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kubernetes下的Nginx加Tomcat三部曲之二（细说开发）

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恢弘志士之气，不宜妄自菲薄。这篇文章主要讲述kubernetes下的Nginx加Tomcat三部曲之二：细说开发相关的知识，希望能为你提供帮助。
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本篇概览

  • 本文是《kubernetes下的nginx加Tomcat三部曲》的第二章，在《kubernetes下的Nginx加Tomcat三部曲之一：极速体验》一文我们快速部署了Nginx和Tomcat，达到以下效果：
    kubernetes下的Nginx加Tomcat三部曲之二（细说开发）

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  • 本文我会详细说明在kubernetes部署上述网络服务时，需要做哪些具体的工作；
列举步骤
  • 需要以下操做才能在kubernetes上部署Nginx加Tomcat的服务：
    1. 开发Tomcat上的web工程和Docker镜像；
    2. 让kubernetes的机器用上web工程的Docker镜像；
    3. 开发Tomcat对应的deployment脚本；
    4. 开发Tomcat对应的service脚本；
    5. 开发Nginx对应的Docker镜像；
    6. 让kubernetes的机器用上Nginx的Docker镜像
    7. 开发Nginx对应的deployment脚本；
    8. 开发Nginx对应的service脚本；
    9. 开发启动上述pod和service的脚本；
    10. 开发停止并清除上述pod和service的脚本
脚本文件下载
  • 本次体验所需的deployment和service资源是通过脚本创建的，这个脚本可以通过GitHub下载，地址和链接信息如下表所示：
名称 链接 备注
项目主页 https://github.com/zq2599/blog_demos 该项目在GitHub上的主页
git仓库地址(https) https://github.com/zq2599/blog_demos.git 该项目源码的仓库地址，https协议
git仓库地址(ssh) git@github.com:zq2599/blog_demos.git 该项目源码的仓库地址，ssh协议
  • 这个git项目中有多个目录，本次所需的资源放在k8s_nginx_tomcat_resource，如下图红框所示：
kubernetes下的Nginx加Tomcat三部曲之二（细说开发）

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  • 下到的k8stomcatcluster20180201.tar是个压缩包，复制到可以执行kubectl命令的ubuntu电脑上，然后解压开，是个名为k8stomcatcluster的文件夹；
Spring boot的web工程源码下载
  • GitHub下载，地址和链接信息如下表所示：
名称 链接 备注
项目主页 https://github.com/zq2599/blog_demos 该项目在GitHub上的主页
git仓库地址(https) https://github.com/zq2599/blog_demos.git 该项目源码的仓库地址，https协议
git仓库地址(ssh) git@github.com:zq2599/blog_demos.git 该项目源码的仓库地址，ssh协议
  • 这个git项目中有多个目录，本次的web工程源码放在k8stomcatdemo，如下图红框所示：
kubernetes下的Nginx加Tomcat三部曲之二（细说开发）

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  • 接下来我们开始实战开发吧；
开发环境
  • 本次实战开发环境的具体信息如下：
    1. 操作系统：Ubuntu16；
    2. Docker版本：17.03.2-ce；
    3. JDK：1.8.0_151；
    4. maven：3.3.3；
Tomcat上的web工程和Docker镜像
  • web工程用来提供http服务，返回当前机器的IP地址给浏览器，完整源码请参照前面下载的k8stomcatdemo工程，这里我们还是重新创建一次；
  • 创建一个springboot工程，pom.xml内容如下：
    < ?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> < project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"> < modelVersion> 4.0.0< /modelVersion> < groupId> com.bolingcavalry< /groupId> < artifactId> k8stomcatdemo< /artifactId> < version> 0.0.1-SNAPSHOT< /version> < packaging> jar< /packaging> < name> k8stomcatdemo< /name> < description> Demo project for Spring Boot< /description> < parent> < groupId> org.springframework.boot< /groupId> < artifactId> spring-boot-starter-parent< /artifactId> < version> 1.5.9.RELEASE< /version> < relativePath/> < !-- lookup parent from repository --> < /parent> < properties> < project.build.sourceEncoding> UTF-8< /project.build.sourceEncoding> < project.reporting.outputEncoding> UTF-8< /project.reporting.outputEncoding> < java.version> 1.8< /java.version> < /properties> < dependencies> < dependency> < groupId> org.springframework.boot< /groupId> < artifactId> spring-boot-starter-web< /artifactId> < /dependency> < dependency> < groupId> org.springframework.boot< /groupId> < artifactId> spring-boot-starter-test< /artifactId> < scope> test< /scope> < /dependency> < /dependencies> < build> < plugins> < plugin> < groupId> org.springframework.boot< /groupId> < artifactId> spring-boot-maven-plugin< /artifactId> < /plugin> < !--新增的docker maven插件--> < plugin> < groupId> com.spotify< /groupId> < artifactId> docker-maven-plugin< /artifactId> < version> 0.4.12< /version> < !--docker镜像相关的配置信息--> < configuration> < !--镜像名，这里用工程名--> < imageName> bolingcavalry/$project.artifactId< /imageName> < !--TAG,这里用工程版本号--> < imageTags> < imageTag> $project.version< /imageTag> < /imageTags> < !--镜像的FROM，使用java官方镜像--> < baseImage> java:8u111-jdk< /baseImage> < !--该镜像的容器启动后，直接运行spring boot工程--> < entryPoint> ["java", "-jar", "/$project.build.finalName.jar"]< /entryPoint> < !--构建镜像的配置信息--> < resources> < resource> < targetPath> /< /targetPath> < directory> $project.build.directory< /directory> < include> $project.build.finalName.jar< /include> < /resource> < /resources> < /configuration> < /plugin> < /plugins> < /build> < /project>

