从零开始把 SpringBoot 搬到 K8s 上运行,我用了这几步!

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从零开始把 SpringBoot 搬到 K8s 上运行,我用了这几步!

前言

大家好,我是网管。咱们的 K8s 入门和实践,在经历了三篇理论知识的后,相信各位都已经期待许久(可能的吧),就差私信我,你整着理论整半天有啥用,本大人写的程序怎么能放到 K8s 上运行。

别急,今天这篇文章就带你从写第一行代码开始,一步步教你把程序放到 K8s 跑起来。这次咱们先用 Spring Boot开发的程序做个例子,后面再写一篇怎么把 Spring Boot 应用放到 K8s 上运行。

本文的重点,不在于那种语言写的程序,而是先学会应用 上到 K8s 的步骤,所以编程部分的演示非常简单,恨不能写一行代码就带你进入后面的 K8s 部署环节,不过要部署咱们得先有个环境,这里不需要你有啥云服务器,电脑上安装就行了。

K8s 本机环境安装

在个人电脑上安装 K8s 可选的软件,主要有这么几种:

  • minikube。
  • Kind。
  • Docker 桌面应用自带的 K8s 集群。

其中 minikube、DockerDesktop 内嵌K8s 这两种,咱们之前都写文章介绍过,不过两年过去了,我不再推荐各位安装 minikube,原因很简单我的 2021款 "诶嘛姨麦克斯,迈步可”都扛不住他造。还是用后两者吧,如果图省事Docker桌面应用自带的 K8s 集群完全就够用,安装指南可以参考:

SpringBoot 应用,在 K8s 上运行

怎么把一个 SpringBoot 开发的 Web 应用部署到 K8s 集群上运行,有哪几个步骤要完成的呢,这里我们先归纳一下,后面依次对每一步进行演示。

这里会把我们上面理论部分的知识点再串一遍,主要有这么几个步骤:

  • 完成应用代码的编写

  • 把程序打包成容器镜像

  • 使用上一步打包的镜像,创建应用的Pod

  • 用 Deployment 调度应用

  • 使用 Service 暴露应用

  • 通过 Ingress 代理应用

好了,这六步大家一定要记住,下面我们逐一展开,详细说说。

完成应用代码的编写

这一步咱们为了演示,就简单来搞一个 HelloWorld 级别的代码就行了,没必要搞太复杂,再复杂的项目后面几步的操作也是一样。

首先,咱们建一个 Maven 管理的项目,POM 文件里引入这几个依赖

POM 文件里的依赖

POM里的依赖很简单,首先是 Spring Boot 程序都要先引入的spring-boot-starter-parent,其次我们演示的是 Web 应用,所以再项目以来里再引入 Spring MVC 的starter 即可。

至于应用的代码,也非常简单

应用代码

可以看到,仅就 HelloWorld 级别的代码来说,并没有比咱们演示的 Go 程序代码多多少,主要原因是很多工作 SpringBoot 都已经帮我们做好了。

代码写好了,可下来我们把这个 SpringBoot 应用打成 Docker 镜像。

把程序打包成容器镜像

首先咱们准备一下打包镜像的 Dockerfile

FROM openjdk:8-jre
ADD target/*.jar /application.jar
ENTRYPOINT ["java", "-jar","/application.jar"]
复制代码

把这个放在项目的根目录里,具体 Dockerfile 里的命令咱们就不讲了,就三个命令,可以在网管叨bi叨公众号里回复docker,拿到一个 docker 命令的手册,里面常用 Docker 命令的解释都有。

下面把应用打包成镜像:

docker build -t registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/docker-study-lab/simple-app-java:v0.1
复制代码

把镜像上传到远程仓库:

docker push registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/docker-study-lab/simple-app-java:v0.1
复制代码

这次,咱们还是把镜像传到,某位老好人创建的镜像仓库里,大家练习的时候也可以往里传,不过首先要在阿里云申请个免费的镜像云账号,然后用docker login 命令配置一下你的客户端就行啦,阿里云的页面上都有指示,实在不行了也可以在公众号里问我。

