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云原生初体验：在K8s上部署Springboot应用

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云原生初体验：在K8s上部署Springboot应用

作者： dafei1288 2021-08-13 07:00:41

云计算

云原生 本文会在window环境下，构建一套基于k8s的istio环境，并且通过skaffold完成镜像的构建和项目部署到集群环境。其实对于实验环境有限的朋友们，完全可以在某里云上，按量付费搞3台”突发性能实例“，玩一晚，也就是杯咖啡钱。

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你会不会对“云原生”很有兴趣，却不知道从何入手?

本文会在window环境下，构建一套基于k8s的istio环境，并且通过skaffold完成镜像的构建和项目部署到集群环境。其实对于实验环境有限的朋友们，完全可以在某里云上，按量付费搞3台”突发性能实例“，玩一晚，也就是杯咖啡钱。

好吧，让我开始吧!

执行流程

整体流程的话，如下图所示，通过 Skaffold+jib 将开发的应用打包成镜像，提交到本地仓库，并且将应用部署到集群中。k8s中部署2个pod，模拟应用不同的版本，并且配置访问权重20%：80%。

环境选择

我之前有文章详细介绍过minikube。本次实验，开始的时候，我就一直沉溺在使用kind的便捷上，而且直接可以在docker上部署集群，可以说非常方便。但是由于我对K8S的理解并不足够，导致后面遇到了很多问题，所以，在这里建议新上手的小伙伴，还是使用minikube吧。k3s和RKE都需要多台虚拟机，碍于机器性能，这种方案暂时不考虑了。

下面表格，对比了minikube、kind、k3s 部署环境，以及支持情况，方便大家选择。 

 minikubekindk3s
runtimeVMcontainernative
supported architecturesAMD64AMD64AMD64, ARMv7, ARM64
supported container runtimesDocker,CRI-O,containerd,gvisorDockerDocker, containerd
startup time initial/following5:19 / 3:152:48 / 1:060:15 / 0:15
memory requirements2GB8GB (Windows, MacOS)512 MB
requires root?nonoyes (rootless is experimental)
multi-cluster supportyesyesno (can be achieved using containers)
multi-node supportnoyesyes
project pagehttps://minikube.sigs.k8s.io/https://kind.sigs.k8s.io/

[1] 表格引用自：http://jiagoushi.pro/minikube-vs-kind-vs-k3s-what-should-i-use

docker desktop 没有特殊要求。其他的自己用的顺手就好，还是需要特别说一下minikube，别用最新的coredns一直都拉不下来，除非你的魔法，可以完全搞定，否则，还是用阿里编译的minikube版本吧，别跟自己较劲，别问我为什么…

我用的版本罗列在下面了：

  1.  ~ istioctl version 
  2. client version: 1.10.2 
  3. control plane version: 1.10.2 
  4. data plane version: 1.10.2 (10 proxies) 
  5.  
  6.  ~ minikube version 
  7. minikube version: v1.18.1 
  8. commit: 511aca80987826051cf1c6527c3da706925f7909 
  9.  
  10.  ~ skaffold version 
  11. v1.29.0 

环境搭建

使用minikube创建集群

使用 hyperv 作为引擎 ， 内存 8192M cup 4核，不能再少了，否则拉不起来 istio。

  1.  ~ minikube start  --image-mirror-country='cn' --registry-mirror=https://hq0igpc0.mirror.aliyuncs.com --vm-driver="hyperv" --memory=8192 --cpus=4 --hyperv-virtual-switch="minikubeSwitch" --image-repository=registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers 

