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    kubernetes实战-基于redis和docker的留言簿案例

     

    [置顶] kubernetes实战-基于redis和docker的留言簿案例

    标签： dockerkubernetesredis
    2015-06-22 19:41 7570人阅读 评论(5) 收藏 举报
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    版权声明：本文为博主原创文章，未经博主允许不得转载。

    一、介绍
    本案例基于Kubernetes和Docker，其中包括
    1、web前端
    2、redis master
    3、redis slave
    其中web前端通过javascript redis api和redis master交互
     
    kubernetes体系架构
     
    二、配置
    0、先决条件
    Kubernetes 集群
     
    1、启动redis master
    使用replication controller确保只有一个pod在运行（当某个节点down了，rc会在另一个健康的node启动redis master），但可能会有数据丢失。
    [root@centos1 example]# kubectl create -f redis-master-controller.json
    replicationcontrollers/redis-master
    [root@centos1 example]# kubectl get rc
    CONTROLLER CONTAINER(S) IMAGE(S) SELECTOR REPLICAS
    redis-master master redis name=redis-master 1
    验证master运行成功，如下展示了pod运行在centos2/192.168.1.112这台机器上    
    [root@centos1 example]# kubectl get pods
    POD IP CONTAINER(S) IMAGE(S) HOST LABELS STATUS CREATED MESSAGE
    redis-master-svar7 172.17.0.9 centos2/192.168.1.112 name=redis-master Running 55 seconds
    master redis Running 55 seconds
    SSH到centos2/192.168.1.112查看docker状态
    [root@centos2 yum.repos.d]# docker ps
    CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
    91689ce56668 redis:latest "/entrypoint.sh redi 3 minutes ago Up 3 minutes k8s_master.52732b08_redis-master-svar7_default_5b6d5485-1894-11e5-b3ad-000c293c8c19_97e79b7b
    38c3180813c3 gcr.io/google_containers/pause:0.8.0 "/pause" 3 minutes ago Up 3 minutes k8s_POD.49eee8c2_redis-master-svar7_default_5b6d5485-1894-11e5-b3ad-000c293c8c19_298e038f
    注意：kubectl create执行后，如果镜像不存在，会执行docker pull，根据网络情况，下载中的pods 在kubertnetes UI上会显示pending状态
     
    2、启动master service
    一个kubernetes service会对一个或多个container进行负载均衡，这是通过我们上面redis-master中定义的labels元数据实现的，值得注意的是，在redis中只有一个master，但是我们依然为它创建一个service，这是因为这样我们就能使用一个elastic IP来路由到具体某一个master。
    kubernetes集群中的service是通过container中的环境变量实现服务发现的，service基于pod label实现container的负载均衡。
    在第一步中创建的pod包含了一个label“name=redis-master”，service的selector字段决定了service将流量转发给哪个pod，port和targetPort信息定义了service proxy运行在什么端口。
    [root@centos1 example]# kubectl create -f redis-master-service.json
    services/redis-master
    [root@centos1 example]# kubectl get services
    NAME LABELS SELECTOR IP(S) PORT(S)
    redis-master name=redis-master name=redis-master 10.254.154.90 6379/TCP
    上面的运行成功后，所有pods都能发现redis master运行在6379端口，从salve到master流量走向会有以下两步：
    1、一个redis slave会连接到redis master service的port上
    2、流量会从service节点上的port到targetPort
    如果targetPort未指定，默认和port一致
     
    3、启动replicated slave pod
    虽然redis master是一个单独的pod，redis slaves是一个replicated pod，在Kubernetes中，一个Replication Controller负责管理一个replicated pod的多个实例，RC会自动拉起down掉的replica（可以通过杀死docker 进程方式简单测试）
    [root@centos1 example]# kubectl create -f redis-slave-controller.json
    replicationcontrollers/redis-slave
    [root@centos1 example]# kubectl get rc
    CONTROLLER CONTAINER(S) IMAGE(S) SELECTOR REPLICAS
    redis-master master redis name=redis-master 1
    redis-slave slave kubernetes/redis-slave:v2 name=redis-slave 2
    [root@centos1 example]# kubectl get pods
    POD IP CONTAINER(S) IMAGE(S) HOST LABELS STATUS CREATED MESSAGE
    redis-master-svar7 172.17.0.9 centos2/192.168.1.112 name=redis-master Running 41 minutes
    master redis Running 41 minutes
    redis-slave-31tkb 172.17.0.10 centos2/192.168.1.112 name=redis-slave Running 29 seconds
    slave kubernetes/redis-slave:v2 Running 28 seconds
    redis-slave-uk8nu 172.17.0.11 centos2/192.168.1.112 name=redis-slave Running 29 seconds
    slave kubernetes/redis-slave:v2 Running 28 seconds
    可以看到一个master pod和两个slave pod
     
