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容器例項服務（Container Instance Service , CIS）可以幫您在雲上快捷、靈活的部署容器，讓您專注於構建程式和使用容器而非管理裝置上。無需預購 CVM，您就可以在幾秒內啟動一批容器來執行任務。您也可以通過 kubernetes API 把已有 kubernetes 叢集的 pod 排程到 CIS 上以處理突增業務。CIS 根據您實際使用的資源計費，可以幫您節約計算成本。使用 CIS 可以極大降低您部署容器的門檻，降低您執行 batch 型任務或處理業務突增的成本。
本文將介紹Kubernetes部署和容器工作負載的相關內容。包含管理容器生命週期，部署多容器應用程式，擴充套件工作負載以及與Kubernetes進行協同工作。本文包括一些概念和命令，教大家快速入門Kubernetes，併入門CIS。
介紹
Kubernetes是一個用於管理容器化應用程式的開源容器資源編排工具。
本文中，您將應用一些容器化的概念來構建、部署和管理Kubernetes中端到端的微服務應用程式。本文中使用的示例Web應用程式是一個用Node.js編寫的“待辦事項列表”應用程式，它使用MongoDB作為資料庫。
本次將從Dockerfile中為此應用程式構建容器映象，將映象推送到Docker Hub，然後部署到您的叢集。以便在未來您將擴充套件應用程式以滿足不斷增長的需求。
準備
要完成本文，您需要：
- Kubernetes叢集，您可以參考騰訊雲開發者實驗室產品進行入門。
- 用於儲存映象的Docker Hub帳戶。
- 在本地機器安裝docker，您也可以參考騰訊雲開發者實驗室產品進行入門。
第一步，使用Dockerfile構建映象
首先我們將通過Web應用打包到Docker映象中。
首先切換到您的主目錄，然後使用Git從GitHub上的克隆本文的示例Web應用程式。
cd ~
git clone https://github.com/janakiramm/todo-app.git
複製程式碼從Dockerfile構建容器映象。使用-t命令註冊使用者名稱，映象名稱和可選標記標記映象。
docker build -t sammy/todo .
複製程式碼確認映象已成功構建並正確標記。
Sending build context to Docker daemon 8.238MB
Step 1/7 : FROM node:slim
---> 286b1e0e7d3f
Step 2/7 : LABEL maintainer = "jani@janakiram.com"
---> Using cache
---> ab0e049cf6f8
Step 3/7 : RUN mkdir -p /usr/src/app
---> Using cache
---> 897176832f4d
Step 4/7 : WORKDIR /usr/src/app
---> Using cache
---> 3670f0147bed
Step 5/7 : COPY ./app/ ./
---> Using cache
---> e28c7c1be1a0
Step 6/7 : RUN npm install
---> Using cache
---> 7ce5b1d0aa65
Step 7/7 : CMD node app.js
---> Using cache
---> 2cef2238de24
Successfully built 2cef2238de24
Successfully tagged sammy/todo-app:latest
複製程式碼通過執行docker images命令驗證是否已建立映象。
$ docker images
複製程式碼您可以看到映象的大小以及建立的時間。
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
sammy/todo-app latest 81f5f605d1ca 9 minutes ago 236MB
複製程式碼接下來，將您的映象推送到Docker Hub上。請登入Docker Hub帳戶：
docker login
複製程式碼輸入正確的使用者名稱及密碼，使用Docker Hub使用者名稱儲存您的映象：
docker tag your_docker_hub_username/todo-app
複製程式碼然後將映象推送到Docker Hub：
docker push
複製程式碼您可以登入Docker Hub官網搜尋檢視你的映象，來驗證新映象是否可用。
將Docker映象推送到Docker Hub後，接下來我們可以將應用程式打包為Kubernetes。
第二步，在Kubernetes中部署MongoDB Pod
這個應用程式使用MongoDB儲存通過Web應用程式建立的待辦事項列表。要在Kubernetes中執行MongoDB，我們需要將其打包為Pod。當我們啟動這個Pod時，它將執行一個MongoDB例項。
建立一個名為db-pod.yaml的新YAML檔案：
nano db-pod.yaml
複製程式碼新增以下程式碼，該程式碼使用基於MongoDB的一個容器定義Pod。同時，我們開啟了MongoDB使用的標準埠port。請注意，定義包含名為name和app的標籤。我們將使用這些標籤來識別和配置特定的Pod。
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
複製程式碼資料儲存在呼叫的卷中，該卷對映到節點的位置。有關卷的更多資訊，請參閱Kubernetes官方文件。
執行以下命令以建立Pod。
kubectl create -f db-pod.yml
複製程式碼你會看到這個輸出：
pod "db" created
複製程式碼現在我們看看Pod是否建立。
kubectl get pods
複製程式碼顯示這個Pod正在執行：
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
db 1/1 Running 0 2m
複製程式碼接下來我們讓叢集的內部人員可以管理訪問這個Pod。
建立一個名為db-service.yaml的新檔案，其中包含定義了MongoDB服務的程式碼：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: db
labels:
name: mongo
app: todoapp
spec:
selector:
name: mongo
type: ClusterIP
ports:
- name: db
port: 27017
targetPort: 27017