还要在 hyperv里创建一个虚拟路由，这里我构建了一个内部网络，这样可以通过设置网卡的ip，将内部网络的网段固定下来，否则，每次重启都会变化ip。

配置让内部网络，共享访问互联网。

启动成功：

  1.  istio-1.10.2 minikube start 
  2.  Microsoft Windows 10 Pro 10.0.19042 Build 19042 上的 minikube v1.18.1 
  3.  minikube 1.20.0 is available! Download it: https://github.com/kubernetes/minikube/releases/tag/v1.20.0 
  4.  
  5.  根据现有的配置文件使用 hyperv 驱动程序 
  6.  Starting control plane node minikube in cluster minikube 
  7.  Restarting existing hyperv VM for "minikube" ... 
  8.  正在 Docker 20.10.3 中准备 Kubernetes v1.20.2… 
  9.  Verifying Kubernetes components... 
  10.   ▪ Using image registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/storage-provisioner:v4 (global image repository) 
  11.   ▪ Using image registry.hub.docker.com/kubernetesui/dashboard:v2.1.0 
  12.   ▪ Using image registry.hub.docker.com/kubernetesui/metrics-scraper:v1.0.4 
  13.   ▪ Using image registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/metrics-server-amd64:v0.2.1 (global image repository) 
  14.  Enabled addons: metrics-server, storage-provisioner, dashboard, default-storageclass 
  15.  Done! kubectl is now configured to use "minikube" cluster and "default" namespace by default 

部署 istio

创建 istio-system 的命名空间

kubectl create namespace istio-system

安装 istio

istioctl manifest apply –set profile=demo

安装完成后，执行命令 kubectl get svc -n istio-system

  1.  ~ kubectl get svc -n istio-system 
  2. NAME                   TYPE           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)                                                                     AGE 
  3. istio-egressgateway   ClusterIP      10.105.31.73     <none>        80/TCP,443/TCP                                                               8d 
  4. istio-ingressgateway   LoadBalancer   10.103.61.73     <pending>     15021:31031/TCP,80:31769/TCP,443:30373/TCP,31400:31833/TCP,15443:32411/TCP   8d 
  5. istiod                 ClusterIP      10.110.109.205   <none>        15010/TCP,15012/TCP,443/TCP,15014/TCP                                       8d 

部署 bookinfo

部署 bookinfo demo 验证环境

执行命令

  1. kubectl label namespace default istio-injection=enabled 
  2.  
  3. kubectl apply -f samples/bookinfo/platform/kube/bookinfo.yaml 

等待pod都启动起来以后，添加bookinfo网络配置，用于访问 kubectl apply -f .\samples\bookinfo\networking\bookinfo-gateway.yaml

  1.  istio-1.10.2 kubectl apply -f .\samples\bookinfo\networking\bookinfo-gateway.yaml 
  2.  
  3. gateway.networking.istio.io/bookinfo-gateway created 
  4.  
  5. virtualservice.networking.istio.io/bookinfo created 

使用命令查看service : kubectl get services

  1.  ~ kubectl get services 
  2. NAME             TYPE       CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)         AGE 
  3. callme-service   NodePort    10.106.26.24     <none>        8080:30101/TCP   8d 
  4. details         ClusterIP   10.110.253.19   <none>        9080/TCP         8d 
  5. kubernetes       ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP         8d 
  6. productpage     ClusterIP   10.96.246.175   <none>        9080/TCP         8d 
  7. ratings         ClusterIP   10.99.234.109   <none>        9080/TCP         8d 
  8. reviews         ClusterIP   10.103.177.123   <none>        9080/TCP         8d 

查看pods状态 kubectl get pods

  1.  ~ kubectl get pods 
  2. NAME                                 READY   STATUS   RESTARTS   AGE 
  3. callme-service-v1-76dd76ddcc-znb62   2/2     Running   0         4h59m 
  4. callme-service-v2-679db76bbc-m4svm   2/2     Running   0         4h59m 
  5. details-v1-79f774bdb9-qk9q8          2/2     Running   8         8d 
  6. productpage-v1-6b746f74dc-p4xcb      2/2     Running   8         8d 
  7. ratings-v1-b6994bb9-dlvjm            2/2     Running   8         8d 
  8. reviews-v1-545db77b95-sgdzq          2/2     Running   8         8d 
  9. reviews-v2-7bf8c9648f-t6s8z          2/2     Running   8         8d 
  10. reviews-v3-84779c7bbc-4p8hv          2/2     Running   8         8d 

查看集群ip 以及 端口

  1.  ~ kubectl get po -l istio=ingressgateway -n istio-system -o 'jsonpath={.items[0].status.hostIP}' 
  2. 192.168.137.115 
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  istio-1.10.2 kubectl get svc istio-ingressgateway -n istio-system 
  7.  
  8. NAME         TYPE     CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP PORT(S)                                   AGE 
  9.  
  10. istio-ingressgateway LoadBalancer  10.110.228.32 <pending>   15021:32343/TCP,80:30088/TCP,443:31869/TCP,31400:32308/TCP,15443:32213/TCP 3m17s 

