写点什么

想了解 spring-cloud-kubernetes,那就先来实战一把官方 demo

  • 2022 年 3 月 18 日
  • 本文字数:6900 字

    阅读完需:约 23 分钟

本文分享自华为云社区《spring-cloud-kubernetes官方demo运行实战》,作者: 程序员欣宸 。


spring-cloud-kubernetes 是 springcloud 官方推出的开源项目,用于将 Spring Cloud 和 Spring Boot 应用运行在 kubernetes 环境,并且提供了通用的接口来调用 kubernetes 服务,GitHub 上官方地址是:https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-kubernetes

官方 demo

官方提供了简单的 demo 用于快速了解 spring-cloud-kubernetes,我们就来一起将此 demo 源码编译构建,然后在 kubernetes 环境运行;

环境信息

本次实战的环境和版本信息如下:

  1. 操作系统:CentOS Linux release 7.6.1810

  2. minikube:1.1.1

  3. Java:1.8.0_191

  4. Maven:3.6.0

  5. fabric8-maven-plugin 插件:3.5.37

  6. spring-cloud-kubernetes:1.0.1.RELEASE

上面提到的 linux、minikube、java、maven,请确保已全部准备好,关于 linux 环境下 minikube 的安装和启动请参考《Linux 安装 minikube 指南 》

下载源码

官方 demo 包含在整个 spring-cloud-kubernetes 开源项目中,因此要下载整个开源项目,由于主干的提交一直很活跃,因此最好下载个 release 版本,我这里下载的是 v1.0.1.RELEASE,如下图红框所示,地址是:https://github.com/spring-cloud/spring-cloud-kubernetes/releases

修改 maven 设置

需要事先修改 maven 的设置,否则编译构建的时候会报错:

  1. 打开 maven 的配置文件 settings.xml,完整路径是 apache-maven-3.6.0/conf/settings.xm;

  2. 在 settings.xml 文件内,找到 pluginGroups 节点,在里面增加两行,修改完成后效果如下:

<pluginGroups>    <pluginGroup>io.fabric8</pluginGroup>    <pluginGroup>org.springframework.boot</pluginGroup>  </pluginGroups>
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  1. 修改完毕保存退出,maven 设置完成;


如果您想了解该错误的细节,请参考文章《使用 fabric8-maven-plugin 插件的错误处理(No plugin found for prefix ‘fabric8’)》

编译项目源码

  1. 将上图中的源码下载解压,得到一个新的文件夹 spring-cloud-kubernetes-1.0.1.RELEASE;

  2. 进入文件夹 spring-cloud-kubernetes-1.0.1.RELEASE,执行命令 mvn clean compile -U,完全编译整个工程,由于要下载大量依赖库所以较为耗时,我这里是二十分钟以上(这一步不是必须的,看个人爱好吧),构建通过后如下所示:

[INFO] Reactor Summary for Spring Cloud Kubernetes 1.0.1.RELEASE:[INFO] [INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Dependencies ............ SUCCESS [  0.077 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes ............................ SUCCESS [  2.575 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Core .................... SUCCESS [01:51 min][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Config .................. SUCCESS [ 21.357 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Discovery ............... SUCCESS [  6.473 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Ribbon .................. SUCCESS [ 31.616 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Starter ................. SUCCESS [  0.558 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Starter :: Config ....... SUCCESS [  0.569 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Starter :: Ribbon ....... SUCCESS [  0.595 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Starter :: All .......... SUCCESS [  0.571 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Examples ................ SUCCESS [  0.558 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Examples :: Reload ConfigMap SUCCESS [  9.077 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Examples :: Hello World . SUCCESS [  1.323 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Leader .................. SUCCESS [  7.395 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Examples :: Leader Election SUCCESS [  0.594 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Istio ................... SUCCESS [ 12.788 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Integration Tests ....... SUCCESS [  0.574 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Integration Tests :: Simple Core SUCCESS [02:14 min][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Integration Tests :: Simple Configmap SUCCESS [  0.646 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Integration Tests :: Istio SUCCESS [  0.623 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Integration Tests :: Discovery Parent SUCCESS [  0.564 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Integration Tests :: Discovery Service A SUCCESS [  0.605 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Integration Tests :: Discovery Service B SUCCESS [  0.625 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Integration Tests :: Discovery Client SUCCESS [  0.608 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes :: Integration Tests :: Discovery Tests SUCCESS [  1.440 s][INFO] Spring Cloud Kubernetes Docs ....................... SUCCESS [  0.583 s][INFO] ------------------------------------------------------------------------[INFO] BUILD SUCCESS[INFO] ------------------------------------------------------------------------[INFO] Total time:  05:53 min[INFO] Finished at: 2019-06-08T19:32:19+08:00[INFO] ------------------------------------------------------------------------
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  1. 进入目录 spring-cloud-kubernetes-1.0.1.RELEASE/spring-cloud-kubernetes-examples/kubernetes-hello-world-example,这里面就是官方的入门 demo,执行以下命令开始构建并且会部署到 minikube:

