使用 Devtron 在 Kubernetes 多集群上進(jìn)行開(kāi)發(fā)

在本文中，您將學(xué)習(xí)如何在多集群環(huán)境中使用 Devtron 在 K8S 上進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)。

https://devtron.ai/

Devtron 附帶用于構(gòu)建、部署和管理微服務(wù)的工具。它通過(guò)提供直觀的 UI 和 Helm 圖表支持來(lái)簡(jiǎn)化 K8S 上的部署。今天，我們將使用自定義 Helm 圖表運(yùn)行一個(gè)示例 Spring Boot 應(yīng)用程序。將它部署在跨多個(gè) K8S 集群的不同命名空間中。示例應(yīng)用程序連接到數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)在 K8S 上運(yùn)行并已使用 Devtron Helm 圖表部署。

在 K8S 上安裝 Devtron

第一步，在 K8S 上安裝 Devtron。有兩種安裝選項(xiàng)：帶 CI/CD 模塊或不帶它。本文不會(huì)構(gòu)建 CI/CD 流程，但是這個(gè)模塊中包含了一些重要功能。首先，添加 Devtron Helm 存儲(chǔ)庫(kù)：

$ helm repo add devtron https://helm.devtron.ai

然后，執(zhí)行以下 Helm 命令：

$ helm install devtron devtron/devtron-operator \
    --create-namespace --namespace devtroncd \
    --set installer.modules={cicd}

有關(guān)詳細(xì)的安裝說(shuō)明，請(qǐng)參閱 Devtron 文檔。

https://docs.devtron.ai/getting-started/install/install-devtron-with-cicd

使用 Kind 創(chuàng)建第二個(gè) K8S 集群

為了在本地機(jī)器上準(zhǔn)備多集群環(huán)境，我們將使用 Kind, 通過(guò)執(zhí)行以下命令來(lái)創(chuàng)建第二個(gè) K8S 集群 c1 ：

https://kind.sigs.k8s.io/

$ kind create cluster --name c1

第二個(gè)集群的上下文是：kind-c1。創(chuàng)建 Kind 集群后，它將成為默認(rèn)上下文。

現(xiàn)在，我們的目標(biāo)是將新創(chuàng)建的 Kind 集群添加為 Devtron 的托管集群。一個(gè) Devtron 實(shí)例可以管理多個(gè) K8S 集群。當(dāng)然，默認(rèn)情況下，它只管理一個(gè)本地集群。在我們將 Kind 集群添加到 Devtron 儀表板之前，應(yīng)該首先在該集群上配置權(quán)限。以下腳本將生成一個(gè)bearer token用于身份驗(yàn)證，以便 Devtron 能夠與目標(biāo)集群通信：

$ curl -O https://raw.githubusercontent.com/devtron-labs/utilities/main/kubeconfig-exporter/kubernetes_export_sa.sh && bash kubernetes_export_sa.sh cd-user devtroncd https://raw.githubusercontent.com/devtron-labs/utilities/main/kubeconfig-exporter/clusterrole.yaml

bearer token打印在該命令的輸出中，復(fù)制它。

我們還必須提供目標(biāo)集群的 master API 的 URL。由于在 Kind 上運(yùn)行 K8S，我需要獲取包含 Kind 的 Docker 容器的內(nèi)部地址。為了獲得它，我們需要運(yùn)行以下命令：

$ docker inspect -f '{{range.NetworkSettings.Networks}}{{.IPAddress}}{{end}}' c1-control-plane

這是我的 Kind 集群的 IP 地址：

現(xiàn)在，我們擁有了在 Devtron 儀表板中添加新托管集群所需的所有數(shù)據(jù)。為此，導(dǎo)航到Global Configuration部分。然后選擇Clusters and Environments項(xiàng)并單擊Add cluster按鈕。需要填寫(xiě) Kind 集群 URL 和之前生成的bearer token。

如果一切正常，您應(yīng)該會(huì)在托管集群列表中看到第二個(gè)集群。現(xiàn)在，您還需要根據(jù)下面顯示的消息在 Kind 上安裝 Devtron 代理：

創(chuàng)建環(huán)境

我們將定義三個(gè)環(huán)境。在 Devtron 環(huán)境中分配給集群。我們將在本地集群(local)上創(chuàng)建一個(gè)環(huán)境，和另外兩個(gè) Kind 集群 ( remote-dev, remote-devqa) 。每個(gè)環(huán)境都有一個(gè)目標(biāo)命名空間。為了簡(jiǎn)化，命名空間的名稱與環(huán)境名稱相同。當(dāng)然，您可以設(shè)置任何想要的名稱。