複製程式碼此服務將能夠發現與name：db標籤相匹配的同一名稱空間中的所有Pod 。YAML檔案中的selector部分明確地定義了這種關聯關係。
我們通過宣告type: ClusterIP可以使服務在叢集中可見 。
儲存檔案並退出編輯器。然後使用kubectl將其提交到叢集。
kubectl create -f db-service.yml
複製程式碼您將看到此輸出指示服務已成功建立：
service "db" created
複製程式碼讓我們來看看Pod可用的埠。
kubectl get services
複製程式碼您將看到以下的輸出結果：
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
db ClusterIP 10.109.114.243 <none> 27017/TCP 14s
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 47m
複製程式碼從上圖的輸出結果中，您可以看到該服務在埠27017上。Web應用程式可以通過此服務訪問MongoDB。當它使用主機名db的時候，在Kubernetes中執行的DNS服務將解析與服務關聯的IP的地址。這種機制允許Pod之間相互檢測並通訊。
接下來我們可以使用資料庫Pod和Service，為Web應用程式建立一個額外的Pod。
第三步，將Node.JS Web App部署為Pod
我們將在本文第一步中建立的Docker映象打包為Pod並將其部署到叢集。這將被作為終端使用者可訪問的前端Web應用程式層。
建立一個名為的新YAML檔案：web-pod.yaml
nano web-pod.yaml
複製程式碼新增以下程式碼，該程式碼根據sammy/todo-app的Docker映象定義具有一個容器的Pod 。它通過TCP協議展現在埠3000上。
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: web
labels:
name: web
app: todoapp
spec:
containers:
- image: sammy/todo-app
name: myweb
ports:
- containerPort: 3000
複製程式碼執行以下命令以建立Pod：
kubectl create -f web-pod.yaml
複製程式碼pod "web" created
複製程式碼看看pod是否建立？
kubectl get pods
複製程式碼NAME READY STATUS RESTARTS AGE
db 1/1 Running 0 8m
web 1/1 Running 0 9s
複製程式碼我們將MongoDB資料庫和Web應用程式都作為Pod執行。
現在，我們將使web Pod可以訪問網際網路。
服務會在內部或外部公開一組Pod。讓我們定義一個使web Pod可以公開使用的服務。我們將通過NodePort公開它。NodePort是一種通過在叢集的每個節點上開啟任意埠用來訪問Pod的方案。
建立一個名為web-service.yaml的新檔案，其中包含定義應用服務的程式碼：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: web
labels:
name: web
app: todoapp
spec:
selector:
name: web
type: NodePort
ports:
- name: http
port: 3000
targetPort: 3000
protocol: TCP
複製程式碼服務發現同一名稱空間中與Label匹配的所有Pod都具有名稱web。YAML檔案的選擇器部分定義了此關聯。
我們通過宣告type: NodePort指定NodePort的服務型別。
用kubectl將此提交到群集。
kubectl create -f web-service.yml
複製程式碼您將看到此輸出指示服務已成功建立：
service "web" created
複製程式碼讓我們來看看Pod可用的埠。
kubectl get services
複製程式碼NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
db ClusterIP 10.109.114.243 <none> 27017/TCP 12m
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 59m
web NodePort 10.107.206.92 <none> 3000:30770/TCP 12s
複製程式碼從此輸出中，我們看到該服務在埠30770上可用。讓我們嘗試連線到其中一個工作節點。
使用騰訊雲控制檯獲取與你伺服器的IP地址：
獲得IP地址後，使用curl命令向埠30770上的一個節點發出HTTP請求：
curl http://your_worker_ip_address:30770
複製程式碼您將看到如下的輸出：
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Containers Todo Example</title>
<link rel='stylesheet' href='/stylesheets/screen.css' />
<!--[if lt IE 9]>
<script src="http://html5shiv.googlecode.com/svn/trunk/html5.js"></script>
<![endif]-->
</head>
<body>
<div id="layout">
<h1 id="page-title">Containers Todo Example</h1>
<div id="list">
<form action="/create" method="post" accept-charset="utf-8">
<div class="item-new">
<input class="input" type="text" name="content" />
</div>
</form>
</div>
<div id="layout-footer"></div>
</div>
<script src="/javascripts/ga.js"></script>
</body>
</html>
複製程式碼截至到此，您已經定義了Web Pod和服務。現在讓我們看看如何使用副本集來縮放它。
第5步 - 擴充套件Web應用程式
副本集可以確保始終在群集中執行最少數量的Pod。當Pod被打包為副本集時，Kubernetes將始終執行規範中定義的最小數量的Pod。
