在 Kubernetes 上部署 Web 应用程序：入门指南

祝大家新月快乐！Kubernetes 已成为部署和管理容器化 Web 应用的领先平台。在本入门指南中，我们将介绍部署和更新 Web 应用所涉及的关键 Kubernetes 概念和资源。我们还将讨论可用于在 Kubernetes 上部署 Web 应用的不同部署策略。

介绍

在 Kubernetes 上部署 Web 应用程序时，主要使用两种资源：

• 部署 - 用于管理容器化 Web 应用程序的多个实例。
• 服务 - 将部署暴露给外部流量。

我们将介绍这些资源如何协同工作以运行和发布 Web 应用程序。我们还将讨论常见的部署策略，例如滚动更新、蓝绿部署和金丝雀部署。

读完本指南，您将了解：

• 部署和服务的作用
• 如何创建和更新部署
• 诸如滚动更新之类的策略来部署新版本
• 如何使用服务将应用程序对外公开

让我们开始吧！下图概述了我们将要经历的步骤。

Kubernetes 中的部署

部署控制器管理构成应用程序的一组相同的 pod（容器）。

创建部署时，您需要指定容器镜像和要运行的副本（Pod）数量。Kubernetes 会启动这些 Pod，并确保指定数量的 Pod 始终保持运行。

例如，一个简单的部署可能会创建 3 个应用程序容器副本。如果其中一个 Pod 发生故障，Kubernetes 会自动重新创建它，使其恢复到预期状态。

部署功能允许您通过更改副本数量轻松地扩展或缩减应用程序。它还支持滚动更新，以便推送应用程序代码的新版本。

以下是一个部署清单示例：

  apiVersion: apps/v1
  kind: Deployment
  metadata:
    name: my-webapp
  spec:
    replicas: 3
    selector:
      matchLabels:
        app: my-webapp
    template:
      metadata:
        labels:
          app: my-webapp
      spec:
        containers:
        - name: my-webapp
          image: nginx:1.7.9
          ports:
          - containerPort: 80

这将创建一个名为 的部署my-webapp，该部署运行 3 个镜像副本，这些nginx:1.7.9镜像暴露在 80 端口上。

Kubernetes 中的服务

部署是在 pod 内运行容器，而服务则会暴露你的部署，以便可以从集群外部访问它们。

Kubernetes 服务有多种类型。主要类型包括：

• ClusterIP  - 仅在集群内部公开 Pod。
• NodePort  - 使部署可以通过节点端口访问。
• 负载均衡器 - 配置云负载均衡器以路由流量。

例如，您可以运行 ClusterIP 服务来将您的应用程序限制在内部，并运行 NodePort 服务来允许外部访问。

以下是一个服务清单示例：

  apiVersion: v1
  kind: Service
  metadata:
    name: my-webapp-service
  spec:
    selector:
      app: my-webapp
    type: NodePort  
    ports:
      - port: 80
        targetPort: 80
        nodePort: 30007

这会将我们的my-webapp部署暴露在每个集群节点的 30007 端口上。

通过部署和服务，您可以获得在 Kubernetes 上运行和公开容器化 Web 应用程序的基本资源。

接下来我们将探讨部署策略……

部署策略

部署应用程序新版本通常采用以下几种策略：

滚动更新

如果您对 Kubernetes 部署清单进行更改，则默认策略是滚动更新。

它的工作原理是逐步用新设备替换旧设备，每次只替换几个，而不是一次性停止所有设备。这样就可以在不造成停机的情况下应用更改。

如果大量 pod 不可用，部署过程将暂停，以确保可用性。此外，还可以执行回滚操作。

蓝绿部署

采用蓝绿部署，不是直接更改现有部署，而是将新版本与旧版本一起部署。

新版本上线并测试完毕后，只需将服务指向新的部署位置即可切换。流量会立即转移到新版本。

这样一来，如果出现问题，只需将服务切换回旧部署即可轻松回滚。

金丝雀部署

采用金丝雀部署策略，先将新版本逐步推广给一小部分用户进行测试，然后再推广给所有人。

这样一来，您可以及早发现新版本存在的任何问题，并将影响降至最低。流量会随着时间的推移逐步转移，直到所有用户都使用新版本为止。

在 Kubernetes 上部署 Web 应用程序

现在我们已经了解了关键概念，让我们通过一个简单的示例来了解如何部署 Web 应用程序。

我们将部署免费开源的Cowsay应用，该应用会显示一头会说话的奶牛。

步骤 1 - 创建部署

首先，我们创建一个部署清单cowsay.yaml：

  apiVersion: apps/v1
  kind: Deployment
  metadata:
    name: cowsay
  spec:
    replicas: 3
    selector:
      matchLabels:
        app: cowsay
    template:
      metadata:
        labels:
          app: cowsay
      spec:
        containers:
        - name: cowsay
          image: docker/getting-started
          ports:
          - containerPort: 80

这将部署 3 个在端口 80 上暴露的 cowsay 镜像副本。

步骤 2 - 创建服务

现在我们创建一个服务清单cowsay-service.yaml来公开部署：

  apiVersion: v1
  kind: Service
  metadata:
    name: cowsay-service
  spec:
    selector:
      app: cowsay
    ports:
      - port: 80
        targetPort: 80

这是一个简单的 ClusterIP 服务，用于在内部暴露 cowsay。

步骤 3 - 部署应用程序

现在我们可以使用以下命令部署应用程序kubectl：

  kubectl apply -f cowsay.yaml
  kubectl apply -f cowsay-service.yaml

搞定！cowsay 应用已部署并发布到您的 Kubernetes 集群中。运行以下命令即可查看已创建的部署、服务和 Pod。

  kubectl get deployments
  kubectl get services
  kubectl get pods

您可以在这里更新部署，或者通过 NodePort 将其暴露出来，使其可以从外部访问。

概括

本指南涵盖以下内容：

• 部署 - 用于运行多个相同的 pod 副本
• 服务 - 用于向内部和外部公开部署
• 常见的 部署策略 包括滚动更新和蓝绿部署。
• 逐步演示如何  在 Kubernetes 上部署示例应用程序

我们讨论了如何使用部署来管理 Pod 的多个实例，如何使用服务将 Web 应用程序暴露给外部世界，以及在 Kubernetes 上部署 Web 应用程序的不同部署策略。通过理解这些概念，您就可以开始在 Kubernetes 上部署自己的 Web 应用程序了。

这将使您对在 Kubernetes 上运行 Web 应用程序有一个扎实的基础知识。

为了获得更多实践经验，我建议查阅Kubernetes 文档，并在本地使用minikube尝试示例。

下一篇文章，我们将探讨如何在 Kubernetes 上扩展和监控 Web 应用程序。我们将介绍扩展应用程序的不同方法，以及监控应用程序所需的工具和技术。我们还将讨论可用于监控应用程序的不同指标，以及可用于可视化这些指标的不同工具。

希望您喜欢这篇文章。如有任何疑问，欢迎随时通过Twitter或LinkedIn联系我。您也可以在Dev.to上查看我的其他文章。感谢阅读！

请我喝杯咖啡。

参考

• Kubernetes 部署文档
• Kubernetes 服务文档
• Kubernetes 滚动更新文档
• Kubernetes 蓝绿部署教程
• 在 Kubernetes 上进行金丝雀部署
• Kubernetes 入门
• 在 Kubernetes 上部署示例应用程序
• Minikube 文档