  • 可以看到这是个普通的springboot的web工程，唯一不同的是多了一个maven插件：docker-maven-plugin，使用该插件我们可以将maven工程制作成docker镜像；
  • 整个工程只有一个Controller，开通一个http接口，将当前服务器IP地址返回，源码如下：
    @RestController public class ServerInfo @RequestMapping(value = "https://www.songbingjia.com/getserverinfo", method = RequestMethod.GET) public String getUserInfoWithRequestParam() return String.format("server : %s, time : %s", getIPAddr(), new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date())); /** * 获取本机IP地址 * @return */ private static String getIPAddr() String hostAddress = null; try InetAddress address = InetAddress.getLocalHost(); hostAddress = address.getHostAddress(); catch (UnknownHostException e) e.printStackTrace(); return hostAddress;

  • 以上就是工程的关键源码；
  • 在pom.xml所在目录执行mvn clean package -DskipTests docker:build，会编译构建工程，并且在本地制作好镜像文件，如下：
    root@maven:/usr/local/work/github/blog_demos# docker images REPOSITORYTAGIMAGE IDCREATEDSIZE bolingcavalry/k8stomcatdemolatest1d41d9980a0b43 hours ago658 MB bolingcavalry/k8stomcatdemo0.0.1-SNAPSHOTc91bc368a72946 hours ago658 MB

  • 想了解更多maven制作docker镜像的细节，请看《maven构建docker镜像三部曲之二：编码和构建镜像》
让kubernetes的机器用上web工程的Docker镜像
  • 现在的镜像只存在于开发和构建web工程的电脑上，为了让kubernetes的node机器能用上这个镜像，可以用以下几种方式实现：
    1. 用docker push命令将本机镜像推送到hub.docker.com网站，这样其他机器都可以通过docker pull命令取得了，我就是用的这种方法，需要在hub.docker.com上注册；
    2. 用docker save命令导出镜像文件，再用docker load命令导入；
    3. kubernetes所在机器安装java和maven环境，将工程在这里编译构建；
    4. 使用docker私有仓库，例如搭建局域网私有仓库或者阿里云私有仓库，参考《maven构建docker镜像三部曲之三：推送到远程仓库(内网和阿里云)》；
Tomcat对应的deployment脚本
  • 用yaml文件将详情配置好，再用kubectl命令执行这个配置就能创建pod，这个web应用镜像的配置文件名为tomcat.yaml，内容如下：
    apiVersion: extensions/v1beta1 kind: Deployment metadata: name: tomcathost spec: replicas: 3 template: metadata: labels: name: tomcathost spec: containers: - name: tomcathost image: bolingcavalry/k8stomcatdemo:0.0.1-SNAPSHOT tty: true ports: - containerPort: 8080

  • 将上述脚本的几个关键点列举一下：
    1. version用extensions/v1beta1；
    2. kind用Deployment，支持升级镜像和滚动升级；
    3. 使用的镜像bolingcavalry/k8stomcatdemo:0.0.1-SNAPSHOT，是我从本地push到hub.docker.com上去的；
    4. 创建的容器对外暴露了8080端口；
Tomcat对应的service脚本
  • 创建了tomcat的pod之后，为了能在kubernetes环境中给其他service使用，需要将这些pod包装为service，这里是通过tomcat-svc.yaml文件来配置的，内容如下：
    apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: tomcathost spec: type: ClusterIP ports: - port: 8080 selector: name: tomcathost

  • 将上述脚本的几个关键点列举一下：
    1. 服务对应的pod是tomcathost；
    2. type用ClusterIP，为内部service调用提供统一IP地址；
    3. 服务对外暴露了pod的8080端口；
Nginx对应的Docker镜像
  • 定制的Nginx镜像和Nginx官方镜像相比，唯一的区别就是nginx.conf文件不同，我们用的nginx.conf内容如下：
    usernginx; worker_processes1;

error_log/var/log/nginx/error.log warn;
pid/var/run/nginx.pid;
events
worker_connections1024;

http
include/etc/nginx/mime.types;
default_typeapplication/octet-stream;
log_formatmain$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" $status $body_bytes_sent "$http_referer" "$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"; access_log/var/log/nginx/access.logmain; sendfileon; #tcp_nopushon; keepalive_timeout65; #gzipon; #include /etc/nginx/conf.d/*.conf; upstream tomcat_client server tomcathost:8080; server server_name ""; listen 80 default_server; listen [::]:80 default_server ipv6only=on; location / proxy_pass http://tomcat_client; proxy_redirect default; proxy_set_header Host $host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;


