在本地開發中使用Kubernetes
【編者的話】本文介紹了一款解決Kubenetes應用本地開發痛點的工具——Skaffold,作者通過實際示例向大家展示了整個使用流程,值得參考。
在過去的幾年,我已經在自己合伙創辦的Node.js咨詢公司RisingStack和GoDaddy的生產環境中大規模使用Kubernetes。其中一項最常見的挑戰是缺乏合適的工具使開發者能夠在本地而不是真實的Kubernetes集群開發他們的服務。在實踐中,這意味著開發者在脫離開發環境或者生產環境運行本地實例,這非常不理想:若不在本地運行那些服務,調試將變得頗具挑戰。
就在幾天前,我遇到了Skaffold,它是一款命令行工具,旨在促進Kubernetes應用的持續開發。在本文中,我將向你展示如何在Skaffold和Kubernetes的協助下開發一款Node.js app。
Skaffold是一款命令行工具,旨在促進Kubernetes應用的持續開發。你可以在本地迭代應用源碼,然后將其部署到本地或者遠程Kubernetes集群中。Skaffold會處理構建、上傳和應用部署方面的工作流。它通用可以在自動化環境中使用,例如CI/CD流水線,以實施同樣的工作流,并作為將應用遷移到生產環境時的工具。——Skaffold官方文檔
在實踐中,Skaffold可以:
- 探測代碼的變更,自動構建,并上傳部署
- 自動更新鏡像的tag,因此你不在需要手動修改Kubernetes的manifest文件
- 一次性構建/部署/上傳不同的應用,因此它對于微服務同樣***適配
- 支持開發環境和生產環境,通過僅一次運行manifest,或者持續觀察變更
安裝Skaffold
先決條件:
- 確定已經安裝了Minikube——(Skaffold能夠與任何Kubernetes集群工作,出于簡便性,我選擇了Minikube)
- 確定已經安裝了kubectl
- 確定你已經安裝了Docker
安裝完上述依賴,訪問Skaffold發行版頁面,下載適合你的系統的版本,然后將其添加到PATH。
使用Skaffold開發一款Node.js應用
讓我們通過開發一款簡單的Node.js應用入門——沒有任何魔法,只是一個基于Express的傻瓜HTTP服務器罷了:
- const express = require('express')
- const app = express()
- app.get('/', function (req, res) {
- res.json({
- status: 'ok'
- })
- })
- app.listen(3000, err => {
- if (err) {
- throw err
- }
- console.log('server is listening')
- })
下一步,創建Dockerfile使應用容器化:
- FROM node:8.10.0-alpine
- WORKDIR /usr/src/app
- COPY package.json .
- COPY package-lock.json .
- RUN npm install
- COPY . .
- EXPOSE 3000
- CMD node index.js
為了在Kubernetes中運行該應用,我們創建一個部署,并通過一個服務來expose該部署。為實現該目的,我使用:
- # k8s-app.yml
- apiVersion: extensions/v1beta1
- kind: Deployment
- metadata:
- name: node-app
- spec:
- replicas: 1
- template:
- metadata:
- labels:
- app: node-app
- spec:
- containers:
- - name: node-app
- image: IMAGE_NAME
- ports:
- - containerPort: 3000
- ---
- apiVersion: v1
- kind: Service
- metadata:
- name: node-app
- labels:
- app: node-app
- spec:
- selector:
- app: node-app
- ports:
- - port: 3000
- protocol: TCP
- nodePort: 30003
- type: LoadBalancer
現在你便可以通過docker build .命令創建該容器化應用了。然而,通過這種方式,你將僅構建鏡像,它并不會在Kubernetes集群中運行該容器。這就需要Skaffold的幫助了。
Skaffold使用YAML描述工作流。對于上述應用,該文件如下所示:
- # skaffold.yaml
- apiVersion: skaffold/v1alpha1
- kind: Config
- build:
- artifacts:
- - imageName: node-app
- workspace: .
- local: {}
- deploy:
- kubectl:
- manifests:
- - paths:
- - k8s-app.yml
- parameters:
- IMAGE_NAME: node-app
正如你所看到的,配置文件有2個主要部分:build段和部署段。在build段中,我們可以定義想要創建的構建(絕大多數為Docker鏡像),在deploy段中,我們可以定義想要在Kubernetes中看到的資源(例如服務或部署)。
paths數組告知Skaffold,Kubernetes manifests的具體位置,通過參數,你可以將變量注入到manifest中。更多細節,請參考Skaffold標注示例。
通過上述步驟,你已經完成Skaffold的配置了。如果你已經使用Kubernetes部署應用,那么你可以簡單的復用你的Dockerfile和Kubernetes manifest,只需編寫Skaffold的yaml文件即可。
運行Skaffold前,你需要先啟動Minikube(使用minikube start),然后運行Skaffold:
- skaffold dev
- Starting build...
- Found minikube or Docker for Desktop context, using local docker daemon.
- Sending build context to Docker daemon 2.014MB
- Step 1/8 : FROM node:8.6.0-alpine
- ---> b7e15c83cdaf
- Step 2/8 : WORKDIR /usr/src/app
- ---> Using cache
- ---> e4cf80f4e3d6
- Step 3/8 : COPY package.json .
- ---> Using cache
- ---> 78f285cee4cb
- Step 4/8 : COPY package-lock.json .
- ---> Using cache
- ---> 52c2cc2364fe
- Step 5/8 : RUN npm install
- ---> Using cache
- ---> f773a4b93a4b
- Step 6/8 : COPY . .
- ---> b0cc2a87fe89
- Step 7/8 : EXPOSE 3000
- ---> Running in cd4d940ddaff
- ---> e2f558c9f067
- Step 8/8 : CMD node index.js
- ---> Running in 4752ba26ff2c
- ---> 5b62e8667662
- Successfully built 5b62e8667662
- Successfully tagged 71dba0517e741b4c8a11728cf905fe84:latest
- Successfully tagged node-app:5b62e86676627e49417af333b8da588b728bd3c9e5d777f6db5565d0e7a91015
- Build complete.
- Starting deploy...
- Deploying k8s-app.yml...
- Deploy complete.
- [node-app-5d4df6585b-r87lk node-app] server is listening
一旦修改你的文件,Skaffold將會自動將其重新部署到Kubernetes。你可以通過執行minikube service [service-name]訪問你的服務。在我們的示例中,它是minikube service node-app。這會開啟你的默認瀏覽器,并訪問你剛剛部署的Node.js應用。
我希望這篇教程可以助你節省開發Kubernetes服務的時間,正如我也是Skaffold新手,如果有任何疏漏,請在評論中留言告知!你可以從我的GitHubcheck out整個示例項目。