Leitfaden: Microservices in Kubernetes bereitstellen und skalieren

Tauchen Sie ein in die Welt der Microservices mit Kubernetes! Dieses Tutorial führt Sie durch die Schritte zur Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung von Microservices-Anwendungen. Entdecken Sie praxisnahe Anleitungen und bewährte Methoden, um Ihre Anwendungen effizient in Kubernetes-Clustern zu betreiben und zu skalieren. Perfekt für Entwickler, die ihre Container-Orchestrierungsfähigkeiten auf das nächste Level bringen möchten!

Kubernetes ist ein Open-Source-Orchestrierungstool für die Verwaltung containerisierter Anwendungen. In unserem vorherigen Tutorial dieser Serie, „Ein genauerer Blick auf Kubernetes“, haben Sie die Grundlagen von Kubernetes kennengelernt. In diesem Tutorial wenden Sie die Konzepte aus den vorherigen Tutorials an, um eine End-to-End-Microservices-Anwendung in Kubernetes zu erstellen, bereitzustellen und zu verwalten. Die Beispielanwendung, die Sie in diesem Tutorial verwenden werden, ist eine „To-Do-Liste“-Anwendung, die in Node.js geschrieben ist und MongoDB als Datenbank verwendet. Dies ist dieselbe Anwendung, die wir im Tutorial „Containerisierte Anwendungen erstellen“ verwendet haben.

Voraussetzungen

Um dieses Tutorial abzuschließen, benötigen Sie:

• Einen Kubernetes-Cluster, den Sie im dritten Teil dieser Tutorialserie, „Einstieg in Kubernetes“, konfigurieren können.
• Ein aktives Docker-Hub-Konto, um das Image zu speichern.
• Git auf Ihrem lokalen Rechner installiert. Sie können dem Tutorial „Zur Open-Source beitragen: Erste Schritte mit Git“ folgen, um Git auf Ihrem Computer zu installieren und einzurichten.

Schritt 1 – Erstellen eines Images mit Dockerfile

Wir beginnen damit, die Webanwendung zu containerisieren, indem wir sie in ein Docker-Image verpacken. Wechseln Sie zunächst in Ihr Home-Verzeichnis und verwenden Sie Git, um die Beispielanwendung dieses Tutorials aus ihrem offiziellen Repository auf GitHub zu klonen.

cd ~

git clone https://github.com/janakiramm/todo-app.git

Erstellen Sie das Container-Image aus der Dockerfile. Verwenden Sie den -t-Schalter, um das Image mit dem Registrierungsnutzernamen, dem Bildnamen und einem optionalen Tag zu versehen.

docker build -t sammy/todo .

Die Ausgabe bestätigt, dass das Bild erfolgreich erstellt und entsprechend markiert wurde. Überprüfen Sie, ob das Bild erstellt wurde, indem Sie den Befehl `docker images` ausführen.

docker images

Schritt 2 – MongoDB Pod in Kubernetes bereitstellen

Die Anwendung verwendet MongoDB, um die über die Webanwendung erstellten To-Do-Listen zu speichern. Um MongoDB in Kubernetes auszuführen, müssen wir es als Pod verpacken. Erstellen Sie eine neue YAML-Datei namens db-pod.yaml:

#nano db-pod.yaml

Fügen Sie den folgenden Code hinzu, der einen Pod mit einem Container basierend auf MongoDB definiert. Wir setzen den Port 27017, den Standardport von MongoDB, frei.

apiVersion: v1

kind: Pod

metadata:

name: db

labels:

name: mongo

app: todoapp

spec:

containers:

– image: mongo

name: mongo

ports:

– name: mongo

containerPort: 27017

volumeMounts:

– name: mongo-storage

mountPath: /data/db

volumes:

– name: mongo-storage

hostPath:

path: /data/db

Führen Sie den folgenden Befehl aus, um einen Pod zu erstellen.

kubectl create -f db-pod.yaml

Überprüfen Sie die Erstellung des Pods.

kubectl get pods

Schritt 3 – Die Node.js-Webanwendung als Pod bereitstellen

Verpacken Sie das Docker-Image, das Sie im ersten Schritt dieses Tutorials erstellt haben, als Pod und bereitstellen Sie es im Cluster. Dies wird als die Front-End-Webanwendungsschicht fungieren, die für Endbenutzer zugänglich ist.

Erstellen Sie eine neue YAML-Datei namens web-pod.yaml:

nano web-pod.yaml

Fügen Sie den folgenden Code hinzu, der einen Pod mit einem Container basierend auf dem Docker-Image `sammy/todo-app` definiert. Er wird über den TCP-Port 3000 freigegeben.

apiVersion: v1

kind: Pod

metadata:

name: web

labels:

name: web

app: todoapp

spec:

containers:

– image: sammy/todo-app

name: myweb

ports:

– containerPort: 3000

Führen Sie den folgenden Befehl aus, um den Pod zu erstellen:

kubectl create -f web-pod.yaml

Überprüfen Sie die Erstellung des Pods:

kubectl get pods

Schritt 4 – Skalieren der Webanwendung

Ein Replica Set stellt sicher, dass eine Mindestanzahl von Pods im Cluster jederzeit ausgeführt wird. Wenn ein Pod als Replica Set verpackt ist, wird Kubernetes immer die minimale Anzahl von Pods ausführen, die in der Spezifikation definiert ist.

Lassen Sie uns den aktuellen Pod löschen und zwei Pods durch das Replica Set neu erstellen.

kubectl delete pod web

Erstellen Sie dann eine neue Replica Set-Deklaration.

apiVersion: extensions/v1beta1

kind: ReplicaSet

metadata:

name: web

labels:

name: web

app: todoapp

spec:

replicas: 2

template:

metadata:

labels:

name: web

spec:

containers:

– name: web

image: sammy/todo-app

ports:

– containerPort: 3000

Erstellen Sie das Replica Set:

kubectl create -f web-rs.yaml

Überprüfen Sie die Anzahl der Pods:

kubectl get pods

Fazit

In diesem Tutorial haben Sie alle Konzepte der Serie angewendet, um eine Microservices-Anwendung zu verpacken, bereitzustellen und zu skalieren. Im nächsten Teil dieser Serie erfahren Sie, wie Sie MongoDB hochverfügbar machen, indem Sie es als StatefulSet ausführen.