- 以上配置中，新增的upstream对应的IP地址是**tomcathost**，这是tomcat的service名称，在Nginx运行的时候，通过tomcathost就能访问到tomcat的Pod；- 制作Docker镜像的Dockerfile文件内容如下，每行都有注释就不再多说了： ```shell # First docker file from bolingcavalry # VERSION 0.0.1 # Author: bolingcavalry#基础镜像 FROM nginx:stable#作者 MAINTAINER BolingCavalry < zq2599@gmail.com> #定义工作目录 ENV WORK_PATH /etc/nginx#定义conf文件名 ENV CONF_FILE_NAME nginx.conf#删除原有配置文件 RUN rm $WORK_PATH/$CONF_FILE_NAME#复制新的配置文件 COPY ./$CONF_FILE_NAME $WORK_PATH/#给shell文件赋读权限 RUN chmod a+r $WORK_PATH/$CONF_FILE_NAME

  • 将nginx.conf和Dockerfile放在同一个目录，然后执行命令docker build -t bolingcavalry/nginx-with-tomcat-host:0.0.1 .，就能构建镜像文件了，如下:
    root@maven:/usr/local/work/nginx# docker build -t bolingcavalry/nginx-with-tomcat-host:0.0.1 . Sending build context to Docker daemon 14.51 MB Step 1/7 : FROM nginx:stable ---> dfe062ee1dc8 Step 2/7 : MAINTAINER BolingCavalry < zq2599@gmail.com> ---> Using cache ---> 93f4bf154c55 Step 3/7 : ENV WORK_PATH /etc/nginx ---> Using cache ---> d0158757fc9c Step 4/7 : ENV CONF_FILE_NAME nginx.conf ---> Using cache ---> 7a18a8b417d6 Step 5/7 : RUN rm $WORK_PATH/$CONF_FILE_NAME ---> Using cache ---> f6f27d25539d Step 6/7 : COPY ./$CONF_FILE_NAME $WORK_PATH/ ---> Using cache ---> 33075a2b0379 Step 7/7 : RUN chmod a+r $WORK_PATH/$CONF_FILE_NAME ---> Using cache ---> 58ce530e160b Successfully built 58ce530e160b

让kubernetes的机器用上Nginx的Docker镜像
  • 这一步和之前的web工程的镜像放到kubernetes一样，有多种方式，我用的还是通过docker push推送到hub.docker.com网站，再在kubernetes上pull下来；
Nginx对应的deployment脚本
  • 用yaml文件将详情配置好，再用kubectl命令执行这个配置就能创建pod，这个web应用镜像的配置文件名为nginx.yaml，内容如下：
    apiVersion: extensions/v1beta1 kind: Deployment metadata: name: ng spec: replicas: 1 template: metadata: labels: name: ng spec: containers: - name: ng image: bolingcavalry/nginx-with-tomcat-host:0.0.1 ports: - containerPort: 80

  • 以上配置中有几点要注意：
    1. 使用镜像是刚才创建的nginx镜像bolingcavalry/nginx-with-tomcat-host:0.0.1；
    2. pod容器创建后，对外暴露80端口；
Nginx对应的service脚本
  • 通过service定义的yaml文件nginx-svc.yam，将前面创建的nginx的pod包装为service：
    apiVersion: v1 kind: Service metadata: name: ng spec: type: NodePort ports: - port: 80 nodePort: 30006 selector: name: ng

  • 以上配置中有几点要注意：
    1. type使用NodePort，这样可以通过节点机器的IP访问此service；
    2. 将节点机器的30006端口和pod的80端口绑定，因此，外部访问节点IP+30006端口就能访问到此Nginx服务了；
启动上述pod和service的脚本
  • 接下来我们创建一个shell脚本start_all.sh，将上述的tomcat和nginx的pod以及service全部创建和启动：
    kubectl create -f tomcat.yaml kubectl create -f tomcat-svc.yaml kubectl create -f nginx.yaml kubectl create -f nginx-svc.yaml echo "" echo "nginx and tomcat running now"

  • 如上所示，通过kubectl create -f加文件名，就能创建好yaml文件中定义的pod和service；
停止并清除上述pod和service的脚本
  • 创建一个shell脚本stop_all.sh，能够将上述的tomcat和nginx的pod以及service全部清除掉：
    kubectl delete service tomcathost kubectl delete deployment tomcathost kubectl delete service ng kubectl delete deployment ng echo "nginx and tomcat stop now"

  • 如上所示，其实就是通过kubectl delete命令将指定的pod和service资源删除；
【kubernetes下的Nginx加Tomcat三部曲之二（细说开发）】以上就是在kubernetes搭建整个Nginx加Tomcat环境的所有资源，您就可以用这些像《kubernetes下的Nginx加Tomcat三部曲之一：极速体验》文中那样去搭建和体验kubernetes下的Nginx加Tomcat；
  • 下一章，我们会在此环境的基础上实战Tomcat服务的扩容，并修改web工程的代码，再创建新的镜像，并且将kubernetes环境下在线升级新的web工程服务；
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