使用 Redis 部署 PHP 留言板应用程序-Kubernetes中文教程(六)

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本教程向你展示如何使用 Kubernetes 和 [Docker]
构建和部署一个简单的 **** 多层 Web 应用程序。本例由以下组件组成：

* 单实例 [Redis] 以保存留言板条目
* 多个 Web 前端实例

* 启动 Redis 领导者（Leader）
* 启动两个 Redis 跟随者（Follower）
* 公开并查看前端服务
* 清理

## 启动 Redis 数据库

留言板应用程序使用 Redis 存储数据。

### 创建 Redis Deployment

下面包含的清单文件指定了一个 Deployment 控制器，该控制器运行一个 Redis Pod 副本。

1. 在下载清单文件的目录中启动终端窗口。
2. 从 `redis-leader-deployment.yaml` 文件中应用 Redis Deployment：

```shell
   kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/redis-leader-deployment.yaml
   ```

3. 查询 Pod 列表以验证 Redis Pod 是否正在运行：

```shell
   kubectl get pods
   ```

响应应该与此类似：

```shell
   NAME                           READY   STATUS    RESTARTS   AGE
   redis-leader-fb76b4755-xjr2n   1/1     Running   0          13s
   ```

4. 运行以下命令查看 Redis Deployment 中的日志：

```shell
   kubectl logs -f deployment/redis-leader
   ```

### 创建 Redis 领导者服务

留言板应用程序需要往 Redis 中写数据。因此，需要创建
[Service] 来转发 Redis Pod
的流量。Service 定义了访问 Pod 的策略。

1. 使用下面的 `redis-leader-service.yaml` 文件创建 Redis的服务：

```shell
   kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/redis-leader-service.yaml
   ```

2. 查询服务列表验证 Redis 服务是否正在运行：

```shell
   kubectl get service
   ```

响应应该与此类似：

```
   NAME           TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT    AGE
   kubernetes     ClusterIP   10.0.0.1     <none>        443/TCP    1m
   redis-leader   ClusterIP   10.103.78.24 <none>        6379/TCP   16s
   ```

这个清单文件创建了一个名为 `redis-leader` 的 Service，其中包含一组
与前面定义的标签匹配的标签，因此服务将网络流量路由到 Redis Pod 上。

### 设置 Redis 跟随者

尽管 Redis 领导者只有一个 Pod，你可以通过添加若干 Redis 跟随者来将其配置为高可用状态，
以满足流量需求。

1. 应用下面的 `redis-follower-deployment.yaml` 文件创建 Redis Deployment：

```shell
   kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/redis-follower-deployment.yaml
   ```

2. 通过查询 Pods 列表，验证两个 Redis 跟随者副本在运行：

```shell
   kubectl get pods
   ```

响应应该类似于这样：

```
   NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
   redis-follower-dddfbdcc9-82sfr   1/1     Running   0          37s
   redis-follower-dddfbdcc9-qrt5k   1/1     Running   0          38s
   redis-leader-fb76b4755-xjr2n     1/1     Running   0          11m
   ```

### 创建 Redis 跟随者服务

Guestbook 应用需要与 Redis 跟随者通信以读取数据。
为了让 Redis 跟随者可被发现，你必须创建另一个
[Service]。

1. 应用如下所示 `redis-follower-service.yaml` 文件中的 Redis Service：

```shell
   kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/redis-follower-service.yaml
   ```

2. 查询 Service 列表，验证 Redis 服务在运行：

```shell
   kubectl get service
   ```

响应应该类似于这样：

```
   NAME             TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT    AGE
   kubernetes       ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP    3d19h
   redis-follower   ClusterIP   10.110.162.42   <none>        6379/TCP   9s
   redis-leader     ClusterIP   10.103.78.24    <none>        6379/TCP   6m10s
   ```

清单文件创建了一个名为 `redis-follower` 的 Service，该 Service
具有一些与之前所定义的标签相匹配的标签，因此该 Service 能够将网络流量路由到
Redis Pod 之上。

## 设置并公开留言板前端

现在你有了一个为 Guestbook 应用配置的 Redis 存储处于运行状态，
接下来可以启动 Guestbook 的 Web 服务器了。
与 Redis 跟随者类似，前端也是使用 Kubernetes Deployment 来部署的。

Guestbook 应用使用 PHP 前端。该前端被配置成与后端的 Redis 跟随者或者
领导者服务通信，具体选择哪个服务取决于请求是读操作还是写操作。
前端对外暴露一个 JSON 接口，并提供基于 jQuery-Ajax 的用户体验。

### 创建 Guestbook 前端 Deployment

1. 应用来自 `frontend-deployment.yaml` 文件的前端 Deployment：

```shell
   kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/frontend-deployment.yaml
   ```

2. 查询 Pod 列表，验证三个前端副本正在运行：

```shell
   kubectl get pods -l app=guestbook -l tier=frontend
   ```

响应应该与此类似：

```
   NAME                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
   frontend-85595f5bf9-5tqhb   1/1     Running   0          47s
   frontend-85595f5bf9-qbzwm   1/1     Running   0          47s
   frontend-85595f5bf9-zchwc   1/1     Running   0          47s
   ```

### 创建前端服务

应用的 `Redis` 服务只能在 Kubernetes 集群中访问，因为服务的默认类型是
[ClusterIP]。
`ClusterIP` 为服务指向的 Pod 集提供一个 IP 地址。这个 IP 地址只能在集群中访问。

