Tomcat安装--虚拟机和k8s对比
实验目的
工作之余，学习Docker和K8S有一段时间了，算是略懂皮毛……
开始的时候，觉得使用Docker和K8S各种不习惯，慢慢的，发现还是K8S操作起来方便，比自己“吭哧吭哧”上官网、查资料，配置yum仓库，在虚拟机上一步步安装各种应用比起来，K8S还是省事儿不少，再考虑到生产环境的集群管理、服务自动发现、系统自动修复等，还是应该学习新技术。
这期就针对Tomcat安装，分别用CentOS虚拟机，和K8S+Docker对比一下。
实验准备
虚拟机环境准备：
1）操作系统CentOS 7.5
2）Tomcat 7 （可选，如果是通过二进制解压安装，需要在官网上下载，然后在虚拟机本地解压，配置环境变量）
3）JAVA 1.8 （可选，如果Tomcat选择二进制解压安装，或者是yum安装没有包含JAVA，需要手动安装，然后配置环境变量）
K8S + Docker环境准备：
1）Docker 18.03.1-ce
2）Kubernetes环境（可以是集群，也可以是单节点，即Master和Node在一台虚拟机或物理机上）
实验过程
1. 虚拟机CentOS 7.5 实验过程：
步骤一：安装Tomcat。因为只是做测试，图省事儿，这次并没有上官网，也没有采用二进制解压安装，而是直接使用yum安装，所以Tomcat版本比较低（Tomcat 7，官网已发布到Tomcat 10），但这并不影响实验结果，只要能出现Tomcat欢迎界面即可。
如果不确定自己的虚拟机环境是干净的，之前没有安装过Tomcat或JAVA，可以使用命令查看：
yum info tomcat
rpm -q tomcat
tomcat version
java -version如果没有任何tomcat和JAVA信息的话，就正式开始安装吧。
yum install tomcat -y安装完成后，使用tomcat version查看版本信息，如果能够看到相关信息，说明安装成功。
步骤二：安装JAVA。但我发现在yum安装Tomcat的时候，依赖包中已经安装了java，索性用java -version查看了一下版本信息，发现确实已安装。
步骤三：配置环境变量。正常情况下，为了后续工作都会手动配置一下环境变量，比如Tomcat的CATALINA_BASE和CATALINA_HOME，还有JAVA的JAVA_HOME，CLASSPATH等。由于我只是简单测试，查看Tomcat运行状态，好像也关联了环境变量，索性就省略了，抱着“侥幸”心态只追求那个欢迎界面。
tomcat start //启动tomcat服务
systemctl status tomcat //查看tomcat服务运行状态
步骤四：验证安装结果。Tomcat服务已启动，但此时还不能访问tomcat欢迎页面，还需要安装tomcat管理包。
yum install -y tomcat-webapps tomcat-admin-webapps关闭防火墙firewalld服务，并重新启动tomcat服务，然后使用curl命令进行本地验证。
systemctl stop firewalld //关闭防火墙
tomcat start //可使用tomcat stop停止服务，再start启动服务
ss -ntl | grep 8080 //查看监听端口，能看到8080，说明tomcat启动正常
curl localhost:8080 //测试本地8080端口上的服务
可以看到tomcat欢迎页面的HTML内容，为了直观可见，在浏览器中输入虚拟机IP地址和8080端口，正常可看到tomcat欢迎页面。
2. Kubernetes + Docker环境试验
在K8S中，最小的部署单元是Pod，一个Pod里面可以创建多个容器，也就是docker，所以在本实验中，Node2就相当于一台虚拟机（生产环境中肯定是物理机），在这个Node2中创建一个Pod，可以叫Pod1（在实验中名字为“demo-tomcat-”前缀加一串随机字符），然后在Pod1中运行着一个tomcat容器（docker），即上图红色框框中。
步骤一：创建运行tomcat的Pod。通过一个yaml文件来创建（如果对于yaml格式的文件不熟悉，可先百度扫盲一下，这种文件格式在K8S中经常遇到），该yaml文件为tomcat-deployment.yaml，详细代码如下：
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: demo-tomcat
labels:
app: demo
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: demo
template:
metadata:
labels:
app: demo
spec:
containers:
- name: tomcat
image: kubeguide/tomcat-app:v1
ports:
- containerPort: 8080
先不要因为看到上面的代码而胆怯，后续我会详细的介绍这些代码，看多了就习惯了，而且会发现越来越“好看”。关键几条解释如下：
使用kubectl命令行创建该Pod，注意yaml文件的名字必须跟自己创建的一致，创建过程大概几十秒，直到该Pod运行状态为Running。
kubectl apply -f tomcat-deployment.yaml
kubectl get pod
步骤二：验证结果。可以通过kubectl命令行，获取该Pod的IP地址，同样使用IP地址加端口号，即可访问该Pod中运行的tomcat容器服务。
kubectl get pod -o wide
curl 10.122.16.169:8080
实际上，实验到此就算是成功了，如果想为了直观的用浏览器看到欢迎页面，还需要再做点工作。在K8S中，Pod是不直接对外暴露访问IP地址和端口的，为了集群好管理，如果需要对外提供web服务，可通过Service组件实现。
步骤三：使用浏览器验证tomcat欢迎页面。与创建Pod类似，我们需要先编写一个yaml文件，然后创建一个Service组件，并且与运行Tomcat的Pod关联起来，外部用户通过浏览器访问到Service组件的IP地址和端口号，然后进一步映射到Pod上，从而能够顺利打开Tomcat的欢迎页面。
创建tomcat-svc.yaml文件，详细代码如下：
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: mytomcat
spec:
type: NodePort
ports:
- port: 8080
nodePort: 30001
selector:
app: demo
同样不要因为看到这些代码而发懵，看多了就习惯了。需要强调的是，创建的这个Service文件中一些信息，必须要跟之前创建的Pod文件中关联起来，否则彼此是找不到的。
使用kubectl命令行创建Service，然后根据生成的nodePort端口号（即30001），然后使用Node（即虚拟机）IP地址加上此端口号，通过浏览器访问。如果成功，可访问到Tomcat欢迎界面。
kubectl apply -f tomcat-svc.yaml
kubectl get svc
实验总结
1）在虚拟机环境下，安装Tomcat，需要自行配置和设置的地方多，我选择还是“懒人做法”，直接用yum安装了，如果选择二进制解压安装，需要单独安装Tomcat、JAVA，配置环境变量，还得设置防火墙（要么关闭，要么放通8080端口），安装Tomcat管理包。
在K8S + Docker环境下，只要编写好yaml文件，镜像（安装包）是直接从K8S公共镜像仓库拉取的，整个镜像包含了完整的运行环境，不需要额外的配置。如果要修改映射端口等信息，仍然是在yaml文件中完成，不需要打开其它配置文件。
2）在权限隔离方面，虚拟机环境下安装了Tomcat，在此虚拟机上如果还安装其它应用，彼此是会互相影响的，且可以看到彼此的配置文件等关键信息，内部几乎没有隔离。从浏览器访问，也是直接访问的虚拟机上的Tomcat服务，也没有内部和外部的逻辑隔离。
而K8S + Docker环境下，权限隔离明显要好很多，Node里面不同Pod的隔离，比如安装Tomcat的Pod和安装Nginx的Pod之间就是隔离的，无论是资源还是权限；对内服务和对外服务的隔离，比如创建Pod后，内部可以直接访问Tomcat欢迎页面，如果外部要通过浏览器访问，需要再创建Service并且暴露nodePort，才能被访问。