Kubernetes部署項目完全指南

一、前言

Kubernetes（簡稱K8s）是現代容器化應用部署、管理和擴展的事實標準。在過去幾年裡，它已經成為了開發人員、系統管理員和企業中廣泛使用的容器編排系統。Kubernetes提供了一種簡單而強大的方式來運行現代應用程序，它通過解決許多常見的容器化管理挑戰，幫助我們快速、高效地部署，管理和擴展應用程序。

本文將介紹如何使用Kubernetes來部署我們的項目，包括如何構建Docker鏡像，如何編寫Kubernetes對象文件，如何使用Helm打包我們的應用程序，以及如何在Kubernetes集群中部署和管理我們的應用程序。

二、構建Docker鏡像

首先，為了部署我們的應用程序，我們需要將它們打包成Docker鏡像。Docker鏡像是一個包含應用程序和依賴項的輕量級容器，它可以很容易地在任何地方部署和運行。

以下是一個示例應用程序的Dockerfile：

FROM node:14.16.0-alpine3.13 AS base

WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm install

COPY . .
RUN npm run build


FROM node:14.16.0-alpine3.13 AS production

WORKDIR /app

ENV NODE_ENV=production

COPY --from=base /app/package*.json ./
COPY --from=base /app/dist ./dist


EXPOSE 8080
CMD [ "npm", "start" ]

這個Dockerfile首先使用node：14.16.0-alpine3.13作為基礎鏡像，並在其中創建了一個工作目錄/app。接著，它複製了package.json和package-lock.json文件，並運行npm install以安裝依賴項。然後，它複製了應用程序的所有文件並運行npm run build，生成了一個構建後的應用程序。接著，它使用另一個FROM指令來創建一個名為production的新鏡像。在這個新的鏡像中，它將NODE_ENV設置為production，並複製了前一個FROM指令中構建的應用程序。最後，它使用EXPOSE指令指定容器將公開的埠並使用CMD指令指定容器啟動時要運行的命令。

創建Docker鏡像：

docker build -t demo:latest .

這個命令將使用上面的Dockerfile創建一個名為demo的Docker鏡像。在構建過程中，Docker將自動下載和安裝依賴項，並使用npm run build構建我們的應用程序。

三、編寫Kubernetes對象文件

現在我們已經有了一個Docker鏡像，下一步是在Kubernetes中定義一個或多個Kubernetes對象，這些對象將描述我們的應用程序。

以下是一個示例Deployment對象文件的配置：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: demo
  labels:
    app: demo
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: demo
  template:
    metadata:
      labels:
        app: demo
    spec:
      containers:
      - name: demo
        image: demo:latest
        ports:
        - containerPort: 8080

這個Deployment對象描述了一個名為demo的Deployment，它運行在3個副本上。選擇器（selector）matchLabels定義了這個Deployment管理的Pod的標籤。模板（template）spec定義了每個Pod中的容器鏡像，這裡是demo:latest。容器鏡像中要運行的埠是8080。

我們還需要定義一個Kubernetes Service對象，用於公開我們的Deployment。以下是一個示例Service對象文件的配置：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: demo
  labels:
    app: demo
spec:
  type: NodePort
  selector:
    app: demo
  ports:
  - port: 8080
    targetPort: 8080
    nodePort: 30000

這個Service對象定義了一個名為demo的Service，它使用與Deployment相同的標籤選擇器（selector）。它的類型是NodePort，這意味著它將在每個節點上公開一個隨機埠。最後，它將埠8080映射到Deployment中容器的8080埠，並將這個Service公開到節點的埠30000。

四、使用Helm打包應用程序

Helm是一種流行的Kubernetes包管理器，它允許我們打包和安裝複雜的應用程序。Helm包由一個Chart文件夾組成，其中包含了我們應用程序的所有Kubernetes對象定義。

首先，我們需要創建一個名為demo的Chart。在Chart文件夾中，我們需要至少包含一個名為Chart.yaml的文件，它包含了Chart的名稱、版本和其他元數據。接著，我們需要一個名為values.yaml的文件，它包含了一些配置值，例如Replica數量和Docker鏡像名稱。最後，我們需要一個名為templates的文件夾，其中包含了我們的Kubernetes對象文件。

以下是一個示例values.yaml的配置：

replicaCount: 3

image:
  repository: demo
  tag: latest
  pullPolicy: IfNotPresent

service:
  type: NodePort
  port: 8080
  nodePort: 30000

這個values.yaml定義了Replica數量為3，Docker鏡像名稱為demo:latest，Service類型為NodePort，Service埠為8080，節點埠為30000。

然後，我們需要在templates文件夾中創建Deployment對象和Service對象的YAML文件。以下是示例Deployment.yaml示例：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: {{ .Chart.Name }}
  labels:
    app: {{ .Chart.Name }}
spec:
  replicas: {{ .Values.replicaCount }}
  selector:
    matchLabels:
      app: {{ .Chart.Name }}
  template:
    metadata:
      labels:
        app: {{ .Chart.Name }}
    spec:
      containers:
      - name: {{ .Chart.Name }}
        image: "{{ .Values.image.repository }}:{{ .Values.image.tag }}"
        imagePullPolicy: {{ .Values.image.pullPolicy }}
        ports:
        - containerPort: {{ .Values.service.port }}

這個Deployment.yaml使用Helm模板語言（{{ }}）來動態生成實際的值。例如，它使用Value文件中的replicaCount配置來設置副本數量。

最後，我們可以使用以下命令在本地打包我們的應用程序Chart：

helm package demo

這個命令將在當前目錄中創建一個名為demo-0.1.0.tgz的Helm包。

五、部署應用程序

現在我們已經準備好在Kubernetes中部署我們的應用程序了。首先，我們需要創建一個Kubernetes命名空間，用於隔離我們應用程序的資源。

kubectl create ns demo

創建demo命名空間後，我們可以使用以下命令來安裝我們的Chart：

helm install demo ./demo-0.1.0.tgz -n demo

這個命令將解壓縮我們的Helm包，並在demo命名空間中安裝所有的Kubernetes對象。安裝完成後，我們可以使用以下命令來查看Deployment和Service的狀態：

kubectl get deployment,svc -n demo

這個命令將顯示名為demo的Deployment和Service的狀態。

六、管理應用程序

一旦我們成功部署了我們的應用程序，我們可以使用Kubernetes Dashboard或命令行工具來管理它。

如果我們想更改Deployment中的Replica數量，我們可以使用以下命令來更新Deployment：

kubectl scale deployment demo --replicas=5 -n demo

這個命令將增加demo Deployment的副本數到5個。

如果我們需要升級我們的應用程序，我們可以修改我們的Docker鏡像，再次打包我們的Chart並使用helm upgrade命令來升級我們的應用程序。

helm upgrade demo ./demo-0.2.0.tgz -n demo

這個命令將使用名為demo-0.2.0.tgz的新Helm包來升級我們的應用程序。

七、總結

本文介紹了如何使用Kubernetes來部署我們的應用程序，包括如何構建Docker鏡像，如何編寫Kubernetes對象文件，如何使用Helm打包我們的應用程序，以及如何在Kubernetes集群中部署和管理我們的應用程序。當然，這只是一個入門級別的指南，Kubernetes具有豐富的功能和選項，您可以根據您的需求進一步深入研究。

原創文章，作者：JZIHI，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-tw/n/333370.html