示例：使用 Redis 部署 PHP Guestbook 应用程序

本教程向您展示如何使用 Kubernetes 和 Docker 构建和部署一个简单的（非生产就绪）多层 Web 应用程序。此示例包含以下组件

  • 一个单实例 Redis 用于存储访客簿条目
  • 多个 Web 前端实例

目标

  • 启动一个 Redis 主节点。
  • 启动两个 Redis 从节点。
  • 启动访客簿前端。
  • 公开并查看前端服务。
  • 清理。

开始之前

您需要有一个 Kubernetes 集群，并且 kubectl 命令行工具必须配置为与您的集群通信。建议在至少有两个节点（不充当控制平面主机）的集群上运行本教程。如果您还没有集群，可以使用 minikube 创建一个，或者可以使用以下 Kubernetes 游乐场之一

您的 Kubernetes 服务器必须是 v1.14 或更高版本。要检查版本，请输入 kubectl version。

启动 Redis 数据库

访客簿应用程序使用 Redis 来存储其数据。

创建 Redis 部署

下面包含的清单文件指定了一个部署控制器，该控制器运行一个 Redis Pod 副本。

application/guestbook/redis-leader-deployment.yaml 
# SOURCE: https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/tutorials/guestbook
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: redis-leader
  labels:
    app: redis
    role: leader
    tier: backend
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: redis
  template:
    metadata:
      labels:
        app: redis
        role: leader
        tier: backend
    spec:
      containers:
      - name: leader
        image: "docker.io/redis:6.0.5"
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 100Mi
        ports:
        - containerPort: 6379

  1. 在您下载清单文件的目录中启动一个终端窗口。

  2. 从 redis-leader-deployment.yaml 文件应用 Redis 部署

    kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/redis-leader-deployment.yaml

  3. 查询 Pod 列表以验证 Redis Pod 是否正在运行

    kubectl get pods

    响应应类似于以下内容

    NAME                           READY   STATUS    RESTARTS   AGE
redis-leader-fb76b4755-xjr2n   1/1     Running   0          13s

  4. 运行以下命令以查看来自 Redis 主节点 Pod 的日志

    kubectl logs -f deployment/redis-leader

创建 Redis 主节点服务

访客簿应用程序需要与 Redis 通信以写入其数据。您需要应用一个 服务 来代理到 Redis Pod 的流量。服务定义了访问 Pod 的策略。

application/guestbook/redis-leader-service.yaml 
# SOURCE: https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/tutorials/guestbook
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: redis-leader
  labels:
    app: redis
    role: leader
    tier: backend
spec:
  ports:
  - port: 6379
    targetPort: 6379
  selector:
    app: redis
    role: leader
    tier: backend

  1. 从以下 redis-leader-service.yaml 文件应用 Redis 服务

    kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/redis-leader-service.yaml

  2. 查询服务列表以验证 Redis 服务是否正在运行

    kubectl get service

    响应应类似于以下内容

    NAME           TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
kubernetes     ClusterIP   10.0.0.1     <none>        443/TCP    1m
redis-leader   ClusterIP   10.103.78.24 <none>        6379/TCP   16s

设置 Redis 从节点

虽然 Redis 主节点是一个单一 Pod，但您可以通过添加一些 Redis 从节点或副本使其具有高可用性并满足流量需求。

application/guestbook/redis-follower-deployment.yaml 
# SOURCE: https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/tutorials/guestbook
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: redis-follower
  labels:
    app: redis
    role: follower
    tier: backend
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: redis
  template:
    metadata:
      labels:
        app: redis
        role: follower
        tier: backend
    spec:
      containers:
      - name: follower
        image: us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/gb-redis-follower:v2
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 100Mi
        ports:
        - containerPort: 6379

  1. 从以下 redis-follower-deployment.yaml 文件应用 Redis 部署

    kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/redis-follower-deployment.yaml