mvn clean package fabric8:deploy -Pkubernetes
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构建和部署完成后,控制台输出以下信息:

...[INFO] Installing /usr/local/work/demo/spring-cloud-kubernetes-1.0.1.RELEASE/spring-cloud-kubernetes-examples/kubernetes-hello-world-example/target/kubernetes-hello-world-1.0.1.RELEASE-sources.jar to /root/.m2/repository/org/springframework/cloud/kubernetes-hello-world/1.0.1.RELEASE/kubernetes-hello-world-1.0.1.RELEASE-sources.jar[INFO] [INFO] <<< fabric8-maven-plugin:3.5.37:deploy (default-cli) < install @ kubernetes-hello-world <<<[INFO] [INFO] [INFO] --- fabric8-maven-plugin:3.5.37:deploy (default-cli) @ kubernetes-hello-world ---[INFO] F8: Using Kubernetes at https://192.168.121.133:8443/ in namespace default with manifest /usr/local/work/demo/spring-cloud-kubernetes-1.0.1.RELEASE/spring-cloud-kubernetes-examples/kubernetes-hello-world-example/target/classes/META-INF/fabric8/kubernetes.yml [INFO] Using namespace: default[INFO] Creating a Service from kubernetes.yml namespace default name kubernetes-hello-world[INFO] Created Service: spring-cloud-kubernetes-examples/kubernetes-hello-world-example/target/fabric8/applyJson/default/service-kubernetes-hello-world.json[INFO] Using namespace: default[INFO] Creating a Deployment from kubernetes.yml namespace default name kubernetes-hello-world[INFO] Created Deployment: spring-cloud-kubernetes-examples/kubernetes-hello-world-example/target/fabric8/applyJson/default/deployment-kubernetes-hello-world.json[INFO] F8: HINT: Use the command `kubectl get pods -w` to watch your pods start up[INFO] ------------------------------------------------------------------------[INFO] BUILD SUCCESS[INFO] ------------------------------------------------------------------------[INFO] Total time:  16.047 s[INFO] Finished at: 2019-06-08T19:50:50+08:00[INFO] ------------------------------------------------------------------------
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  1. 查看服务,已经创建了,类型是 NodePort ,并且将 8080 端口映射到宿主机的 30700 端口,说明可以用 http://宿主机 IP:30700 来访问此服务:

[root@minikube kubernetes-hello-world-example]# kubectl get servicesNAME                     TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGEkubernetes               ClusterIP   10.96.0.1        <none>        443/TCP          10hkubernetes-hello-world   NodePort    10.108.214.207   <none>        8080:30700/TCP   4m
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  1. 查看部署,发现始终未能进入 READY 状态:

[root@minikube kubernetes-hello-world-example]# kubectl get deploymentsNAME                     READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGEkubernetes-hello-world   0/1     1            0           4m46s
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  1. 查看 pod,发现新建的 pod 始终未能进入 READY 状态:

