基于K8s+docker搭建SpringCloud微服务工程（一）-- 服务注册与发现Eureka的集群搭建与配置

        近日，由于公司项目标准化改造需要，需要将docker-swarm编排的容器化部署的工程改造成使用k8s编排部署，因此有了以下的学习及研究的过程。阅读本文需要有K8S的基础知识，了解微服务的基本概念及docker的基本使用。k8s的学习从0到入门可以推荐一个不错的学习地址：https://kuboard.cn/learning 将网站从头看到尾，基本也可以入门了。

一. 搭建Eureka微服务

首先我们需要搭建好自己的微服务Eureka工程，具体的搭建我这就不具体细说，主要将说明下应改的配置。

application.yaml:

spring:
  profiles:
    active: 8761 #选择哪个配置文件
eureka:
  server:
    enable-self-preservation: false
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://eureka-0.eureka.box.svc.cluster.local:8761/eureka,http://eureka-1.eureka.box.svc.cluster.local:8761/eureka,http://eureka-2.eureka.box.svc.cluster.local:8761/eureka
    #从服务器上获取注册信息
    fetch-registry: true
    #是否注册到自己
    register-with-eureka: true
  instance:
    prefer-ip-address: false
spring:
  application:
    name: eureka
server:
  port: 8761

注意点：

1. defaultZone的配置：此处可以配置为任意地址，通过k8s的配置文件环境变量重新注入改变或者按照本文中配置的名称修改（这是固定写法）配置。至于eureka-0.eureka.box.svc.cluster.local 这个域名的下面会详细介绍，简单说句这个域名的命名由$(service name).$(namespace).svc.cluster.local 组成。

2.prefer-ip-address配置：请务必设置为false.设置eureka.instance.prefer-ip-address为false时，那么注册到Eureka中的Ip地址就是本机的Ip地址，也就是k8s为pod分配的ip地址。

二. 配置K8s文件

1. 控制器的选择

K8S中Pod（容器组）是 Kubernetes 中最小的调度单元，通过引入Controller(控制器)来管理Pod。

控制器具有以下特性：

• 水平扩展（运行 Pod 的多个副本）
• rollout（版本更新）
• self-healing（故障恢复） 例如：当一个节点出现故障，控制器可以自动地在另一个节点调度一个配置完全一样的 Pod，以替换故障节点上的 Pod。

       常用的几种控制器有Deployment StatefulSet DaemonSet等，普通的微服务工程通常选择Deployment作为控制器，常用于部署无状态服务，可以以声明的方式更行Pod(容器组)和ReplicaSet（副本集）。本文中由于Eureka的特殊性，将采用StatefulSet控制器进行部署。

       SatefulSet 用于管理 Stateful（有状态）的应用程序。StatefulSet 管理 Pod 时，确保其 Pod 有一个按顺序增长的 ID。与Deployment 相似，StatefulSet 基于一个 Pod 模板管理其 Pod。与 Deployment 最大的不同在于 StatefulSet 始终将一系列不变的名字分配给其 Pod。这些 Pod 从同一个模板创建，但是并不能相互替换：每个 Pod 都对应一个特有的持久化存储标识。

StatefulSet的使用场景：

• 稳定、唯一的网络标识（dnsname）
• 每个Pod始终对应各自的存储路径（PersistantVolumeClaimTemplate）
• 按顺序地增加副本、减少副本，并在减少副本时执行清理
• 按顺序自动地执行滚动更新

-- 选择StatefulSet的原因：

1.降低网络损耗。Sevice的ClusterIP的工作原理，一个Service可能对应多个Endpoint(Pod)，client访问的是Cluster IP。通过iptables关泽转发到Real Server，从而达到负载均衡的效果。服务通过Service访问Pod每次都需要经过Kube-Proxy代理流量，增加了与注册中心的通信，造成了一定的损耗。通过StatefulSet的Headless Service可以直接解析到Pod，采用轮询的访问，每次直接与Pod进行访问。

2.Pod之间可以互相访问。StatefulSet对应的pod的域名将为xxx-0,xxx-1，他们直接按可以互相访问，这样对于一些集群类型的应用可以解决互相之间身份识别的问题。

