Kubernetes(K8S)拉取本地镜像部署Pod 实现类似函数/微服务功能（可设置参数并实时调用）

         以两数相加求和为例，在kubernetes集群拉取本地的镜像，实现如下效果：

        1.实现两数相加求和

        2.可以通过curl实时调用，参数以GET方式提供，并得到结果。（类似调用函数）

一、实现思路

        需要准备如下的文件。文件名与对应的功能如下所示。

        add.py文件：使用python创建一个简单的 Web 应用程序，能够接收参数并实现两数相加。

        requirements.txt文件：记录该python文件需要用到的库。

        Dockerfile文件：基于上述两个文件构建本地镜像。

        add.yaml文件：基于创建的本地镜像构建Pod。

        这些文件都部署在kubernetes集群的master主机中，并放在同一目录下。为了叙述方便，本文中指定将创建的Pod部署在node1结点上。

二、本地镜像创建

2.1 add.py文件

        首先创建add.py文件实现两数相加功能，并设计参数与返回值。

from flask import Flask, request
app = Flask(__name__)

@app.route('/add', methods=['GET'])
def add():
    a = int(request.args.get('a'))
    b = int(request.args.get('b'))
    result = a + b
    return str(result)

if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0', port=8080)

        上述代码使用 Flask 框架创建了一个简单的 Web 应用程序。该应用程序监听 "/add" 路径的 GET请求，并从请求体中获取两个数字进行相加运算。运行应用程序时，它会在主机的8080 端口上启动。

        其中，request.args.get()的目的是接收参数a和b，由于通过url传递过来的参数会被当作字符串，因此要在代码中进行解析，转换成整数再进行相加运算。

        运算的结果是整数，但是在 Flask 中，视图函数的返回值需要是一个字符串，而不是一个整数。当直接返回一个整数时，Flask 会将其解释为 HTML 响应体中的文本，而不是有效的 HTML 标记。因此要将返回值转换为字符串，然后在客户端再进行解析处理。

2.2 requirements.txt文件

        上述代码只用到了flask库。因此requirements.txt文件只需写成如下形式：

Flask

2.3 Dockerfile文件

        完成上述文件的创建后，接下来，创建一个名为 Dockerfile"的文件，内容如下。

# 使用 python:3.9-alpine 作为基础镜像。alpine 版本是轻量级的 Linux 发行版，适合用于容器化应用。
FROM python:3.9-alpine
# 在容器中创建 /app 目录，并将工作目录设置为 /app。
WORKDIR /app
# 将 add.py 和 requirements.txt 文件复制到容器的 /app 目录中。
COPY add.py requirements.txt /app/
# 运行 pip install 命令来安装 requirements.txt 中列出的 Python 依赖库。使用 --no-cache-dir 选项可以避免缓存，减小镜像大小。
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
# 使用 CMD 指令定义容器启动后要执行的命令，即运行 python add.py
CMD ["python", "add.py"]

        上述 Dockerfile 定义了一个基于 Python 3.9 的容器化环境，并将应用程序的文件复制到容器中。它还安装了应用程序所需的依赖项，并在容器启动时运行应用程序。具体每行代码对应的功能已经在注释中写出。

2.4 创建镜像

        进入集群master主机中上述文件的目录，并执行下方指令创建镜像。

docker build -t add:1.0 .

        其中，add为自己指定的镜像名称，1.0为镜像的版本标签。注意末尾的 . 表示当前目录，确保运行命令时处于正确的目录下。镜像创建完毕后系统的输出如下图所示。

三、创建Pod

        创建好本地镜像后，便可基于这个镜像创建Pod。

3.1 add.yaml文件

        add.yaml文件的内容如下所示。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: add-pod
spec:
  nodeName: node1
  containers:
  - name: add-container
    image: add:1.0
    ports:
    - containerPort: 8080
    command: ["python"]
    args: ["add.py"]

        此处指定为Pod形式，nodeName字段的意思是将Pod部署到node1结点上。image字段后面要写上要拉取的镜像的名字，此处为前面创建好的本地镜像add:1.0。command 和 args 字段用于指定该容器要运行的命令和参数。在这个例子中，即容器启动后会执行 /bin/sh -c python add.py 命令。也就是执行add.py这个文件。

3.2 将本地镜像传输至目标机器（node1）

        每一个要使用刚刚在master上创建的本地镜像的节点，都要事先load上该镜像。本例中在node1上部署Pod，因此同样的镜像要部署到node1上。

        首先执行下方的指令，将创建好的本地镜像打包为add.tar。

docker save -o add.tar add:1.0

        然后执行下方指令将这个打好的镜像的包传输至node1中。

scp add.tar [email protected]:/root/pod

        其中·，add.tar是镜像打好包的名字，192.168.60.129是node1的ip地址，/root/pod是想要传输到的node1中的目录。根据自己的需求进行修改。

        在node1中下载好包的目录下执行下方指令，在使用该镜像的节点上都要事先docker load上该镜像，此处为node1。

docker load -i add.tar

3.3 创建Pod

        最后执行下方指令创建Pod。

kubectl apply -f add.yaml

四、调用该Pod

        执行下方指令查看该Pod是否部署完毕，并查看其IP地址。

kubectl get pod -o wide

        执行结果如下图所示，可以看出该Pod已经部署完毕，分配的IP地址为10.244.1.23。

        执行下方指令调用该Pod进行两数相加。此处通过GET方式传递参数，参数的值可以通过前端字符串拼接的方式解析得出。这里传递的参数为a=2，b=3。此处的指令中，URL地址必须加双引号，否则写在后面的参数无法被解析。因为&符号会被误解释为linux两个命令行之间的分隔符。

curl "http://10.244.1.23:8080/add?a=2&b=3"

        返回结果如下图所示。当参数的值修改后，输出结果也会随之变化。

        执行kubectl logs add-pod查看日志后，可以看到该Pod创建以来接收参数的情况。此图可以看到上图中两次调用时对应传递的参数。

五、总结

        本文介绍了Kubernetes(K8S)拉取本地镜像部署Pod的具体方法与需要用到的文件、代码与指令，实现了kubernetes集群中类似微服务，函数的实现与调用。