于是访问地址： http://192.168.137.115:31769/productpage

我们 bookinfo 就部署成功了。接下来我们创建应用。

构建应用

构建一个普通的springboot工程,添加编译插件，这里我们使用了本地的docker仓库存储镜像。

  1. <build> 
  2.       <plugins> 
  3.           <plugin> 
  4.               <groupId>org.springframework.boot</groupId> 
  5.               <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId> 
  6.               <executions> 
  7.                   <execution> 
  8.                       <goals> 
  9.                           <goal>build-info</goal> 
  10.                           <goal>repackage</goal> 
  11.                       </goals> 
  12.                   </execution> 
  13.               </executions> 
  14.           </plugin> 
  15.           <plugin> 
  16.               <groupId>com.google.cloud.tools</groupId> 
  17.               <artifactId>jib-maven-plugin</artifactId> 
  18.               <version>3.1.1</version> 
  19.               <configuration> 
  20.                   <to> 
  21.                       <image>127.0.0.1:9001/${project.artifactId}:${project.version}</image> 
  22.                       <auth> 
  23.                           <username> 
  24.                               xxx 
  25.                           </username> 
  26.                           <password> 
  27.                               xxx 
  28.                           </password> 
  29.                       </auth> 
  30.                   </to> 
  31.                   <allowInsecureRegistries>true</allowInsecureRegistries> 
  32.               </configuration> 
  33.           </plugin> 
  34.       </plugins> 
  35.   </build> 

 构建一个简单的rest，现实一个构建名称，以及配置的一个版本号。

  1. @Autowired 
  2. BuildProperties buildProperties; 
  3. @Value("${VERSION}") 
  4. private String version; 
  5.  
  6. @GetMapping("/ping") 
  7. public String ping() { 
  8.    LOGGER.info("Ping: name={}, version={}", buildProperties.getName(), version); 
  9.    return "I'm callme-service " + version; 
  10. } 

创建 skaffold.xml 用于给 skafflod 编译镜像，提交集群使用。

  1. kind: Config 
  2. build: 
  3. artifacts: 
  4.   - image: 127.0.0.1:9001/callme-service 
  5.     jib: {} 
  6. tagPolicy: 
  7.   gitCommit: {} 

创建k8s的部署描述k8s/deployment.yml，以及service用于访问。

  1. apiVersion: apps/v1 
  2. kind: Deployment 
  3. metadata: 
  4. name: callme-service-v1 
  5. spec: 
  6. replicas: 1 
  7. selector: 
  8.   matchLabels: 
  9.     app: callme-service 
  10.     version: v1 
  11. template: 
  12.   metadata: 
  13.     labels: 
  14.       app: callme-service 
  15.       version: v1 
  16.   spec: 
  17.     containers: 
  18.       - name: callme-service 
  19.         image: 127.0.0.1:9001/callme-service 
  20.         imagePullPolicy: IfNotPresent 
  21.         ports: 
  22.           - containerPort: 8080 
  23.         env: 
  24.           - name: VERSION 
  25.             value: "v1" 
  26. --- 
  27. apiVersion: apps/v1 
  28. kind: Deployment 
  29. metadata: 
  30. name: callme-service-v2 
  31. spec: 
  32. replicas: 1 
  33. selector: 
  34.   matchLabels: 
  35.     app: callme-service 
  36.     version: v2 
  37. template: 
  38.   metadata: 
  39.     labels: 
  40.       app: callme-service 
  41.       version: v2 
  42.   spec: 
  43.     containers: 
  44.       - name: callme-service 
  45.         image: 127.0.0.1:9001/callme-service 
  46.         imagePullPolicy: IfNotPresent 
  47.         ports: 
  48.           - containerPort: 8080 
  49.         env: 
  50.           - name: VERSION 
  51.             value: "v2" 
  52. --- 
  53. apiVersion: v1 
  54. kind: Service 
  55. metadata: 
  56. name: callme-service 
  57. labels: 
  58.   app: callme-service 
  59. spec: 
  60. type: NodePort 
  61. ports: 
  62. - port: 8080 
  63.   name: http 
  64.   nodePort: 30101 
  65. selector: 
  66.   app: callme-service 