  2. 通过查询 Pod 列表验证两个 Redis 从节点副本是否正在运行

    kubectl get pods

    响应应类似于以下内容

    NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
redis-follower-dddfbdcc9-82sfr   1/1     Running   0          37s
redis-follower-dddfbdcc9-qrt5k   1/1     Running   0          38s
redis-leader-fb76b4755-xjr2n     1/1     Running   0          11m

创建 Redis 从节点服务

访客簿应用程序需要与 Redis 从节点通信以读取数据。为了使 Redis 从节点可发现，您必须设置另一个 服务。

application/guestbook/redis-follower-service.yaml 
# SOURCE: https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/tutorials/guestbook
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: redis-follower
  labels:
    app: redis
    role: follower
    tier: backend
spec:
  ports:
    # the port that this service should serve on
  - port: 6379
  selector:
    app: redis
    role: follower
    tier: backend

  1. 从以下 redis-follower-service.yaml 文件应用 Redis 服务

    kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/redis-follower-service.yaml

  2. 查询服务列表以验证 Redis 服务是否正在运行

    kubectl get service

    响应应类似于以下内容

    NAME             TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
kubernetes       ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP    3d19h
redis-follower   ClusterIP   10.110.162.42   <none>        6379/TCP   9s
redis-leader     ClusterIP   10.103.78.24    <none>        6379/TCP   6m10s

设置并公开访客簿前端

现在您已经启动并运行了访客簿的 Redis 存储，请启动访客簿 Web 服务器。与 Redis 从节点一样，前端使用 Kubernetes 部署进行部署。

访客簿应用程序使用 PHP 前端。它被配置为与 Redis 从节点或主节点服务通信，具体取决于请求是读取还是写入。前端公开了一个 JSON 接口，并提供了一个基于 jQuery-Ajax 的 UX。

创建访客簿前端部署

application/guestbook/frontend-deployment.yaml 
# SOURCE: https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/tutorials/guestbook
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: frontend
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
        app: guestbook
        tier: frontend
  template:
    metadata:
      labels:
        app: guestbook
        tier: frontend
    spec:
      containers:
      - name: php-redis
        image: us-docker.pkg.dev/google-samples/containers/gke/gb-frontend:v5
        env:
        - name: GET_HOSTS_FROM
          value: "dns"
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 100Mi
        ports:
        - containerPort: 80

  1. 从 frontend-deployment.yaml 文件应用前端部署

    kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/frontend-deployment.yaml

  2. 查询 Pod 列表以验证三个前端副本是否正在运行

    kubectl get pods -l app=guestbook -l tier=frontend

    响应应类似于以下内容

    NAME                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
frontend-85595f5bf9-5tqhb   1/1     Running   0          47s
frontend-85595f5bf9-qbzwm   1/1     Running   0          47s
frontend-85595f5bf9-zchwc   1/1     Running   0          47s

创建前端服务

您应用的 Redis 服务只能在 Kubernetes 集群内访问，因为服务的默认类型是 ClusterIP。ClusterIP 为服务指向的 Pod 集提供一个单一 IP 地址。此 IP 地址只能在集群内访问。

如果您希望访客能够访问您的访客簿，您必须将前端服务配置为在外部可见，以便客户端可以从 Kubernetes 集群外部请求该服务。但是，Kubernetes 用户可以使用 kubectl port-forward 访问服务，即使它使用 ClusterIP。

application/guestbook/frontend-service.yaml 
# SOURCE: https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/tutorials/guestbook
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: frontend
  labels:
    app: guestbook
    tier: frontend
spec:
  # if your cluster supports it, uncomment the following to automatically create
  # an external load-balanced IP for the frontend service.
  # type: LoadBalancer
  #type: LoadBalancer
  ports:
    # the port that this service should serve on
  - port: 80
  selector:
    app: guestbook
    tier: frontend

