Kubernetes 實現 Guestbook 留言板

基礎環境

系統版本：CentOS Linux release 7.5.1804 (Core)

kubernetes版本：kubernetes1.3

項目背景

Guestbook留言板系統將經過 Pod、RC、Service 等資源對象搭建完成，成功啓動後網頁中顯示一條"Hello World"留言。其系統架構是一個基於PHP+Redis的分佈式Web應用，前端PHP Web網站經過訪問後端的 Redis 來完成用戶留言的查詢和添加功能。同時Redis以Master+Slave 的模式進行部署，實現數據的讀寫分離能力。

項目架構

   

  Web層是一個基於 PHP 頁面的 Apache 服務，啓動 3 個實例組成集羣，實現訪問網站的負載均衡。Redis Master啓動 1 個實例用於寫操做（添加留言），Redis Slave 啓動兩個實例用於讀操做（讀取留言）。Redis Master與 Slave 的數據同步由 Redis 具有的數據同步機制完成。

服務部署

1. Redis Master 部署

1.1  建立 redis-master  RC

能夠先定義 Service,而後定義一個 RC來建立和控制相關聯的 Pod，或者先定義 RC 來建立 Pod，而後定義與之關聯的 Service。

首先爲 redis-master 建立一個名爲 redis-master 的 RC 定義文件 redis-master-controller.yaml。

# cat redis-master-controller.yaml 
apiVersion: v1
kind: ReplicationController   #表示這是一個RC
metadata:
  name: redis-master
  labels: 
   name: redis-master
spec:
  replicas: 1
  selector:
   name: redis-master
  template:
   metadata:
     labels:
       name: redis-master
   spec:
     containers:
     - name: master
       image: kubeguide/redis-master
       ports:
       - containerPort: 6379

建立完成以後，在master節點上發佈到集羣中

# kubectl create -f redis-master-controller.yaml 
replicationcontroller/redis-master created

用kubectl get 命令確認RC和Pod 建立成功

# kubectl get rc
NAME           DESIRED   CURRENT   READY   AGE
redis-master   1         1         0       70s
# kubectl get pods -o wide| grep redis
redis-master-j58mw  1/1     Running   0    3m59s   172.17.39.7   192.168.200.130   <none>  <none>

1.2  建立 redis-master service

redis-master Pod 已建立且正常運行後，在建立與之關聯的Service

# cat redis-master-service.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: redis-master
 labels: 
  name: redis-master
spec:
 ports:
 - port: 6379
   targetPort: 6379
 selector:
  name: redis-master

運行kubectl create 命令建立該service

# kubectl create -f redis-master-service.yaml 
service/redis-master created
# kubectl get services | grep redis-master
redis-master     ClusterIP   10.0.0.116   <none>    6379/TCP       40s

 

2. Redis slave 部署

本示例啓動啓動 redis-slave 服務的兩個副本，每一個副本上的 Redis 進程都與 redis-master進行數據同步，與 redis-master 共同組成了一個具有讀寫分離能力的 Redis集羣。留言板的PHP網頁經過訪問 redis-slave 服務來讀取留言數據。

2.1   建立 redis-slave RC

# cat redis-slave-controller.yaml 
apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: redis-slave
  labels: 
   name: redis-slave
spec:
  replicas: 2
  selector:
   name: redis-slave
  template:
   metadata:
     labels:
       name: redis-slave
   spec:
     containers:
     - name: slave
       image: kubeguide/guestbook-redis-slave
       env: 
       - name: GET_HOSTS_FROM
         value: env
       ports:
         - containerPort: 6379

在容器的配置部分設置了一個環境變量 GET_HOSTS_FROM=env ，意思是從環境變量中獲取 redis-master服務的 IP 地址信息。

redis-slave 鏡像中的啓動腳本 /run.sh 的內容爲：

# kubectl create -f redis-slave-controller.yaml 
replicationcontroller/redis-slave created
# kubectl get rc | grep redis
redis-master   1         1         1       45m
redis-slave    2         2         2       103s
# kubectl get pod | grep redis
redis-master-j58mw                  1/1     Running   0         45m
redis-slave-c42bx                   1/1     Running   0         2m3s
redis-slave-s74b8                   1/1     Running   0         2m3s

 

2.2  建立redis-slave  service

建立與redis-slave 相關的Service 服務,相似於 redis-master服務。

# cat redis-slave-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
 name: redis-slave
 labels: 
  name: redis-slave
spec:
 ports:
 - port: 6379
   targetPort: 6379
 selector:
  name: redis-slave

運行kubectl 建立 Service

# kubectl create -f redis-slave-service.yaml 
service/redis-slave created
# kubectl get svc | grep redis
redis-master     ClusterIP   10.0.0.116   <none>     6379/TCP       39m
redis-slave     ClusterIP   10.0.0.173   <none>     6379/TCP       49s

3. 部署frontend

3.1 建立部署 frontend rc

# cat frontend-controller.yaml
apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: frontend
  labels:
    name: frontend
spec:
  replicas: 3
  selector:
    name: frontend
  template:
    metadata:
      labels:
        name: frontend
    spec:
      containers:
      - name: frontend
        image: kubeguide/guestbook-php-frontend
        env:
        - name: GET_HOSTS_FROM
          value: env
        ports:
        - containerPort: 80

在容器的配置部分設置了一個環境變量 GET_HOSTS_FROM=env ，意思是從環境變量中獲取 redis-master 和 redis-slave 服務的 IP 地址信息。

# kubectl create -f frontend-controller.yaml 
replicationcontroller/frontend created

查看建立的

# kubectl get rc
NAME           DESIRED   CURRENT   READY   AGE
frontend       3         3         3       5m1s
redis-master   1         1         1       67m
redis-slave    2         2         2       24m
# kubectl get pods
NAME                               READY   STATUS   RESTARTS   AGE
frontend-mnd85                      1/1     Running   0         5m43s
frontend-pmpdb                      1/1     Running   0         5m43s
frontend-zd2n5                      1/1     Running   0         5m43s

3.2 建立部署 frontend service

最後建立 frontend Service，主要目的是使用 Service 的 NodePort 給 Kuberbetes 集羣中的 Service 映射一個外網能夠訪問的端口，這樣，外部網絡就能夠經過 NodeIP+NodePort 的方式訪問集羣中的服務了。

# cat frontend-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: frontend
labels:
  name: frontend
spec:
type: NodePort
ports:
- port: 80
   nodePort: 30003
selector:
  name: frontend

運行kubectl create 命令發佈到集羣中

# kubectl create -f frontend-service.yaml
service/frontend created
# kubectl get svc
NAME       TYPE       CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)         AGE
frontend     NodePort    10.0.0.145   <none>        80:30003/TCP     24s

web頁面瀏覽

http://192.168.200.129:30003/，http://192.168.200.130:30003/      備註：爲 Node節點的IP

再次登陸會查看到留言，說明數據讀取寫入沒有問題。