現(xiàn)在，切換到Clusters視圖。

如您所見(jiàn)，現(xiàn)在有兩個(gè)集群連接到 Devtron：

我們可以看一下每個(gè)集群的詳細(xì)信息。在這里，您可以看到kind-c1集群的詳細(xì)視圖：

添加自定義 Helm 存儲(chǔ)庫(kù)

Devtron 最重要的功能之一是對(duì) Helm 圖表的支持。默認(rèn)情況下，Devtron 中有幾個(gè)可用的 Helm 存儲(chǔ)庫(kù)，包括bitnami或elastic，也可以添加自定義存儲(chǔ)庫(kù)。這里使用我自己的 Helm 存儲(chǔ)庫(kù)，其中包含用于部署 Spring Boot 應(yīng)用程序的圖表。我已經(jīng)將它放在 GitHub 上：

https://piomin.github.io/helm-charts/

我們的圖表名稱是spring-boot-api-app，最新版本是0.3.2。

為了在 Devtron 中添加自定義存儲(chǔ)庫(kù)，我們需要再次進(jìn)入Global Configurations部分。然后轉(zhuǎn)到Chart repositories菜單項(xiàng)，然后單擊Add repository按鈕。如下所示，我添加了一個(gè)新存儲(chǔ)庫(kù)piomin。

創(chuàng)建存儲(chǔ)庫(kù)后，您可以轉(zhuǎn)到Chart Store部分以驗(yàn)證新圖表是否可用。

使用 Devtron 部署 Spring Boot 應(yīng)用程序

現(xiàn)在，我們可以進(jìn)行實(shí)踐中最重要的部分：應(yīng)用程序部署。我們的示例 Spring Boot 應(yīng)用程序位于 GitHub 上的以下存儲(chǔ)庫(kù)中：

https://github.com/piomin/sample-spring-kotlin-microservice.git

這是一個(gè)用 Kotlin 編寫(xiě)的簡(jiǎn)單 REST 應(yīng)用程序。它公開(kāi)了一些用于添加和返回人員的 HTTP 端點(diǎn)，并使用內(nèi)存存儲(chǔ)。這是 Spring @RestController：

@RestController
@RequestMapping("/persons")
class PersonController(val repository: PersonRepository) {

   val log: Logger = LoggerFactory.getLogger(PersonController::class.java)

   @GetMapping("/{id}")
   fun findById(@PathVariable id: Int): Person? {
      log.info("findById({})", id)
      return repository.findById(id)
   }

   @GetMapping("/age/{age}")
   fun findByAge(@PathVariable age: Int): List<Person> {
      log.info("findByAge({})", age)
      return repository.findByAge(age)
   }

   @GetMapping
   fun findAll(): List<Person> = repository.findAll()

   @PostMapping
   fun add(@RequestBody person: Person): Person = repository.save(person)

   @PutMapping
   fun update(@RequestBody person: Person): Person = repository.update(person)

   @DeleteMapping("/{id}")
   fun remove(@PathVariable id: Int): Boolean = repository.removeById(id)

}

假設(shè)我們正在開(kāi)發(fā)最新版本，想將其部署在 K8S 上以執(zhí)行一些開(kāi)發(fā)測(cè)試。第一步，將在本地構(gòu)建應(yīng)用程序并使用 Jib Maven 插件將鏡像推送到容器注冊(cè)表。這是所需的配置：

<plugin>
  <groupId>com.google.cloud.tools</groupId>
  <artifactId>jib-maven-plugin</artifactId>
  <version>3.3.0</version>
  <configuration>
    <to>
      <image>piomin/sample-spring-kotlin-microservice</image>
      <tags>
        <tag>1.1</tag>
      </tags>
    </to>
    <container>
      <user>999</user>
    </container>
  </configuration>
</plugin>

讓我們使用以下命令構(gòu)建鏡像并將其推送到容器注冊(cè)表：

$ mvn clean compile jib:build -Pjib,tomcat

除了 YAML 模板，Helm 存儲(chǔ)庫(kù)還包含一個(gè)用于values.yaml 驗(yàn)證的 JSON schema 。多虧了該 schema ，我們將能夠利用 Devtron GUI 從圖表創(chuàng)建應(yīng)用程序。讓我們看看它是如何工作的。