创建应用的Deployment

还记得我在之前的文章 -- K8s 面向对象里说过

Deployment 是一个复合型的控制器,它包装了一个叫做 ReplicaSet -- 副本集的控制器。ReplicaSet 管理正在运行的Pod数量,Deployment 在其之上实现 Pod 滚动更新,对Pod的运行状况进行健康检查以及回滚更新的能力

所以,这里我们直接把步骤2、3合起来一起说。其实也没啥好说的,毕竟 Go 实践那篇文章里我们已经讲过一次了,直接上这次用的 YAML 配置

Deployment YAML

诶,我就是在这翻车的,一开始我完全拷贝的 Go 实践篇里的 Deployment 配置,部署后,服务不停的重启,排查了一下,是在不停的OOM。

翻车截图

因为咱们只给 Go 的那个应用容器分配了 50M 内存,这次用 SpringBoot 虽然也只是个 HelloWorld 程序,但是缺跑不起来,一请求容器就挂。这里就凸显出 Go 在云原生下的第一个好处啦:占内存小。

排查 K8s 问题的方法,可参考之前的文章:想在研发群里装?先学会这几个排查K8s问题的办法

上面我直接把容器可用的内存调成了 500M,不是说 Java 应用占的内存是Go应用的 10倍,是我懒得一点点去试,直接设置成了 500M,反正 100 M,试过是不行的,哭!

用 Service 暴露服务

创建好上面这几个对象后,我们的应用只能在 K8s 集群的内部使用,想能从外部访问就得把应用暴露出来,这个时候就需要 Service 这个对象了。 Service 对象具体的概念解释,咱们还是看上一篇文章,这里不再赘述了。

下面是一个默认的 Cluster IP 型的 Service,为啥只在集群内暴露呢?因为下面我们还会给 Service 加一层 Ingress,所以就不必再用 NodePort 型的 Service 单独在节点上开端口再向外暴露服务啦。

Service YAML

用 Ingress 代理Service

使用 Ingress 前咱们应该干什么呢?对,需要先安装 Ingress Controller ,这里我们使用开源的 Ingress-Nginx ,它本质上就是个 Nginx,也好理解,Ingress 时代理 Service 对象的,要想代理先得有个基础设施的支持,只不过 K8s 里任何东西都是面向对象方式管理的,所以就有了 Ingress Controller,它支持不同类型的 Ingress Controller,咱们用的这个是免费的。

安装参考下面这个链接,非常简单,上次发文章后,不安装就跑过来问我为啥运行不了的,自己去面壁会儿。

kubernetes.github.io/ingress-ngi…

接下来就是声明代理我们的 Web 应用的 Ingress 对象

 Ingress YAML

通过 kubctl apply -f 命令把它提交给 K8s 集群,创建 Ingress 对象。

Ingress 对象创建好后,我们就能通过 java-app.example.com 访问咱们的服务啦,当然前提是在电脑上配置一下咱们的 hosts 文件,添加一下这个域名到127.0.0.1 的绑定。

看一下咱们的访问效果

K8s 运行应用的效果

常用命令

我一直在给你们讲 K8s 的各种资源对象怎么声明、怎么配合着是用,操作时执行的命令就提了一嘴,没有展开说。主要的原因还是它的命令非常简单,自始至终我就用了一个 kubectl apply 命令,下面我把 K8s 常用的命令组合放这里,供大家操作的时候参考。

  • kubectl apply -f xxx.yaml 让K8s 创建在集群里按配置文件创建/更新资源对象
  • kubectl get pod | deploy | svc | ingress 查看集群中的pod、Deployment、Service、Ingress 资源的状态
  • kubectl describe pod | deploy | svc | ingress {$objectName} 查看具体资源对象当前的详细信息
  • kubectl delete pod | deploy | svc | ingress {$objectName} 删除指定对象

总结

讲完这篇 SpringBoot 应用上 K8s 的过程,咱们快速入门和实践这个短系列就算完结了。

这里总结了一下 K8s 常用的入门知识以及相关的实践操作,只能算是一个非常初级的入门,还有其他很多非常高级的特性能让我们控制 K8s 对应用的各种调度动作。

本文使用的源码、YAML配置、和操作步骤都收录在Github 仓库K8s在线资料中,具体步骤都在这里:

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