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Beispiel starten

Die ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Starten der Beispiele. Informationen zu Maven und Docker finden sich im Cheatsheet-Projekt.

Installation

  • Installiere minikube. Minikube bietet eine Kubernetes-Umgebung in einer virtuellen Maschine. Minikube ist einfach zu benutzen und zu installieren. Es soll keine Produktionsumgebung sein, sondern dient nur dazu, Kubernetes auszuprobieren oder Entwicklermaschinen aufzubauen.

  • Installiere kubectl. Das ist das Kommandozeilenwerkzeug für den Umgang mit Kubernetes.

Docker Images bauen (optional)

Dieser Schritt ist optional. im öffentlichen Docker Hub liegen bereits Docker Images bereit, die du nutzen kannst.

  • Die Beispiele sind in Java implementiert. Daher muss Java installiert werden. Die Anleitung findet sich unter https://www.java.com/en/download/help/download_options.xml . Da die Beispiele kompiliert werden müssen, muss ein JDK (Java Development Kit) installiert werden. Das JRE (Java Runtime Environment) reicht nicht aus. Nach der Installation sollte sowohl java und javac in der Eingabeaufforderung möglich sein.

  • Die Beispiele laufen in Docker Containern. Dazu ist eine Installation von Docker Community Edition notwendig, siehe https://www.docker.com/community-edition/ . Docker kann mit docker aufgerufen werden. Das sollte nach der Installation ohne Fehler möglich sein.

Wechsel in das Verzeichnis microservice-kubernetes-demo und starte ./mvnw clean package bzw. mvnw.cmd clean package (Windows). Das wird einige Zeit dauern:

[~/microservice-kubernetes/microservice-kubernetes-demo]./mvnw clean package
....
[INFO] 
[INFO] --- maven-jar-plugin:2.6:jar (default-jar) @ microservice-kubernetes-demo-order ---
[INFO] Building jar: /Users/wolff/microservice-kubernetes/microservice-kubernetes-demo/microservice-kubernetes-demo-order/target/microservice-kubernetes-demo-order-0.0.1-SNAPSHOT.jar
[INFO] 
[INFO] --- spring-boot-maven-plugin:1.4.5.RELEASE:repackage (default) @ microservice-kubernetes-demo-order ---
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Reactor Summary:
[INFO] 
[INFO] microservice-kubernetes-demo ....................... SUCCESS [  0.986 s]
[INFO] microservice-kubernetes-demo-customer .............. SUCCESS [ 16.953 s]
[INFO] microservice-kubernetes-demo-catalog ............... SUCCESS [ 18.016 s]
[INFO] microservice-kubernetes-demo-order ................. SUCCESS [ 18.512 s]
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] BUILD SUCCESS
[INFO] ------------------------------------------------------------------------
[INFO] Total time: 57.633 s
[INFO] Finished at: 2017-09-08T09:36:32+02:00
[INFO] Final Memory: 56M/420M
[INFO] ------------------------------------------------------------------------

Weitere Information zu Maven gibt es im Maven Cheatsheet.

Falls es dabei zu Fehlern kommt:

  • Stelle sicher, dass die Datei settings.xml im Verzeichnis .m2 in deinem Heimatverzeichnis keine Konfiguration für ein spezielles Maven Repository enthalten. Im Zweifelsfall kannst du die Datei einfach löschen.

  • Die Tests nutzen einige Ports auf dem Rechner. Stelle sicher, dass im Hintergrund keine Server laufen.

  • Führe die Tests beim Build nicht aus: ./mvnw clean package -Dmaven.test.skip=true bzw. mvnw.cmd clean package -Dmaven.test.skip=true (Windows).

  • In einigen selten Fällen kann es vorkommen, dass die Abhängigkeiten nicht korrekt heruntergeladen werden. Wenn du das Verzeichnis repository im Verzeichnis .m2 löscht, werden alle Abhängigkeiten erneut heruntergeladen.

Der Java-Code ist nun kompiliert. Der nächste Schritt ist, die Docker Images zu erstellen und sie in den öffentlichen Docker Hub hochzuladen:

  • Erstelle dir einen Account im öffentlichen Docker Hub.

