如何快速部署容器化應(yīng)用

一、背景

為了快速適應(yīng)和滿足市場需求，小而快的應(yīng)用越來越多，“這些零碎的應(yīng)用如何部署、管理？”成為讓大家頭疼的問題。若全部上虛擬機(jī)，資源消耗太大。這時，將應(yīng)用容器化，顯然是一個非常不錯的選擇，但很多公司又都面臨著一個同樣的問題，那就是容器化推行難。

目前成都創(chuàng)新互聯(lián)已為1000+的企業(yè)提供了網(wǎng)站建設(shè)、域名、網(wǎng)絡(luò)空間、網(wǎng)站改版維護(hù)、企業(yè)網(wǎng)站設(shè)計(jì)、東平網(wǎng)站維護(hù)等服務(wù)，公司將堅(jiān)持客戶導(dǎo)向、應(yīng)用為本的策略，正道將秉承"和諧、參與、激情"的文化，與客戶和合作伙伴齊心協(xié)力一起成長，共同發(fā)展。

容器化推行的過程中，研發(fā)、運(yùn)維學(xué)習(xí)及使用成本都非常高，那有沒有一款簡單易用的平臺呢？

開普勒云平臺是 宜人金科-財(cái)富技術(shù)部 開源的一款基于Kubernetes的應(yīng)用管理解決方案。致力于解決公司的上容器難、上Kubernetes難、運(yùn)維成本高等問題。應(yīng)用只需要加一個非常簡單的Dockerfile文件通過開普勒云臺就能將應(yīng)用部署在Kubernetes上，大大降低了使用的難度。

二、開普勒云平臺

之前的一篇文章Kubernetes+Docker+Istio 容器云實(shí)踐對開普勒平臺做了一些基本介紹。

經(jīng)過一段時間的調(diào)整，我們終于把這個平臺開源了: https://github.com/kplcloud/kplcloud

開普勒云平臺是一款面向研發(fā)、運(yùn)維等人群的平臺，只需要具備簡單知識就可以快速將應(yīng)用部署到Kubernetes上，以下是平臺的基礎(chǔ)架構(gòu)：

開普勒平臺既可以通過容器的方式跑在Kubernetes上，也可以獨(dú)立部署。

在kubernetes master節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行即可完成部署，當(dāng)然，在此之前需要增加app.cfg配置文件。

$ git clone github.com/kplcloud/kplcloud && cd kplcloud/
$ kubectl apply -f install/kubernetes/kpaas/

下圖是開普勒云平臺所對接的平臺及流程。

開普勒云平臺通過調(diào)用Jenkins、Gitlab(Github)、Kubernetes等API的方式對應(yīng)用進(jìn)行操作。

將Consul的KV功能作為配置中心來使用，在開普勒云平臺上可以直接調(diào)用Consul API進(jìn)行操作，可以在配置文件決定是否啟用Consul KV功能。

Jenkins目前只擔(dān)任代碼編譯及將Docker鏡像上傳倉庫的功能。開普勒通過調(diào)用JenkinsAPI來創(chuàng)建Job或Build Job，并監(jiān)聽Job狀態(tài)。

開普勒平臺還可調(diào)用Github或Gitlab API獲取項(xiàng)目的分支及需要上線的tags。并將相關(guān)信息傳給jenkins，Jenkins拉取代碼并執(zhí)行相關(guān)構(gòu)建過程。

三、使用

平臺調(diào)用Kubernetes API的資源及Jenkins API或告警都是以模版的方式進(jìn)行處理，管理員可以根據(jù)自己公司所處的環(huán)境隨意調(diào)整相關(guān)資源的模版。

除了對生產(chǎn)最基本的需求外，還增加了對測試環(huán)境測試人員的需求支持。

• 應(yīng)用克隆: 測試人員可能需要做到一個版本多套環(huán)境的場景。在平臺可以假設(shè)一個空間就是一種場景，在一個空間下部署完所有應(yīng)用之后，需要在其他空間下也生成一樣的應(yīng)用，為了方便操作，可以直接使用“工具集-克隆”功能完成一鍵克隆。
• 調(diào)整容器時間: 金融產(chǎn)品應(yīng)該都會遇到調(diào)整時間的問題。通常測試一個功能需要對服務(wù)的時間進(jìn)行修改，由于Docker使用的是宿主機(jī)的內(nèi)核時間，容器無法對內(nèi)核時間進(jìn)行調(diào)整，那就需要借助其他工具來完成這項(xiàng)工作。推薦使用一款開源的工具h(yuǎn)ttps://github.com/wolfcw/libfaketime，我們將該工具編譯到宿主機(jī)上，通過掛載的方式掛入容器里，就能對單個容器進(jìn)行調(diào)整而不影響其他容器了。

開普勒云平臺功能眾多，下面挑幾個大家比較關(guān)心、常用的功能進(jìn)行簡單介紹。（更多的功能介紹請查看文檔https://docs.nsini.com）

• 創(chuàng)建應(yīng)用
• 發(fā)布新版本
• 日志采集
• 監(jiān)控告警
• 持久化存儲

3.1 創(chuàng)建應(yīng)用

創(chuàng)建一個應(yīng)用的流程非常簡單，只需要填寫一些簡單的信息，管理員審核之后就會執(zhí)行構(gòu)建。應(yīng)用升級只需要選擇tags，然后執(zhí)行構(gòu)建就可以完成。

以創(chuàng)建一個Go應(yīng)用為例：

Dockerfile:

FROM golang:latest as build-env

ENV GO111MODULE=on
ENV BUILDPATH=github.com/kplcloud/hello
RUN mkdir -p /go/src/${BUILDPATH}
COPY ./ /go/src/${BUILDPATH}
RUN cd /go/src/${BUILDPATH} && CGO_ENABLED=0 GOOS=linux GOARCH=amd64 go install -v