    4、启动slave service
    和master一样，我们希望有一个代理服务连接到redis slave，除了服务发现之外，slave service还为web app client提供了透明代理。
    这次service 的selector是name=redis-slave，我们可以方便的使用kubectl get services -l "label=value"命令来定位这些服务
    [root@centos1 example]# kubectl create -f redis-slave-service.json
    services/redis-slave
    [root@centos1 example]# kubectl get services
    NAME LABELS SELECTOR IP(S) PORT(S)
    redis-master name=redis-master name=redis-master 10.254.154.90 6379/TCP
    redis-slave name=redis-slave name=redis-slave 10.254.159.145 6379/TCP
     
    5、创建frontend pod
    这是一个简单的PHP 服务，用来和master service（写请求）或slave service（读请求）交互
    [root@centos1 example]# kubectl create -f frontend-controller.json
    replicationcontrollers/frontend
    [root@centos1 example]# kubectl get rc
    CONTROLLER CONTAINER(S) IMAGE(S) SELECTOR REPLICAS
    frontend php-redis kubernetes/example-guestbook-php-redis:v2 name=frontend 3
    redis-master master redis name=redis-master 1
    redis-slave slave kubernetes/redis-slave:v2 name=redis-slave 2
    运行成功后，查看当前pod运行状态
    [root@centos1 example]# kubectl get pods
    POD IP CONTAINER(S) IMAGE(S) HOST LABELS STATUS CREATED MESSAGE
    frontend-fr5z1 172.17.0.13 centos2/192.168.1.112 name=frontend Running 2 minutes
    php-redis kubernetes/example-guestbook-php-redis:v2 Running 2 minutes
    frontend-gjx3t 172.17.0.14 centos2/192.168.1.112 name=frontend Running 2 minutes
    php-redis kubernetes/example-guestbook-php-redis:v2 Running 2 minutes
    frontend-v608r 172.17.0.12 centos2/192.168.1.112 name=frontend Running 2 minutes
    php-redis kubernetes/example-guestbook-php-redis:v2 Running 2 minutes
    redis-master-svar7 172.17.0.9 centos2/192.168.1.112 name=redis-master Running 53 minutes
    master redis Running 53 minutes
    redis-slave-31tkb 172.17.0.10 centos2/192.168.1.112 name=redis-slave Running 12 minutes
    slave kubernetes/redis-slave:v2 Running 12 minutes
    redis-slave-uk8nu 172.17.0.11 centos2/192.168.1.112 name=redis-slave Running 12 minutes
    slave kubernetes/redis-slave:v2 Running 12 minutes
    可以看到一个redis master，两个redis slave和三个frontend pods
     
    6、创建guestbook service
    和其他service一样，你可以创建一个service管理frontend pods
    [root@centos1 example]# kubectl create -f frontend-service.json
    services/frontend
    [root@centos1 example]# kubectl get services
    NAME LABELS SELECTOR IP(S) PORT(S)
    frontend name=frontend name=frontend 10.254.154.111 80/TCP
    redis-master name=redis-master name=redis-master 10.254.154.90 6379/TCP
    redis-slave name=redis-slave name=redis-slave 10.254.159.145 6379/TCP
    我们可以通过frontend service（10.254.154.111）访问pods，但是这个IP明显是无法在外部访问的，下一节讲解如何在外部网络访问guestbook
     