  • Logge dich auf der Kommandozeile via docker login in deinen erstellten Docker Hub Account ein.

  • Weise die Umgebungsvariable DOCKER_ACCOUNT den Namen des Accounts zu.

  • Starte docker-build.sh im Verzeichnis microservice-kubernetes-demo. Es erzeugt die Docker Images und lädt sie in den Docker Hub hoch. Das dauert natürlich einige Zeit:

[~/microservice-kubernetes/microservice-kubernetes-demo]export DOCKER_ACCOUNT=ewolff
[~/microservice-kubernetes/microservice-kubernetes-demo]echo $DOCKER_ACCOUNT
ewolff
[~/microservice-kubernetes/microservice-kubernetes-demo]./docker-build.sh 
...
Removing intermediate container 36e9b0c2ac0e
Successfully built b76261d1e4ee
f4ffcb9c643d: Pushed 
14c5bfa09694: Mounted from ewolff/microservice-kubernetes-demo-order 
41a5c76632fc: Mounted from ewolff/microservice-kubernetes-demo-order 
5bef08742407: Mounted from ewolff/microservice-kubernetes-demo-order 
latest: digest: sha256:36d87ea5c8628da9a6677c1eafb9009c8f99310f5376872e7b9a1edace37d1a0 size: 1163

Weitere Information zu Docker gibt es im Docker Cheatsheet.

Container starten

  • Installiere eine Minikube-Instanz mit minikube start --memory=4000. Die Instanz hat dann 4.000 MB RAM. Das sollte für das Beispiel ausreichend sein.
[~/microservice-kubernetes]minikube start --memory=4000
Starting local Kubernetes v1.7.5 cluster...
Starting VM...
Getting VM IP address...
Moving files into cluster...
Setting up certs...
Connecting to cluster...
Setting up kubeconfig...
Starting cluster components...
Kubectl is now configured to use the cluster.

  • Falls du deine eigenen Docker Images erstellt hast, muss die Umgebungsvariable DOCKER_ACCOUNT den Namen deines Accounts beim Docker Hub enthalten.

  • Starte kubernetes-deploy.sh im Verzeichnis microservice-kubernetes-demo :

[~/microservice-kubernetes/microservice-kubernetes-demo]./kubernetes-deploy.sh
deployment "apache" created
service "apache" exposed
deployment "catalog" created
service "catalog" exposed
deployment "customer" created
service "customer" exposed
deployment "order" created
service "order" exposed

Die Alternative zu dem Skript ist der Befehl kubectl apply -f microservices.yaml . Die Datei microservices.yaml enthält die Definitionen der Services und Deployments. kubectl erzeugt dann die Deployments und Services, falls sie noch nicht existieren. Die YAML-Datei nutzt die Images vom Docker Account ewolff. Wenn du einen anderen Docker Account nutzen willst, musst du das YAML entsprechend editieren.

Das Skript deployt die Images und erzeugt die Pods. Pods können einen oder mehrere Docker Container enthalten. In diesem Beispiel enthält jeder Pod nur einen Docker container.

Außerdem erstellt das Skript Services. Services haben eine eindeutige IP-Adresse und einen Eintrag im DNS-Namenssystem. Services setzten außerdem Lastverteilung über mehrere Pods um. Man kann sich die Services auch anschauen:

  • Führe kubectl get services aus, um alle Services zu sehen:
[~/microservice-kubernetes/microservice-kubernetes-demo]kubectl get services
NAME                CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
apache              10.0.0.90    <pending>     80:31214/TCP     46s
catalog             10.0.0.219   <pending>     8080:30161/TCP   46s
customer            10.0.0.163   <pending>     8080:30620/TCP   45s
kubernetes          10.0.0.1     <none>        443/TCP          3m
order               10.0.0.21    <pending>     8080:30616/TCP   45s
  • kubectl describe services gibt mehr Details aus. Der Befehlt funktioniert auch für Pods (kubectl describe pods) und Deployments (kubectl describe deployments).
[~/microservice-kubernetes/microservice-kubernetes-demo]kubectl describe services
...

