K8s企业应用之容器化迁移

#作者:曹付江

K8s企业应用之容器化迁移

Kubernetes(K8s)中的企业应用容器化迁移是一个复杂但重要的过程,平滑的迁移应用,可以让开发、运维、测试人员循序渐进的学习和掌握Kubernetes,通常包括以下步骤:
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评估现有应用

依赖分析

  1. 识别依赖项:列出所有应用依赖的服务,包括数据库、消息队列、第三方API等。
  2. 评估外部依赖:分析外部服务的可用性和如何在容器化环境中集成它们。

架构审查

  1. 应用架构:评估现有架构是否适合容器化。考虑是否可以拆分为微服务。
  2. 数据存储:评估数据存储方式(如 SQL、NoSQL),确保适合 K8s 的数据持久化机制。

选择合适的容器化工具

  1. Docker:广泛使用的容器工具,便于构建和管理容器镜像。(注:目前被墙了)
  2. Podman:适合不需要守护进程的无根用户环境。
  3. BuildKit:用于构建镜像的更高效工具,支持并行构建。

交付流程

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Dockerfile 编写

  1. 基础镜像:选择合适的基础镜像,如 python:3.9-slim 或 node:14-alpine。
  2. 安装依赖:使用 RUN 命令安装应用所需的所有依赖项。
  3. 设置工作目录:使用 WORKDIR 指定应用的工作目录。
  4. 复制源代码:使用 COPY 命令将应用代码复制到镜像中。
  5. 设置环境变量:使用 ENV 指定必要的环境变量。
  6. 启动命令:使用 CMD 或 ENTRYPOINT 指定容器启动时的命令。

示例:

FROM python:3.9-slim
WORKDIR /app
COPY requirements.txt .
RUN pip install -r requirements.txt
COPY . .
ENV FLASK_ENV=production
CMD ["flask", "run", "--host=0.0.0.0"]

构建和测试镜像

  1. 构建镜像:运行 docker build -t my-app:latest . 命令构建镜像。
  2. 本地测试:使用 docker run 命令在本地测试镜像,确保应用正常运行。

配置 Kubernetes 清单文件

创建 YAML 文件:

  • Deployment:定义应用的副本数、镜像和更新策略。
  • Service:定义如何访问应用,设置类型(如 ClusterIP、NodePort)。
  • ConfigMap 和 Secret:将环境变量和敏感信息分离到 ConfigMap 和 Secret 中。

K8s项目部署过程:
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apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-app
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: my-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-app
    spec:
      containers:
      - name: my-app
        image: my-app:latest
        ports:
        - containerPort: 5000
        env:
        - name: DATABASE_URL
          valueFrom:
            secretKeyRef:
              name: my-database-secret
              key: url

迁移数据

  1. 备份现有数据:在迁移之前备份当前数据库。
  2. 选择数据迁移工具:使用工具(如 pg_dump、mysqldump)导出数据,并在新环境中导入。
  3. 验证数据完整性:确保迁移后数据的完整性和可用性。

部署到 Kubernetes

  1. 应用配置:使用 kubectl apply -f .yaml 命令应用配置文件。
  2. 监控 Pods 状态:使用 kubectl get pods 查看 Pods 状态,确保所有 Pods 正常运行。

监控和优化

  1. 监控工具:部署监控工具(如 Prometheus、Grafana)监控应用性能。
  2. 日志管理:使用 EFK(Elasticsearch、Fluentd、Kibana)或 Loki 进行集中日志管理。
  3. 性能调优:根据监控结果,调整资源请求和限制、水平扩展等。

逐步迁移与回滚计划

  1. 蓝绿部署:同时运行两个版本的应用,通过负载均衡器切换流量。
  2. 滚动更新:逐步替换旧版本 Pods,监控新版本的健康状况。
  3. 回滚机制:确保可以快速回滚到稳定版本。

文档和培训

  1. 更新文档:记录新流程、环境设置和应用架构。
  2. 团队培训:为团队提供关于 K8s 的培训,确保他们理解容器化的最佳实践和操作。

Java应用部署实例

制作镜像

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① 使用deployment控制器部署项目
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暴漏应用 service

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在这里插入图片描述

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每个节点都有 :
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使用ingress:
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访问过程

在这里插入图片描述

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