[root@minikube kubernetes-hello-world-example]# kubectl get podsNAME                                      READY   STATUS    RESTARTS   AGEkubernetes-hello-world-7578f45c5d-hr4r7   0/1     Running   1          6m
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  1. 从上面的信息可以看出,部署虽然已经完成,但是 pod 是不可用的,访问网页试试,如下图,果然无法访问:


检查问题

  1. 执行命令 kubectl describe pod kubernetes-hello-world-7578f45c5d-hr4r7 检查 pod 的具体情况,如下图红框所示,两个探针检查都失败了:


  1. 再看看控制台输出的 pod 基本情况,里面有探针的信息,如下图所示,两个探针的地址都是/health:


  1. 打开 demo 的源码,如下所示,根本就没有路径为/health 的服务:

@RestControllerpublic class HelloController {
private static final Log log = LogFactory.getLog(HelloController.class);
@Autowired private DiscoveryClient discoveryClient;
@RequestMapping("/") public String hello() { return "Hello World"; }
@RequestMapping("/services") public List<String> services() { return this.discoveryClient.getServices(); }}
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现在真相大白了:部署到 minikube 上的 pod,配置了探针地址是/health,但是服务中并没有此路径,因此探针检查一直无法通过;

解决问题

搞清楚问题之后就可以动手解决问题了,这里有两种解决方式:第一种,修改 HelloController.java,增加一个方法,对应的地址是/health 的服务;第二种,修改 deployment 的配置,将探针地址改为现有的服务,例如"/",这是个可用的服务;

第一种方法很简单,留给读者您来完成吧,我们来试试第二种:

  1. 执行以下命令,开始编辑 deployment:

kubectl edit deployment kubernetes-hello-world
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  1. 在编辑页面上找到两个探针的配置,都从"/health"改成"/",如下图两个红框所示:


  1. 修改完毕后,像普通 vim 操作一样"wq"保存退出,配置会立即生效,稍等一会儿再看 pod 情况,发现 pod 的 name 已经变了,并且状态已经成为 Ready,证明旧的 pod 已经销毁,新的 pod 被创建并且探针测试通过:

[root@minikube examples]# kubectl get podsNAME                                      READY   STATUS    RESTARTS   AGEkubernetes-hello-world-6c5f75ff74-dnm2q   1/1     Running   0          15s
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  1. 访问地址 http://192.168.121.133:30700 ,服务正常(192.168.121.133 是宿主机 IP 地址),如下图:


官方解释

官方的 demo 无法在 minikube 上正常运行,还要我们自己去修改配置或者源码,官方的 demo 不应该会这样,在 kubernetes-hello-world-example 工程内的 README.md 文档中发现了对此问题的说明,如下图红框所示,fabric8 的 maven 插件在生成探针配置的是时候配错了 URL,因此官方建议我们去修改 deployment 的配置,将探针的地址从"/health"改为"/actuator/heath",这个问题已经被提交到了 fabric8 社区,并且贴出了链接:


权限问题

刚才我们看过了 HelloController.java 的源码,里面还有个路径为"/services"的接口,在 minikube 环境下访问此接口可以成功返回,内容是当前 minikube 环境的服务信息,但是如果部署在正式的 kubernetes 环境,访问此接口会返回以下错误:

Message: Forbidden!Configured service account doesn't have access. Service account may have been revoked. services is forbidden: User "system:serviceaccount:default:default" cannot list resource "services" in API group "" in the namespace "default"
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也就是说当前的 system:serviceaccount 账号是没有权限通过 API server 访问"services"资源的,此时最快的解决办法是提升账号权限:

kubectl create clusterrolebinding permissive-binding \  --clusterrole=cluster-admin \  --user=admin \  --user=kubelet \  --group=system:serviceaccounts
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注意:以上办法只能用于开发和测试环境,不要用在生产环境,在生产环境应该参考 Kubernetes 的 RBAC 授权相关设置来处理。