  1. 从 frontend-service.yaml 文件应用前端服务

    kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/frontend-service.yaml

  2. 查询服务列表以验证前端服务是否正在运行

    kubectl get services

    响应应类似于以下内容

    NAME             TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
frontend         ClusterIP   10.97.28.230    <none>        80/TCP     19s
kubernetes       ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP    3d19h
redis-follower   ClusterIP   10.110.162.42   <none>        6379/TCP   5m48s
redis-leader     ClusterIP   10.103.78.24    <none>        6379/TCP   11m

通过 kubectl port-forward 查看前端服务

  1. 运行以下命令将本地机器上的端口 8080 转发到服务上的端口 80。

    kubectl port-forward svc/frontend 8080:80

    响应应类似于以下内容

    Forwarding from 127.0.0.1:8080 -> 80
Forwarding from [::1]:8080 -> 80

  2. 在浏览器中加载页面 http://localhost:8080 以查看您的访客簿。

通过 LoadBalancer 查看前端服务

如果您使用 type: LoadBalancer 部署了 frontend-service.yaml 清单，则需要找到 IP 地址以查看您的访客簿。

  1. 运行以下命令以获取前端服务的 IP 地址。

    kubectl get service frontend

    响应应类似于以下内容

    NAME       TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP        PORT(S)        AGE
frontend   LoadBalancer   10.51.242.136   109.197.92.229     80:32372/TCP   1m

  2. 复制外部 IP 地址，并在浏览器中加载页面以查看您的访客簿。

扩展 Web 前端

您可以根据需要进行扩展或缩减，因为您的服务器被定义为使用部署控制器的服务。

  1. 运行以下命令以扩展前端 Pod 的数量

    kubectl scale deployment frontend --replicas=5

  2. 查询 Pod 列表以验证正在运行的前端 Pod 的数量

    kubectl get pods

    响应应类似于以下内容

    NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
frontend-85595f5bf9-5df5m        1/1     Running   0          83s
frontend-85595f5bf9-7zmg5        1/1     Running   0          83s
frontend-85595f5bf9-cpskg        1/1     Running   0          15m
frontend-85595f5bf9-l2l54        1/1     Running   0          14m
frontend-85595f5bf9-l9c8z        1/1     Running   0          14m
redis-follower-dddfbdcc9-82sfr   1/1     Running   0          97m
redis-follower-dddfbdcc9-qrt5k   1/1     Running   0          97m
redis-leader-fb76b4755-xjr2n     1/1     Running   0          108m

  3. 运行以下命令以缩减前端 Pod 的数量

    kubectl scale deployment frontend --replicas=2

  4. 查询 Pod 列表以验证正在运行的前端 Pod 的数量

    kubectl get pods

    响应应类似于以下内容

    NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
frontend-85595f5bf9-cpskg        1/1     Running   0          16m
frontend-85595f5bf9-l9c8z        1/1     Running   0          15m
redis-follower-dddfbdcc9-82sfr   1/1     Running   0          98m
redis-follower-dddfbdcc9-qrt5k   1/1     Running   0          98m
redis-leader-fb76b4755-xjr2n     1/1     Running   0          109m

清理

删除部署和服务也会删除任何正在运行的 Pod。使用标签可以删除多个资源，只需一个命令。

  1. 运行以下命令以删除所有 Pod、部署和服务。

    kubectl delete deployment -l app=redis
kubectl delete service -l app=redis
kubectl delete deployment frontend
kubectl delete service frontend

    响应应类似于以下内容

    deployment.apps "redis-follower" deleted
deployment.apps "redis-leader" deleted
deployment.apps "frontend" deleted
service "frontend" deleted

  2. 查询 Pod 列表以验证没有 Pod 正在运行

    kubectl get pods

    响应应类似于以下内容

    No resources found in default namespace.

下一步

上次修改时间：2023 年 8 月 24 日下午 6:38 PST：使用 code_sample 短代码代替 code 短代码 (e8b136c3b3)