FROM alpine:latest

COPY --from=build-env /go/bin/hello /go/bin/hello

WORKDIR /go/bin/
CMD ["/go/bin/hello"]

將以上Dockerfile放入項(xiàng)目目錄，填寫相關(guān)信息：

一個應(yīng)用就創(chuàng)建完成了，管理員審核提交的信息是否合格，不合格便駁回；合格了就直接通過并進(jìn)行部署。

部署應(yīng)用會根據(jù)用戶所提交的信息獲取我們事先定義好的基礎(chǔ)模版，再根據(jù)基礎(chǔ)模版生成Kubernetes所能識別的資源，然后調(diào)用Kubernetes API創(chuàng)建這些資源。創(chuàng)建完成后再調(diào)用Jenkins API創(chuàng)建Job，最后執(zhí)行構(gòu)建。

Jenkins完成構(gòu)建，并將Docker Image 上傳完倉庫之后，開普勒才會更新Kubernetes相關(guān)應(yīng)用的版本。

在這個過程中若想加入更多操作，可以修改JenkinsCommand模版。

3.2 發(fā)布新應(yīng)用

構(gòu)建應(yīng)用的流程是通過創(chuàng)建應(yīng)用提交一些信息進(jìn)行處理。

• 從git 倉庫獲取tags列表。
• 調(diào)用jenkins API 將應(yīng)用的相關(guān)參數(shù)及版本信息傳給它并進(jìn)行構(gòu)建。
• Jenkins Job執(zhí)行Shell命令，執(zhí)行docker build并上傳至Docker Image倉庫。
• 平臺監(jiān)聽到j(luò)ob已經(jīng)成功執(zhí)行，調(diào)用kubernetes API更新應(yīng)用的Image地址。
• 監(jiān)聽升級情況。
• 發(fā)送通知。

以上是構(gòu)建應(yīng)用的后端流程，而前端就比較簡單了，只需要在應(yīng)用詳情頁點(diǎn)擊"Build"按鈕，在彈出的對話框中選擇想應(yīng)用的tags版本并提交就行了，如下圖：

點(diǎn)擊詳情頁的build日志選項(xiàng)卡，會顯示最近的構(gòu)建記錄，點(diǎn)擊左側(cè)相應(yīng)的版本，可以查看該版本的構(gòu)建情況，也可以對正在構(gòu)建的應(yīng)用進(jìn)行中斷，如下圖：

3.3 日志采集

我們的日志收集采用的是低耦合、擴(kuò)展性強(qiáng)、方便維護(hù)和升級的方案。

• 每個節(jié)點(diǎn)Filebeat收集宿主機(jī)日志。
• 每個Pod注入Filebeat容器收集業(yè)務(wù)日志。

Filebeat會跟應(yīng)用容器部署在一起，應(yīng)用也不需要知道它的存在，只需要指定日志輸入的目錄就可以了。Filebeat所使用的配置是從ConfigMap讀取，只需要維護(hù)好收集日志的規(guī)則。

如果配置了上面的采集器，那么它會向服務(wù)所在的Pod注入一個Filebeat采集器對應(yīng)用服務(wù)的業(yè)務(wù)日志進(jìn)行采集。把采集到的日志注入到kafka集群，然后logstash進(jìn)行消息處理及格式化。

處理完后入到ES集群，最終我們就可以通過kibana查詢到業(yè)務(wù)日志了。

Filebeat容器及filebeat的ConfigMap也可以通過模版的方式進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。

3.4 監(jiān)控告警

應(yīng)用監(jiān)控告警也是非常重要的一個環(huán)節(jié)，我們采用Prometheus+Grafana的方案進(jìn)行監(jiān)控，Prometheus+AlertManager進(jìn)行告警的處理。

AlertManager所拋出的告警信息會發(fā)送至開普勒云平臺進(jìn)行處理，若你在平臺訂閱了告警類型的消息則會發(fā)送至所訂閱類型的相關(guān)工具。

我們可以在“個人設(shè)置-消息訂閱設(shè)置”里選擇需要訂閱的類型及接收的工具：

以下是微信接收到的操作通知:

更多的教程請查閱我們提供的文檔。https://docs.nsini.com

3.5 持久化存儲

Kubernetes集群管理員通過提供不同的存儲類，可以滿足用戶不同的服務(wù)質(zhì)量級別、備份策略和任意策略要求的存儲需求。動態(tài)存儲卷供應(yīng)使用StorageClass來實(shí)現(xiàn)，允許存儲卷按需被創(chuàng)建。
如果沒有動態(tài)存儲供應(yīng)，Kubernetes集群的管理員將不得不通過手工的方式來創(chuàng)建新的存儲卷。
通過動態(tài)存儲卷，Kubernetes能夠按照用戶的需求，自動創(chuàng)建其需要的存儲。

在菜單找到“配置與存儲”->"持久化存儲卷聲明"，選擇應(yīng)用的空間，并點(diǎn)擊“創(chuàng)建”按鈕，先創(chuàng)建一個存儲卷，然后我們找到需要掛載持久化存儲盤應(yīng)用并進(jìn)入詳情頁，找到“持久化存儲”選項(xiàng)卡，掛載剛剛所創(chuàng)建的持久化存儲卷就好了。

四、尾巴

開普勒平臺目前已開源，并且已有演示平臺可使用，提供完整文檔供參考。文檔詳細(xì)地介紹了相關(guān)服務(wù)的搭建過程，同時，提供了多種部署方案。

• Github: https://github.com/kplcloud/kplcloud
• Document: https://docs.nsini.com
• Demo: https://kplcloud.nsini.com

作者：王聰

宜信技術(shù)學(xué)院

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