创建 istio描述文件 k8s\istio-rules.yaml：

  1. apiVersion: networking.istio.io/v1beta1 
  2. kind: DestinationRule 
  3. metadata: 
  4. name: callme-service-destination 
  5. spec: 
  6. host: callme-service 
  7. subsets: 
  8.   - name: v1 
  9.     labels: 
  10.       version: v1 
  11.   - name: v2 
  12.     labels: 
  13.       version: v2 
  14. # trafficPolicy: # --- enable for adding circuit breaker into DestinationRule 
  15. #   connectionPool: 
  16. #     http: 
  17. #       http1MaxPendingRequests: 1 
  18. #       maxRequestsPerConnection: 1 
  19. #       maxRetries: 0 
  20. #   outlierDetection: 
  21. #     consecutive5xxErrors: 3 
  22. #     interval: 30s 
  23. #     baseEjectionTime: 1m 
  24. #     maxEjectionPercent: 100 
  25. --- 
  26. apiVersion: networking.istio.io/v1beta1 
  27. kind: VirtualService 
  28. metadata: 
  29. name: callme-service-route 
  30. spec: 
  31. hosts: 
  32.   - callme-service 
  33. http: 
  34.   - route: 
  35.     - destination: 
  36.         host: callme-service 
  37.         subset: v2 
  38.       weight: 80 
  39.     - destination: 
  40.         host: callme-service 
  41.         subset: v1 
  42.       weight: 20 
  43.     retries: 
  44.       attempts: 3 
  45.       retryOn: gateway-error,connect-failure,refused-stream 
  46.     timeout: 0.5s 
  47. #     fault: # --- enable for inject fault into the route 
  48. #       delay: 
  49. #         percentage: 
  50. #           value: 33 
  51. #         fixedDelay: 3s 

运行 skaffold 进行编译，提交镜像，并部署应用 skaffold run –tail。

  1.  callme-service git:(master)  skaffold run --tail 
  2. Generating tags... 
  3.  
  4. - 127.0.0.1:9001/callme-service -> 127.0.0.1:9001/callme-service:e9c731f-dirty 
  5.   Checking cache... 
  6. - 127.0.0.1:9001/callme-service: Found Locally 
  7.   Starting test... 
  8.   Tags used in deployment: 
  9. - 127.0.0.1:9001/callme-service -> 127.0.0.1:9001/callme-service:60f1bf39367673fd0d30ec1305d8a02cb5a1ed43cf6603e767a98dc0523c65f3 
  10.   Starting deploy... 
  11. - deployment.apps/callme-service-v1 configured 
  12. - deployment.apps/callme-service-v2 configured 
  13. - service/callme-service configured 
  14. - destinationrule.networking.istio.io/callme-service-destination configured 
  15. - virtualservice.networking.istio.io/callme-service-route configured 
  16.   Waiting for deployments to stabilize... 
  17. - deployment/callme-service-v1: waiting for init container istio-init to start 
  18.   - pod/callme-service-v1-76dd76ddcc-znb62: waiting for init container istio-init to start 
  19. - deployment/callme-service-v2: waiting for init container istio-init to start 
  20.   - pod/callme-service-v2-679db76bbc-m4svm: waiting for init container istio-init to start 
  21. - deployment/callme-service-v2 is ready. [1/2 deployment(s) still pending] 
  22. - deployment/callme-service-v1 is ready. 
  23.   Deployments stabilized in 45.671 seconds 

访问查看结果：

致此，我们初级的环境搭建基本完成了，对应云原生，感觉懂了一点，好像又没有懂，需要理解的东西还有很多，这个系列也会持续下去，希望大家和我交流，也欢迎关注，转发。

参考链接;

https://piotrminkowski.com/2020/02/14/local-java-development-on-kubernetes/

https://pklinker.medium.com/integrating-a-spring-boot-application-into-an-istio-service-mesh-a55948666fd

https://blog.csdn.net/xixingzhe2/article/details/88537038 

https://blog.csdn.net/chenleiking/article/details/86716049

本文转载自微信公众号「麒思妙想」，可以通过以下二维码关注。转载本文请联系麒思妙想公众号。

 

文章来源网络，作者：运维，如若转载，请注明出处：https://shuyeidc.com/wp/250193.html<

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