讓我們刪除當前的Pod並通過副本集重新建立兩個Pod。如果我們讓當前的Pod執行，它將不會是副本集的一部分。因此，我們最好通過副本集啟動Pod，即使只有一個Pod。
首先，刪除現有的Pod。
kubectl delete pod web
複製程式碼pod "web" deleted
複製程式碼現在建立一個新的副本集宣告。副本集的定義與Pod相同。關鍵的區別在於它包含定義需要執行的Pod數量的replica元素。與Pod一樣，它還包含有助於服務發現的後設資料來作為標籤。
建立web-rs.yaml檔案並將此程式碼新增到檔案中
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
複製程式碼儲存並關閉檔案。
現在建立副本集：
kubectl create -f web-rs.yaml
複製程式碼replicaset "web" created
複製程式碼然後檢查Pod的數量：
kubectl get pods
複製程式碼NAME READY STATUS RESTARTS AGE
db 1/1 Running 0 18m
web-n5l5h 1/1 Running 0 25s
web-wh6nf 1/1 Running 0 25s
複製程式碼當我們通過NodePort訪問服務時，請求將被髮送到由副本集管理一個Pod中。
讓我們通過刪除其中一個Pod，並檢視發生的情況來測試副本集的功能：
kubectl delete pod web-wh6nf
複製程式碼pod "web-wh6nf" deleted
複製程式碼讓我們再來看一下Pods：
kubectl get pods
複製程式碼NAME READY STATUS RESTARTS AGE
db 1/1 Running 0 19m
web-n5l5h 1/1 Running 0 1m
web-wh6nf 1/1 Terminating 0 1m
web-ws59m 0/1 ContainerCreating 0 2s
複製程式碼刪除Pod後，Kubernetes會建立另一個Pod副本，以確保其能夠維持所需的計數。
我們可以擴充套件副本集以執行其他的Web Pod。
執行以下命令將Web應用程式擴充套件為10個Pod。
kubectl scale rs/web --replicas=10
複製程式碼replicaset "web" scaled
複製程式碼檢查Pod計數：
kubectl get pods
複製程式碼您將會會看到如下輸出：
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
db 1/1 Running 0 22m
web-4nh4g 1/1 Running 0 21s
web-7vbb5 1/1 Running 0 21s
web-8zd55 1/1 Running 0 21s
web-f8hvq 0/1 ContainerCreating 0 21s
web-ffrt6 1/1 Running 0 21s
web-k6zv7 0/1 ContainerCreating 0 21s
web-n5l5h 1/1 Running 0 3m
web-qmdxn 1/1 Running 0 21s
web-vc45m 1/1 Running 0 21s
web-ws59m 1/1 Running 0 2m
複製程式碼此時，Kubernetes已經啟動了擴充套件web Pod 的過程。當請求通過NodePort到達服務時，它將被路由到副本集中的一個Pod。
當流量和負載消退時，我們可以恢復到兩個Pod的原始配置。
kubectl scale rs/web --replicas=2
複製程式碼replicaset "web" scaled
複製程式碼此命令將終止其餘所有的Pod。
kubectl get pods
複製程式碼NAME READY STATUS RESTARTS AGE
db 1/1 Running 0 24m
web-4nh4g 1/1 Terminating 0 2m
web-7vbb5 1/1 Terminating 0 2m
web-8zd55 1/1 Terminating 0 2m
web-f8hvq 1/1 Terminating 0 2m
web-ffrt6 1/1 Terminating 0 2m
web-k6zv7 1/1 Terminating 0 2m
web-n5l5h 1/1 Running 0 5m
web-qmdxn 1/1 Terminating 0 2m
web-vc45m 1/1 Terminating 0 2m
web-ws59m 1/1 Running 0 4m
複製程式碼要驗證副本集的可用性，請嘗試刪除其中一個Pod並檢查計數。
kubectl delete pod web-ws59m
複製程式碼pod "web-ws59m" deleted
複製程式碼kubectl get pods
複製程式碼NAME READY STATUS RESTARTS AGE
db 1/1 Running 0 25m
web-n5l5h 1/1 Running 0 7m
web-ws59m 1/1 Terminating 0 5m
web-z6r2g 0/1 ContainerCreating 0 5s
複製程式碼一旦Pod計數發生變化，Kubernetes就會調整它以匹配YAML檔案中定義的計數。刪除副本集中的一個Web Pod時，會立即建立另一個Pod以保持所需的計數。這是通過確保最小數量的Pod能夠持續執行來確保應用程式的高可用性。
您可以使用以下命令刪除在本文中建立的所有物件：
kubectl delete -f db-pod.yaml -f db-service.yaml -f web-rs.yaml -f web-service.yaml
複製程式碼pod "db" deleted
service "db" deleted
replicaset "web" deleted
service "web" deleted
複製程式碼本文就先寫到這裡，歡迎大家使用騰訊雲CIS產品，產品連結：cloud.tencent.com/document/pr…
參考文獻：《Webinar Series: Deploying and Scaling Microservices in Kubernetes》
翻譯：Zach展，審校：Techeek
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此文已由作者授權騰訊雲+社群釋出，原文連結：https://cloud.tencent.com/developer/article/1158254?fromSource=waitui
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