2. 配置文件详解：

（一）eureka-statefulSet.yaml

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: eureka
  namespace: box #命名空间
spec:
  clusterIP: None
  ports:
    - name: eureka
      port: 8761
  selector:
    product: box
    app: eureka
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: eureka
  namespace: box
spec:
  serviceName: eureka
  replicas: 3 #副本数
  selector:
    matchLabels:
      product: box
      app: eureka
  template:
    metadata:
      labels:
        product: box
        app: eureka
    spec:
      terminationGracePeriodSeconds: 10    #删除Pod时 等待时间
      containers:
        - name: eureka
          image: harbor.box.com/box/eureka  #请使用自己的harbor仓库地址
          imagePullPolicy: Always #镜像拉取策略
          ports:
            - protocol: TCP
              containerPort: 8761
          env:   #容器环境变量设置，可以覆盖工程中的配置
            - name: APP_NAME
              value: "eureka"
            - name: POD_NAME
              valueFrom:
                fieldRef:
                  fieldPath: metadata.name
            - name: eureka.instance.appname
              value: 
                 "${spring.application.name}"
            - name: eureka.instance.hostname
              value: 
                 "${POD_NAME}.${APP_NAME}"
            - name: registerWithEureka
              value: 
                 "true"
            - name: fetchRegistry
              value:
                 "true"
            - name: eureka.instance.preferIpAddress #这里一定要配置为false
              value:
                 "false"
            - name: eureka.client.serviceUrl.defaultZone  #固定写法
              value: 
                 "http://eureka-0.${APP_NAME}:8761/eureka/,http://eureka-1.${APP_NAME}:8761/eureka/,http://eureka-2.${APP_NAME}:8761/eureka/"
          resources: #资源限制
            limits:
               cpu: 2000m
               memory: 1024Mi
            requests:
               cpu: 2000m
               memory: 1024Mi
          readinessProbe:       #就绪探针        
            tcpSocket:
              port: 8761
            initialDelaySeconds: 20    
            periodSeconds: 5          
            timeoutSeconds: 10         
            failureThreshold: 5        
          livenessProbe:          #存活探针     
            tcpSocket:
              port: 8761
            initialDelaySeconds: 60    
            periodSeconds: 5           
            timeoutSeconds: 5          
            failureThreshold: 3        
          volumeMounts:
            - mountPath: /opt/logs/box
              name: box-logs
      volumes:  #日志挂载
        - name: box-logs
          hostPath:
           path: /opt/logs/box

（二）eureka-nodeport.yaml

同时我们需要将eureka的端口暴露出来，这样也方便查看服务的注册情况。

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: eureka-nodeport
  namespace: box
  labels:
    product: box
    app: eureka-nodeport
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - name: server
    port: 8761
    targetPort: 8761
    nodePort: 30001 #对外暴露30001端口
  selector:
    product: box
    app: eureka

三. K8s服务运行

        在部署了K8s集群的机器上，进行部署操作。环境需具备docker和harbor仓库，其次每个节点对harbor的都可以访问到，否则会导致镜像拉取失败。

1. 将jar包上传并使用docker打包并上传。(请自己准备dockerfile文件，文件大同小异，这边就不列举了)。在dockerfile目录下执行：

docker build -t="harbor.box.com/box/eureka" .

docker push harbor.box.com/box/eureka

     2. 启动k8s配置文件：

kubectl apply -f eureka-statefulSet.yaml

kubectl apply -f eureka-nodeport.yaml

     3. 查看pod是否启动：

kubectl get po -n box -o wide

 如下图所示，可以看到eureka-0 eureka-1 eureka-2都已经正常启动 -n 后面的参数可以改成box也就是上文中配置的namespace，这边的截图为我本地项目中跑的namespace名字

四. 实现效果

接下来打开eureka界面（http://${nodeIp}:30001/eureka）可以看到服务都已经注册上去：(端口及ip请用自己的配置)

 

五. 总结

到这里 我们就搭建好一个基于k8s集群+docker的SpringCloud组件Eureka集群，下一节我将讲述我是如何搭建api-gateway组件Zuul网关的。如果有疑问，欢迎留言区留言。

本文参考：

https://kuboard.cn/learning

https://blog.csdn.net/qq_32641153/article/details/99700281

https://www.cnblogs.com/chadiandianwenrou/p/11928080.html