    7、外部网络访问guestbook
    kubernetes 支持两种访问暴露一个服务到外部IP地址NodePorts 和LoadBalancers，https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes/blob/master/docs/services.md#external-services
    另外可以查看防火墙，找到service对应的端口，如下
    [root@centos1 example]# kubectl get pods,services
    POD IP CONTAINER(S) IMAGE(S) HOST LABELS STATUS CREATED MESSAGE
    frontend-fr5z1 172.17.0.13 centos2/192.168.1.112 name=frontend Running 22 minutes
    php-redis kubernetes/example-guestbook-php-redis:v2 Running 22 minutes
    frontend-gjx3t 172.17.0.14 centos2/192.168.1.112 name=frontend Running 22 minutes
    php-redis kubernetes/example-guestbook-php-redis:v2 Running 22 minutes
    frontend-v608r 172.17.0.12 centos2/192.168.1.112 name=frontend Running 22 minutes
    php-redis kubernetes/example-guestbook-php-redis:v2 Running 22 minutes
    redis-master-svar7 172.17.0.9 centos2/192.168.1.112 name=redis-master Running About an hour
    master redis Running About an hour
    redis-slave-31tkb 172.17.0.10 centos2/192.168.1.112 name=redis-slave Running 32 minutes
    slave kubernetes/redis-slave:v2 Running 32 minutes
    redis-slave-uk8nu 172.17.0.11 centos2/192.168.1.112 name=redis-slave Running 32 minutes
    slave kubernetes/redis-slave:v2 Running 32 minutes
    NAME LABELS SELECTOR IP(S) PORT(S)
    frontend name=frontend name=frontend 10.254.154.111 80/TCP
    kubernetes component=apiserver,provider=kubernetes <none> 10.254.0.2 443/TCP
    kubernetes-ro component=apiserver,provider=kubernetes <none> 10.254.0.1 80/TCP
    redis-master name=redis-master name=redis-master 10.254.154.90 6379/TCP
    redis-slave name=redis-slave name=redis-slave 10.254.159.145 6379/TCP
    [root@centos1 example]# kubectl get services
    NAME LABELS SELECTOR IP(S) PORT(S)
    frontend name=frontend name=frontend 10.254.154.111 80/TCP
    kubernetes component=apiserver,provider=kubernetes <none> 10.254.0.2 443/TCP
    kubernetes-ro component=apiserver,provider=kubernetes <none> 10.254.0.1 80/TCP
    redis-master name=redis-master name=redis-master 10.254.154.90 6379/TCP
    redis-slave name=redis-slave name=redis-slave 10.254.159.145 6379/TCP
    发现redis-master是在10.254.154.90上，登录到centos2上，执行iptables-save，发现其中有这样一条规则
    -A KUBE-PORTALS-HOST -d 10.254.154.90/32 -p tcp -m comment --comment "default/redis-master:" -m tcp --dport 6379 -j DNAT --to-destination 192.168.1.112:49038
    说明，centos2本机的49038端口映射到master container内的6379了，当然我们就能执行在本机访问redis了
    [root@centos2 yum.repos.d]# redis-cli -p 49038
    127.0.0.1:49038> set a b
    OK
    127.0.0.1:49038> get a
    "b"
     
    8、使用curl简单测试
    提交数据
    curl "localhost:8000/index.php?cmd=set&key=messages&value=jay_sais_hi"
    查询数据
    curl "localhost:8000/index.php?cmd=get&key=messages"
     
    附本案例用到的6个.json文件
    1、redis-master-controller.json
    {
    "kind":"ReplicationController",
    "apiVersion":"v1beta3",
    "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":"redis",
    "ports":[
    {
    "containerPort":6379
    }
    ]
    }
    ]
    }
    }
    }
    }
    2、redis-master-service.json
    {
    "kind":"Service",
    "apiVersion":"v1beta3",
    "metadata":{
    "name":"redis-master",
    "labels":{
    "name":"redis-master"
    }
    },
    "spec":{
    "ports": [
    {
    "port":6379,
    "targetPort":6379
    }
    ],
    "selector":{
    "name":"redis-master"
    }
    }
    }
    3、redis-slave-controller.json
    {
    "kind":"ReplicationController",
    "apiVersion":"v1beta3",
    "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":"kubernetes/redis-slave:v2",
    "ports":[
    {
    "containerPort":6379
    }
    ]
    }
    ]
    }
    }
    }
    }
    4、redis-slave-service.json
    {
    "kind":"Service",
    "apiVersion":"v1beta3",
    "metadata":{
    "name":"redis-slave",
    "labels":{
    "name":"redis-slave"
    }
    },
    "spec":{
    "ports": [
    {
    "port":6379
    }
    ],
    "selector":{
    "name":"redis-slave"
    }
    }
    }
    5、frontend-controller.json
    {
    "kind":"ReplicationController",
    "apiVersion":"v1beta3",
    "metadata":{
    "name":"frontend",
    "labels":{
    "name":"frontend"
    }
    },
    "spec":{
    "replicas":3,
    "selector":{
    "name":"frontend"
    },
    "template":{
    "metadata":{
    "labels":{
    "name":"frontend"
    }
    },
    "spec":{
    "containers":[
    {
    "name":"php-redis",
    "image":"kubernetes/example-guestbook-php-redis:v2",
    "ports":[
    {
    "containerPort":80
    }
    ]
    }
    ]
    }
    }
    }
    }
    6、frontend-service.json
    {
    "kind":"Service",
    "apiVersion":"v1beta3",
    "metadata":{
    "name":"frontend",
    "labels":{
    "name":"frontend"
    }
    },
    "spec":{
    "ports": [
    {
    "port":80
    }
    ],
    "selector":{
    "name":"frontend"
    }
    }
    }

     
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