單擊自定義圖表后，將被重定向到包含詳細(xì)信息的頁(yè)面。最新版本的圖表是0.3.2. 只需單擊部署按鈕。

在下一頁(yè)上，需要提供應(yīng)用程序的配置。目標(biāo)環(huán)境是存在于主集群上的local。多虧 Devtron 對(duì) Helm values.schema.json 的支持，使得我們使用 GUI 表單定義所有值。例如，可以增加更改鏡像的值到最新的：1.1。

部署應(yīng)用程序后，我們可以驗(yàn)證其狀態(tài)：

讓我們進(jìn)行一些測(cè)試調(diào)用。示例 Spring Boot 公開(kāi)了 Swagger UI，因此我們可以輕松發(fā)送 HTTP 請(qǐng)求。要與運(yùn)行在 K8S 上的應(yīng)用程序交互，應(yīng)該為服務(wù)啟用端口轉(zhuǎn)發(fā)kubectl port-forward svc/sample-spring-boot-api 8080:8080。執(zhí)行該命令后，您可以通過(guò) http://localhost:8080/swagger-ui.html 訪問(wèn)地址 Swagger UI：

Devtron 允許我們查看 pod 日志。還可以用 grep。下面展示了與測(cè)試調(diào)用相關(guān)的日志。

將應(yīng)用部署到遠(yuǎn)程集群

現(xiàn)在，我們將示例 Spring Boot 應(yīng)用程序部署到遠(yuǎn)程集群。為了做到這一點(diǎn)，請(qǐng)轉(zhuǎn)到與以前相同的頁(yè)面，但不要選擇本地環(huán)境，而是選擇remote-dev，它與kind-c1集群相關(guān)聯(lián)。

現(xiàn)在，有兩個(gè)相同的應(yīng)用程序在兩個(gè)不同的集群上運(yùn)行。我們可以對(duì)在 Kind 集群上運(yùn)行的應(yīng)用程序和本地集群執(zhí)行相同的操作，例如驗(yàn)證其狀態(tài)或檢查日志。

部署應(yīng)用組

假設(shè)我們要部署連接到數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用程序。我們可以使用名為Chart Group的 Devtron 功能一步完成。使用該功能，我們可以將 Spring Boot 的 Helm 圖表和 Postgres 的圖表放在同一個(gè)邏輯組中。然后，我們可以將整個(gè)組部署到目標(biāo)環(huán)境中。要?jiǎng)?chuàng)建圖表組，請(qǐng)轉(zhuǎn)到 Chart Store 菜單，然后單擊Create Group按鈕。您應(yīng)該設(shè)置組的名稱并選擇將包含的圖表。對(duì)我來(lái)說(shuō)，就是bitnami/postgresql圖表和我的自定義 Helm 圖表。

創(chuàng)建組后，您將在Chart Store主頁(yè)面上看到它。現(xiàn)在，只需單擊它即可部署應(yīng)用程序。

單擊帶有圖表組的磁貼后，您將被預(yù)測(cè)到部署頁(yè)面。

單擊Deploy to…按鈕后，Devtron 會(huì)將您重定向到下一頁(yè)。您可以為該組的所有成員圖表設(shè)置目標(biāo)項(xiàng)目和環(huán)境。我們會(huì)將它們從集群部署到kind-c1集群的remote-devqa命名空間中。其中的鏡像，可以填寫(xiě)我的 Docker 帳戶中的：piomin/person:1.1。

默認(rèn)情況下，它會(huì)嘗試連接到postgres主機(jī)上的數(shù)據(jù)庫(kù)。唯一需要注入應(yīng)用容器的是 postgresql Secret（由 Bitnami Helm 圖表生成）中postgres用戶密碼。要注入該Secret中的環(huán)境變量，請(qǐng)?jiān)谧远x Spring Boot 圖表中使用extraEnvVarsSecret參數(shù)。最后，讓我們通過(guò)單擊Deploy按鈕在remove-devqa命名空間中部署 Spring Boot 和 Postgres 。

這是本次實(shí)踐中已部署應(yīng)用程序的最終列表：

總結(jié)

• 借助 Devtron，可以使用 Helm 圖表輕松地支持跨多個(gè) K8S 集群部署應(yīng)用程序。
• Devtron 簡(jiǎn)化了 K8S 的開(kāi)發(fā)，可以通過(guò)圖表組功能部署所有需要的應(yīng)用程序。
• 可以使用 GUI 儀表板管理和監(jiān)控應(yīng)用程序。
• 可以在儀表板中執(zhí)行所有操作，而無(wú)需自己傳遞任何 YAML 清單或執(zhí)行kubectl命令。