизм может автоматически обнаруживать и достигать всех конечных точек определенной службы , а затем заполняет ленту Список серверов информацией о конечных точках.

Давайте начнем с добавления spring-cloud-starter-kubernetes-ribbon зависимости в наш клиент-сервис pom.xml файл:


    org.springframework.cloud
    spring-cloud-starter-kubernetes-ribbon

Следующий шаг-добавить аннотацию @RibbonClient в наше клиент-сервис приложение:

@RibbonClient(name = "travel-agency-service")

Когда список конечных точек заполнен, клиент Kubernetes будет искать зарегистрированные конечные точки, находящиеся в текущем пространстве имен/проекте, соответствующем имени службы, определенному с помощью аннотации @RibbonClient .

Нам также необходимо включить ленточный клиент в свойствах приложения:

ribbon.http.client.enabled=true

8. Дополнительные функции

8.1. Истрикс

Hystrix помогает в создании отказоустойчивого и устойчивого приложения. Его основные цели-быстрое и быстрое восстановление.

В частности, в нашем примере мы используем Hystrix для реализации шаблона автоматического выключателя на клиент-сервер , аннотируя класс приложения Spring Boot с помощью @EnableCircuitBreaker .

Кроме того, мы используем резервную функциональность, аннотируя метод Travel Agency Service.get Deals() с @HystrixCommand() . Это означает, что в случае резервного копирования будет вызван getFallBackName() и будет возвращено сообщение “Запасной вариант”:

@HystrixCommand(fallbackMethod = "getFallbackName", commandProperties = { 
    @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", value = "1000") })
public String getDeals() {
    return this.restTemplate.getForObject("http://travel-agency-service:8080/deals", String.class);
}

private String getFallbackName() {
    return "Fallback";
}

8.2. Индикатор Состояния Стручка

Мы можем воспользоваться преимуществами Spring Boot Индикатор работоспособности и Привод пружинной загрузки , чтобы предоставить пользователю информацию, связанную со здоровьем.

В частности, индикатор здоровья Kubernetes обеспечивает:

  • название стручка
  • IP-адрес
  • пространство имен
  • учетная запись службы
  • имя узла
  • флаг, указывающий, является ли приложение Spring Boot внутренним или внешним по отношению к Kubernetes

9. Заключение

В этой статье мы подробно рассмотрим проект Spring Cloud Kubernetes.

Так почему же мы должны его использовать? Если мы болеем за Kubernetes как платформу микросервисов, но по-прежнему ценим возможности Spring Cloud, то Spring Cloud Kubernetes дает нам лучшее из обоих миров.

Полный исходный код примера доступен на GitHub .

Читайте ещё по теме: