使用 Tye 辅助开发 k8s 应用竟如此简单(一)

上周热点回顾(1.25-1.31)

最近正巧在进行 Newbe.Claptrap 新版本的开发,其中使用到了 Tye 来辅助 k8s 应用的开发。该系列我们就来简单了解一下其用法。

Newbe.Claptrap 是一个用于轻松应对并发问题的分布式开发框架。如果您是首次阅读本系列文章。建议可以先从本文末尾的入门文章开始了解。

安装 Tye

首先,确保已经正确安装了 netcore 2.1 或以上版本的 dotnet SDK。

Tye 目前还处于开发阶段,因此,目前只能安装预览版本进行使用。通过以下链接可以搜索到当前最新的版本,并复制界面上的 CLI 安装。

https://www.nuget.org/packages/Microsoft.Tye/

dotnet tool install --global Microsoft.Tye --version 0.6.0-alpha.21070.5

安装完毕后,在控制台中运行 tye,便可以查看到如下结果:

PS C:\tools\Cmder> tye
tye:
Developer tools and publishing for microservices.

Usage:
tye [options] [command]

Options:
--no-default Disable default options from environment variables
-?, -h, --help Show help and usage information
--version Show version information

Commands:
init <path> create a yaml manifest
run <path> run the application
build <path> build containers for the application
push <path> build and push application containers to registry
deploy <path> deploy the application
undeploy <path> delete deployed application

创建并运行一个测试项目

接下来我们创建一个 netcore 应用来测试该部署方案。选择一个合适的位置运行以下命令来创建测试项目:

dotnet new sln -n TyeTest
dotnet new webapi -n TyeTest
dotnet sln .\TyeTest.sln add .\TyeTest\TyeTest.csproj

这样,我们就得到了一个测试的解决方案和 WebApi 项目。我们可以运行以下命令在本地启动这个服务:

dotnet run --project .\TyeTest\TyeTest.csproj

启动后,可以在浏览器中打开 https://localhost:5001/swagger/index.html 来查看启动好的 swagger 界面。

使用 tye 在本地运行应用

接下来,我们关闭前面正在运行的应用,改为使用 tye 在本地启动测试应用。

在解决方案目录下,使用控制台运行以下命令:

tye run

运行之后,可能会得到如下的结果:

PS C:\Repos\TyeTest> tye run
Loading Application Details...
Launching Tye Host...

[12:11:30 INF] Executing application from C:\Repos\TyeTest\TyeTest.sln
[12:11:30 INF] Dashboard running on http://127.0.0.1:8000
[12:11:30 INF] Building projects
[12:11:32 INF] Launching service tyetest_9dd91ae4-f: C:\Repos\TyeTest\TyeTest\bin\Debug\net5.0\TyeTest.exe
[12:11:32 INF] tyetest_9dd91ae4-f running on process id 24552 bound to http://localhost:14099, https://localhost:14100
[12:11:32 INF] Replica tyetest_9dd91ae4-f is moving to a ready state
[12:11:32 INF] Selected process 24552.
[12:11:33 INF] Listening for event pipe events for tyetest_9dd91ae4-f on process id 24552

按照以上的提示,在 http://127.0.0.1:8000 成功启动的 tye dashboard。使用浏览器打开 dashboard 便可以查看到已经部署起来的应用列表。如下图所示:

通过 dashboard ,可以看到测试程序已经启动,并且绑定了 http://localhost:14099 和 https://localhost:14100。实际在自行测试中,这两个端口是随机选择的,因此会有不同。

我们通过上面公开的 https 绑定打开 swagger 就能看到和前面使用 dotnet run 一样的效果:https://localhost:14100/swagger

本地部署一个 k8s

接下来,我们将使用 Tye 将应用部署到 k8s 当中。那么为了实现这个效果,首先需要准备一个 k8s 。

在开发机器上部署 k8s 的方式多种多样,本次实验采用的是 Docker Desktop + k8s 的方案,原因不是别的,就是因为使用其他方案在过程中遇到了或多或少的问题。具体的开发者可以自行选择。

Docker Desktop + k8s 的方案在以下链接中讲述的非常清楚,建议开发者可以参考:

《Docker Desktop 启动 Kubernetes》https://www.cnblogs.com/weschen/p/12658839.html

本次实验除了 k8s 本体之外,还需要安装 nginx ingress 和 helm ,也可以参考以上文章中的内容进行安装。

将应用部署到 k8s 中

但 k8s 配置完毕之后,我们就可以使用 tye 将应用快速发布到 k8s 中进行查看。

登录 docker registry

首先,需要为本地的 docker 配置 docker registry。因为在使用 tye 发布的过程中将会将项目打包的 docker image 并且推送到一个 docker registry 中。

开发者可以选择多种方式获得一个自己的 docker registry:

  • Nexus OSS Repository
  • 阿里云、腾讯云、DaoCloud 等等都有免费额度的 docker registry
  • docker hub,如果网络都好的话

使用 docker login 登录你的 docker registry。

tye init 创建 tye.yml

在解决方案目录中,运行以下命令来创建 tye.yml 配置文件:

tye init

运行之后,将会在解决方案文件夹得到如下文件:

name: tyetest
services:
- name: tyetest
project: TyeTest/TyeTest.csproj

这就是一个最简单的 tye.yml 文件。

修改 tye.yml

我们在 tye.yml 中加入一行关于 docker registry 的配置,以指定构建出来的镜像将推送到何处:

name: tyetest
registry: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/newbe36524
services:
- name: tyetest
project: TyeTest/TyeTest.csproj

例如,此处笔者使用的是阿里云杭州节点的 docker registry,名称空间为 newbe36524。因此增加了一行 registry: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/newbe36524

这就相当于,如果进行构建,将会构建一个 tag 为 registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/newbe36524/tyetest:1.0.0 的镜像并推送到阿里云中。

提前下载 netcore 基础镜像

因为此次我们发布的是 netcore 程序,他们将会被构建的 netcore 镜像,因此,为了更加顺利的进行构建,建议先使用加速工具在本地提前下载好基础镜像。

例如,笔者在此次的使用中使用的 net5 TFM 的应用程序,因此,就需要在本地先拉好 mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:5.0 作为基础镜像。

由于现在 netcore 基础镜像的源已经从 docker hub 迁移到 mcr.microsoft.com。故而,建议使用 Newbe.McrMirror 进行加速下载。

详细的使用方法可以参考:https://github.com/newbe36524/Newbe.McrMirror

写给小白的 Nginx 文章

如果开发者不知道自己当前需要拉取的基础镜像是什么,也可以先尝试下面一个步骤直接发布,查看过程中使用的基础镜像内容,再来拉取。

使用 tye deploy

一切已经准备就绪,现在,继续在解决方案目录运行以下命令,便可以进行发布:

tye deploy

可能会得到如下结果:

PS C:\Repos\TyeTest> tye deploy
Loading Application Details...
Verifying kubectl installation...
Verifying kubectl connection to cluster...
Processing Service 'tyetest'...
Applying container defaults...
Compiling Services...
Publishing Project...
Building Docker Image...
#1 [internal] load build definition from Dockerfile
#1 sha256:a3872c76e0ccfd4bade43ecac3349907e0d110092c3ca8c61f1d360689bad7e2
#1 transferring dockerfile: 144B done
#1 DONE 0.0s

#2 [internal] load .dockerignore
#2 sha256:9e3b70115b86134ab4be5a3ce629a55cd6060936130c89b906677d1958215910
#2 transferring context: 2B done
#2 DONE 0.0s

#3 [internal] load metadata for mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:5.0
#3 sha256:3b35130338ebb888f84ec0aa58f64d182f10a676a625072200f5903996d93690
#3 DONE 0.0s

#7 [1/3] FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:5.0
#7 sha256:31acc33a1535ed7869167d21032ed94a0e9b41bbf02055dc5f04524507860176
#7 DONE 0.0s

#5 [internal] load build context
#5 sha256:2a74f859befdf852c0e7cf66b6b7e71ec4ddeedd37d3bb6e4840dd441d712a20
#5 transferring context: 3.87MB 0.0s done
#5 DONE 0.1s

#4 [2/3] WORKDIR /app
#4 sha256:56abde746b4f39a24525b2b730b2dfb6d9688bcf704d367c86a4753aefff33f6
#4 CACHED

#6 [3/3] COPY . /app
#6 sha256:4a3b76a4eea70c858830bad519b2d8faf5b6969a820b7e38994c2116d3bacab2
#6 DONE 0.0s

#8 exporting to image
#8 sha256:e8c613e07b0b7ff33893b694f7759a10d42e180f2b4dc349fb57dc6b71dcab00
#8 exporting layers 0.0s done
#8 writing image sha256:8867f4e2ed6ccddb509e9c39e86c736188a78f348d6487d6d2e7a1b5919c1fdb
#8 writing image sha256:8867f4e2ed6ccddb509e9c39e86c736188a78f348d6487d6d2e7a1b5919c1fdb done
#8 naming to registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/newbe36524/tyetest:1.0.0 done
#8 DONE 0.1s
Created Docker Image: 'registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/newbe36524/tyetest:1.0.0'
Pushing Docker Image...
Pushed docker image: 'registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/newbe36524/tyetest:1.0.0'

Validating Secrets...
Generating Manifests...
Deploying Application Manifests...
Applying Kubernetes Manifests...
Verifying kubectl installation...
Verifying kubectl connection to cluster...
Writing output to 'C:\Users\Administrator\AppData\Local\Temp\tmp2BC2.tmp'.
Deployed application 'tyetest'.
Time Elapsed: 00:00:12:99

从输出的日志,我们可以看出,应用已经发布成功。并且使用 k8s dashboard 或者 k9s,我们都可以查看到应用已经成功部署,并且启动完成。

tyetest-674865dcc4-mxkd5    ●●  1/1   Δ            0 Running   Δ 10.1.0.73     docker-desktop     3m46s

值得注意的是,确保这一步正常运行有几个前提:

  • 需要确保本地的 kubectl 已经正确配置。一般来说,如果是使用 docker desktop,那么已经配置好了
  • 需要确保 docker login 已经成功。开发者可以在运行部署前,测试以下是否可以手动推送镜像
  • MCR 镜像的下载速度不是很理想的话,记得用 Newbe.McrMirror 进行加速

创建并使用 ingress

到这一步,我们已经完成了应用的发布。但是,由于没有配置 nginx ingress,服务虽然已经可以在 k8s 内部运行了,但是没有在外部进行访问。也就是说,在电脑上使用浏览器现在依然处于打不开的状态。故而,我们还需要为服务配置 ingress。还没有为 k8s 安装 ingress 的朋友,建议查看前面安装 k8s 的相关章节。

这里,我们打开 tye.yml 添加 ingress 相关配置:

name: tyetest
registry: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/newbe36524
services:
- name: tyetest
project: TyeTest/TyeTest.csproj
ingress:
- name: tyetest-ingress
bindings:
- name: https
protocol: https
rules:
- host: www.yueluo.pro
service: tyetest

我们增加了一个 ingress 配置,使得当流量从 ingress 进入,并且域名为 www.yueluo.pro 的时候,将会转发到 tyetest 服务。这样就实现了从外部访问 k8s 内部服务的目的。

首先,使用 tye run 命令可以在本地查看一下这个效果。运行命令之后可能在 dashboard 中查看到以下情况:

其中,https://localhost:8310 就是 ingress 的入口地址。由于我们采用的是域名绑定,因此可以采用两种方式进行访问以验证效果:

  • 在 hosts 中加入 www.yueluo.pro -> 127.0.0.1 的映射关系
  • 使用 http 请求文件直接访问。

这里我们采用 http 请求文件直接访问:

GET https://localhost:8310/WeatherForecast
Host: www.yueluo.pro

这样,我们就成功验证了绑定的结果。

注意,其中的端口由于笔者没有配置为固定端口,因此每次运行开发者都要注意发生的变化。

将 ingress 部署到 k8s 中

接下来,停止 tye run, 运行 tye deploy 将 ingress 和应用程序发布到 k8s 中。

注意,ingress 的部署可能会花费数十秒的时间,因此需要进行一下等待。

部署完成之后,便可以通过 k8s dashboard 或者 k9s 查看部署的结果。

并且,可以使用以下 http 请求来验证部署的结果:

GET https://localhost/WeatherForecast
Host: www.yueluo.pro

其得到的结果与先前自然是一样的。

从 k8s 中卸载应用

卸载应用,非常简单,tye undeploy

PS C:\Repos\TyeTest> tye undeploy
Loading Application Details...
Found 3 resource(s).
Deleting 'Service' 'tyetest' ...
Deleting 'Deployment' 'tyetest' ...
Deleting 'Ingress' 'tyetest-ingress' ...
Time Elapsed: 00:00:02:87

小结

本篇,我们简单介绍了如何使用 tye 运行或者部署应用的简单步骤。实际过程中还有很多可以扩展和自定义的选项。感兴趣的朋友可以查看 https://github.com/dotnet/tye 中的内容进行学习。

下一篇,我们将来部署一些稍微复杂一点的多实例应用。

最后但是最重要!

如果读者对该内容感兴趣,欢迎转发、评论、收藏文章以及项目。

最近作者正在构建以反应式Actor模式事件溯源为理论基础的一套服务端开发框架。希望为开发者提供能够便于开发出 “分布式”、“可水平扩展”、“可测试性高” 的应用系统 ——Newbe.Claptrap

本篇文章是该框架的一篇技术选文,属于技术构成的一部分。

联系方式:

您还可以查阅本系列的其他选文:

理论入门篇

  1. Newbe.Claptrap – 一套以 “事件溯源” 和 “Actor 模式” 作为基本理论的服务端开发框架

术语介绍篇

  1. Actor 模式
  2. 事件溯源(Event Sourcing)
  3. Claptrap
  4. Minion
  5. 事件 (Event)
  6. 状态 (State)
  7. 状态快照 (State Snapshot)
  8. Claptrap 设计图 (Claptrap Design)
  9. Claptrap 工厂 (Claptrap Factory)
  10. Claptrap Identity
  11. Claptrap Box
  12. Claptrap 生命周期(Claptrap Lifetime Scope)
  13. 序列化(Serialization)

实现入门篇

  1. Newbe.Claptrap 框架入门,第一步 —— 创建项目,实现简易购物车
  2. Newbe.Claptrap 框架入门,第二步 —— 简单业务,清空购物车
  3. Newbe.Claptrap 框架入门,第三步 —— 定义 Claptrap,管理商品库存
  4. Newbe.Claptrap 框架入门,第四步 —— 利用 Minion,商品下单

样例实践篇

  1. 构建一个简易的火车票售票系统,Newbe.Claptrap 框架用例,第一步 —— 业务分析
  2. 在线体验火车票售票系统

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GitHub 项目地址:https://github.com/newbe36524/Newbe.Claptrap

Gitee 项目地址:https://gitee.com/yks/Newbe.Claptrap

您当前查看的是先行发布于 www.newbe.pro 上的博客文章,实际开发文档随版本而迭代。若要查看最新的开发文档,需要移步 claptrap.newbe.pro

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