如果你希望访客能够访问你的 Guestbook，你必须将前端服务配置为外部可见的，
以便客户端可以从 Kubernetes 集群之外请求服务。
然而即便使用了 `ClusterIP`，Kubernetes 用户仍可以通过
`kubectl port-forward` 访问服务。

一些云提供商，如 Google Compute Engine 或 Google Kubernetes Engine，
支持外部负载均衡器。如果你的云提供商支持负载均衡器，并且你希望使用它，
只需取消注释 `type: LoadBalancer`。

1. 应用来自 `frontend-service.yaml` 文件中的前端服务：

```shell
   kubectl apply -f https://k8s.io/examples/application/guestbook/frontend-service.yaml
   ```

2. 查询 Service 列表以验证前端服务正在运行:

```shell
   kubectl get services
   ```

响应应该与此类似：

```
   NAME             TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT    AGE
   frontend         ClusterIP   10.97.28.230    <none>        80/TCP     19s
   kubernetes       ClusterIP   10.96.0.1       <none>        443/TCP    3d19h
   redis-follower   ClusterIP   10.110.162.42   <none>        6379/TCP   5m48s
   redis-leader     ClusterIP   10.103.78.24    <none>        6379/TCP   11m
   ```

### 通过 `kubectl port-forward` 查看前端服务

1. 运行以下命令将本机的 `8080` 端口转发到服务的 `80` 端口。

```shell
   kubectl port-forward svc/frontend 8080:80
   ```

响应应该与此类似：

```
   Forwarding from 127.0.0.1:8080 -> 80
   Forwarding from [::1]:8080 -> 80
   ```

2. 在浏览器中加载 [http://localhost:8080] 页面以查看 Guestbook。

### 通过 `LoadBalancer` 查看前端服务

如果你部署了 `frontend-service.yaml`，需要找到用来查看 Guestbook 的 IP 地址。

1. 运行以下命令以获取前端服务的 IP 地址。

```shell
   kubectl get service frontend
   ```

响应应该与此类似：

```
   NAME       TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP        PORT        AGE
   frontend   LoadBalancer   10.51.242.136   109.197.92.229     80:32372/TCP   1m
   ```

2. 复制这里的外部 IP 地址，然后在浏览器中加载页面以查看留言板。

尝试通过输入消息并点击 Submit 来添加一些留言板条目。
你所输入的消息会在前端显示。这一消息表明数据被通过你之前所创建的
Service 添加到 Redis 存储中。

## 扩展 Web 前端

你可以根据需要执行伸缩操作，这是因为服务器本身被定义为使用一个
Deployment 控制器的 Service。

1. 运行以下命令扩展前端 Pod 的数量：

```shell
   kubectl scale deployment frontend --replicas=5
   ```

2. 查询 Pod 列表验证正在运行的前端 Pod 的数量：

```shell
   kubectl get pods
   ```

响应应该类似于这样：

```
   NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
   frontend-85595f5bf9-5df5m        1/1     Running   0          83s
   frontend-85595f5bf9-7zmg5        1/1     Running   0          83s
   frontend-85595f5bf9-cpskg        1/1     Running   0          15m
   frontend-85595f5bf9-l2l54        1/1     Running   0          14m
   frontend-85595f5bf9-l9c8z        1/1     Running   0          14m
   redis-follower-dddfbdcc9-82sfr   1/1     Running   0          97m
   redis-follower-dddfbdcc9-qrt5k   1/1     Running   0          97m
   redis-leader-fb76b4755-xjr2n     1/1     Running   0          108m
   ```

3. 运行以下命令缩小前端 Pod 的数量：

```shell
   kubectl scale deployment frontend --replicas=2
   ```

4. 查询 Pod 列表验证正在运行的前端 Pod 的数量：

```shell
   kubectl get pods
   ```

响应应该类似于这样：

```
   NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
   frontend-85595f5bf9-cpskg        1/1     Running   0          16m
   frontend-85595f5bf9-l9c8z        1/1     Running   0          15m
   redis-follower-dddfbdcc9-82sfr   1/1     Running   0          98m
   redis-follower-dddfbdcc9-qrt5k   1/1     Running   0          98m
   redis-leader-fb76b4755-xjr2n     1/1     Running   0          109m
   ```

删除 Deployments 和服务还会删除正在运行的 Pod。
使用标签用一个命令删除多个资源。

1. 运行以下命令以删除所有 Pod、Deployment 和 Service。

```shell
   kubectl delete deployment -l app=redis
   kubectl delete service -l app=redis
   kubectl delete deployment frontend
   kubectl delete service frontend
   ```

响应应该是：

```
   deployment.apps "redis-follower" deleted
   deployment.apps "redis-leader" deleted
   deployment.apps "frontend" deleted
   service "frontend" deleted
   ```

2. 查询 Pod 列表，确认没有 Pod 在运行：

```shell
   kubectl get pods
   ```

响应应该是：

```
   No resources found in default namespace.
   ```

* 完成 [Kubernetes 基础] 交互式教程
* 使用 Kubernetes 创建一个博客，使用
  [MySQL 和 Wordpress 的持久卷]
* 进一步阅读[使用 Service 连接到应用]
* 进一步阅读[管理资源]

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