K8S (kubernetes) & Docker 实战之容器化并迁移至云平台（一）

关键词 ： K8S； Docker； Kubernetes；迁移；容器；云平台

Kubernetes单词起源于希腊语, 是“舵手”或者“领航员”的意思，是“管理者”和“控制论”的根源。 K8s是把用8代替8个字符“ubernete”而成的缩写。

对于使用 Docker & K8S 构建容器化生产环境的好处本文不再赘述，详细信息可以去Kubernetes官网以及Docker官网查看。本文以项目从打包到构建镜像，最后部署至云环境的流程对整套部署方式进行讲解，考虑到快速构建一个基本流程概念，本文不对细节进行深入。随着我对这套技术的理解，后续也会逐渐更新文章来逐个详解。如有不足及错误，欢迎勘正。

1.Docker

• 如何将项目构建成Docker镜像？

传统项目迁移至云环境大致分为以下几个步骤：

传统项目 -→ 构建成镜像（image） -→ 部署在K8S上

• Docker File

如果想把传统项目构建成镜像，只需要添加一个Dokcer File,Docker File是一个包含一些指令的文件，放置在项目下。其作用是指导Docker在构建镜像时进行的一些操作。详细说明参考Docker官方文档
Docker File 在项目中的样子如下图：

DockerFile.png

其中 FROM 表示基于那个镜像作为基础镜像，这涉及到Docker分层构建镜像的概念，本文作为quick start，在此不做详细说明。

• 开始构建Dokcer 镜像

在本地构建Docker镜像需要事先安装Docker环境，具体步骤请参考以下文章。
Windows Docker安装
Ubuntu Docker安装
MacOs Docker安装
Centos Docker安装

在项目中DockerFile目录下，打开命令行工具，执行docker build .，注意末尾的点，这是利用PATH构建Docker镜像。

打包镜像.png

可以看到构建镜像分为几步来完成，这取决于你在DockerFile中执行的任务条数，这里可以粗略地理解为每个条目对应Docker镜像的一层，就好比汉堡一样。
构建完毕后，执行 docker images可以看到我们刚刚生成的镜像。

生成的Docker镜像.png

• 使用Docker镜像

使用docker run IMAGE_ID命令可以使用镜像创建一个“容器”并将其启动。说到容器，这其实是Docker中一个概念，在这里可以先粗略地理解为由镜像为模板，生成出来的一个环境，在这之中运行着我们的项目。本地项目启动以来较多环境变量参数，这里为了演示方便，拉取Redis官方镜像并在本地运行。拉取镜像、创建容器并运行，结果如下：

拉取镜像.png

上图展示了在IDEA编辑器中使用Shell拉取镜像，默认pull下来的是docker官方的镜像，就好比我们使用maven或者gradle从中央仓库下载所需jar包一样。

创建容器并运行.png

到此为止，我们就已经将一个项目构建成Docker镜像并可以在本地运行了。

2.将镜像部署至云平台

我们已经获得了Docker镜像，那么接下来要做的就是在K8S云上环境把它运行起来，交由K8S来管理和运维我们的项目。
这里以DevOps方式流程化部署应用，首先介绍自动化工具Jenkins，随后简要介绍K8S。

• 自动化部署

Jenkins是一款自动化流程构建工具，可以把我们平时上线，部署等一系列操作流程化，代码化。我们这里不做过多介绍，后续文章将会逐一详解，读者可以暂时将其理解为使用代码定义好的上线流程及部署步骤。

• 使用SCM方式将Pipeline（理解为定义上线流程的代码）脚本写好，随着项目提交至Git。Jenkins在自动化上线过程中大致分为以下几个步骤：
  1.拉取Git代码
  2.按照定义好的编译命令build项目
  3.按照DockerFile定义构建镜像
  4.将镜像部署在K8S

上述几个步骤我们在项目中增加JenkinsFile文件，这个文件由脚本语言完成，主要定义了我们要Jenkins做的几件事的具体实现方式。

JenkinsFile.png

图中几个stage就是我们要做的几个步骤的定义，这里每个stage会执行我事先写好的linux shell，这些shell的目的就是上述几个部署步骤， 编译项目→打包→打镜像→部署至K8S。具体的shell后续文章进行分解。
准备好Jenkinsfile（指导Jenkins执行的脚本）后，在Jenkins创建Pipeline（流水线），并选择SCM方式，配置好项目的Git地址、分支、拉取权限、Jenkinsfile路径后，就可以执行了。

Pipeline.png

执行过程中的打包与构建镜像步骤我们已经基本了解，那么项目是如何部署到云上的呢？

• deployment.yaml: 我们在项目创建一个yaml配置文件，随着项目推送至Git。当Jenkins自动化构建时，部署到K8S这一步就需要这个yaml文件来指导了。Jenkins会根据代码去Git获取到我们事先定义好的yaml文件，以其为指导，登录到云环境并部署（登录云环境命令配置在shell中，yaml文件仅作为部署配置）。
  
  

  YAML文件.png

YAML文件作为K8S部署时的指导配置，约定了部署方式、命名空间、采用几个pod（可以暂时理解为节点）、从哪里获取镜像、暴露哪些端口等信息。同时这个文件还告诉了K8S创建什么样的服务（服务的概念后续详解）等配置。
这样，在自动化构建出工程的镜像后，就可以依据这样的配置文件将项目（镜像）部署至云环境了。
成功执行构建流程后的Jenkins Pipeline如下图所示：

Pipeline执行完毕.png

• 云上初见

• 经过一系列构建流程，我们终于可以去看看项目在云上的样子了。为了更直观展示，这里使用图形界面登录云环境。选择正确的命名空间，找到我们部署的项目：

  
  
  

  部署在K8S中.png
  
  

  这里考虑资源问题，这里只配置了2个Pod，至此，项目部署至云上结束。

总结

• 这篇文章作为quick start较为粗略地介绍了项目部署至云环境的大致流程，后续随着我对Docker + Jenkins + Kubernetes 等技术的理解加深，还会继续学习与分享。
  尊重原创，转载请注明出处。