Name:			order
Namespace:		default
Labels:			run=order
Annotations:		<none>
Selector:		run=order
Type:			LoadBalancer
IP:			10.0.0.21
Port:			<unset>	8080/TCP
NodePort:		<unset>	30616/TCP
Endpoints:		172.17.0.7:8080
Session Affinity:	None
Events:			<none>
  • Du kannst dir auch eine Liste der Pods ausgeben lassen:
[~/microservice-kubernetes/microservice-kubernetes-demo]kubectl get pods
NAME                                READY     STATUS    RESTARTS   AGE
apache-3412280829-k5z5p             1/1       Running   0          2m
catalog-269679894-60dr0             1/1       Running   0          2m
customer-1984516559-1ffjk           1/1       Running   0          2m
order-2204540131-nks5s              1/1       Running   0          2m
  • ...und du kannst die Logs eines Pods sehen:
[~/microservice-kubernetes/microservice-kubernetes-demo]kubectl logs catalog-269679894-60dr0 

  .   ____          _            __ _ _
 /\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __  __ _ \ \ \ \
( ( )\___ | '_ | '_| | '_ \/ _` | \ \ \ \
 \\/  ___)| |_)| | | | | || (_| |  ) ) ) )
  '  |____| .__|_| |_|_| |_\__, | / / / /
 =========|_|==============|___/=/_/_/_/
 :: Spring Boot ::        (v1.4.5.RELEASE)
...
2017-09-08 08:11:06.128  INFO 7 --- [           main] o.s.j.e.a.AnnotationMBeanExporter        : Registering beans for JMX exposure on startup
2017-09-08 08:11:06.158  INFO 7 --- [           main] o.s.c.support.DefaultLifecycleProcessor  : Starting beans in phase 0
2017-09-08 08:11:06.746  INFO 7 --- [           main] s.b.c.e.t.TomcatEmbeddedServletContainer : Tomcat started on port(s): 8080 (http)
2017-09-08 08:11:06.803  INFO 7 --- [           main] c.e.microservice.catalog.CatalogApp      : Started CatalogApp in 53.532 seconds (JVM running for 54.296)
...
  • Außerdem kannst du ein Kommando in einem Pod ausführen:
[~/microservice-kubernetes/microservice-kubernetes-demo]kubectl exec catalog-269679894-60dr0  /bin/ls
bin
dev
etc
home
lib
lib64
media
microservice-kubernetes-demo-catalog-0.0.1-SNAPSHOT.jar
mnt
proc
root
run
sbin
srv
sys
tmp
usr
var
  • Und du kannst eine Shell in einem Pod starten:
[~/microservice-kubernetes/microservice-kubernetes-demo]kubectl exec catalog-269679894-60dr0  -it /bin/sh
/ # ls
bin                                                      proc
dev                                                      root
etc                                                      run
home                                                     sbin
lib                                                      srv
lib64                                                    sys
media                                                    tmp
microservice-kubernetes-demo-catalog-0.0.1-SNAPSHOT.jar  usr
mnt                                                      var
/ #

  • Run to create a proxy to the Apache httpd server on your local machine. Then open http://localhost:8081 to see the web page of the Apache httpd server in the web browser.

  • Mit kubectl port-forward deployment/apache 8081:80 kannst du einen Proxy für den Apache httpd Server auf dem lokalen Rechner erzeugt. Unter http://localhost:8081 kannst du die Webseite des Apache httpd Server im Web-Browser öffnen. Dabei kannst du auch sehen, dass dem Service ein Port auf dem virutellen Minikube-Server zugewiesen worden ist.

Der Typ des Service ist LoadBalancer. Eigentlich sollte daher der Service an einen externen Load Balancer angeschlossen werden. Das funktioniert mit minikube nicht, so dass der Serice unter einem bestimmten Port auf dem minikube-Host verfügbar ist.

  • Um alle Services und Deployments zu löschen, starte kubernetes-remove.sh:
[~/microservice-kubernetes/microservice-kubernetes-demo]./kubernetes-remove.sh 
service "apache" deleted
service "catalog" deleted
service "customer" deleted
service "order" deleted
deployment "apache" deleted
deployment "catalog" deleted
deployment "customer" deleted
deployment "order" deleted

Dieses Skript muss laufen, bevor eine neue Version der Pods deployt werden kann.