修改源码时遇到的错误怎么规避

如果您想尝试修改 demo 的源码并且部署上去,在编译阶段可能遇到以下问题:

[root@minikube kubernetes-hello-world-example]# mvn clean package fabric8:deploy -Pkubernetes[INFO] Scanning for projects...[INFO] [INFO] ----------< org.springframework.cloud:kubernetes-hello-world >----------[INFO] Building Spring Cloud Kubernetes :: Examples :: Hello World 1.0.1.RELEASE[INFO] --------------------------------[ jar ]---------------------------------[INFO] [INFO] --- maven-clean-plugin:2.5:clean (default-clean) @ kubernetes-hello-world ---[INFO] Deleting /usr/local/work/demo/spring-cloud-kubernetes-1.0.1.RELEASE/spring-cloud-kubernetes-examples/kubernetes-hello-world-example/target[INFO] [INFO] --- maven-checkstyle-plugin:3.0.0:check (checkstyle-validation) @ kubernetes-hello-world ---[INFO] 开始检查……[ERROR] /usr/local/work/demo/spring-cloud-kubernetes-1.0.1.RELEASE/spring-cloud-kubernetes-examples/kubernetes-hello-world-example/src/main/java/org/springframework/cloud/kubernetes/examples/HelloController.java:33: 当前行匹配非法表达式: 'Trailing whitespace'。 [Regexp]检查完成。[INFO] ------------------------------------------------------------------------[INFO] BUILD FAILURE[INFO] ------------------------------------------------------------------------[INFO] Total time:  2.976 s[INFO] Finished at: 2019-06-08T22:15:37+08:00[INFO] ------------------------------------------------------------------------[ERROR] Failed to execute goal org.apache.maven.plugins:maven-checkstyle-plugin:3.0.0:check (checkstyle-validation) on project kubernetes-hello-world: Failed during checkstyle execution: There is 1 error reported by Checkstyle 8.12 with checkstyle.xml ruleset. -> [Help 1][ERROR] [ERROR] To see the full stack trace of the errors, re-run Maven with the -e switch.[ERROR] Re-run Maven using the -X switch to enable full debug logging.[ERROR] [ERROR] For more information about the errors and possible solutions, please read the following articles:[ERROR] [Help 1] http://cwiki.apache.org/confluence/display/MAVEN/MojoExecutionException
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出现上述问题的原因是 maven-checkstyle-plugin 插件检查代码的 style 没有通过,我试过在 mvn 命令中添加 skip 参数,也试过在 pom.xml 中添加 maven-checkstyle-plugin 节点并且配置为 skip,结果都没有用,最终用以下方法成功规避了此问题:

  1. 打开 pom.xml 文件;

  2. 找到节点 properties(如果没有就创建),增加以下三个属性配置,这样配置的作用是在 style 检查失败、校验失败、单元测试代码检查失败这三种情况下,都不会导致整个 maven 构建的失败:

<properties>        <maven-checkstyle-plugin.failsOnError>false</maven-checkstyle-plugin.failsOnError>        <maven-checkstyle-plugin.failsOnViolation>false</maven-checkstyle-plugin.failsOnViolation>        <maven-checkstyle-plugin.includeTestSourceDirectory>false</maven-checkstyle-plugin.includeTestSourceDirectory></properties>
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至此,官方 demo 的部署和运行都完成了,对 spring-cloud-kubernetes 算是有了初步认识,接下来的实战中,我们一起去深入的了解 spring-cloud-kubernetes,看看 kubernetes 上的 springcloud 应用怎么开发;

问题处理

感谢 jason9211 的提醒,如果读者您也遇到类似问题,请参考如下:

如果在deploy时遇到 “the server could not find the requested resource”问题,建议把fabric8.maven.plugin的版本升级到4.2.0即可。 <fabric8.maven.plugin.version>4.2.0</fabric8.maven.plugin.version>
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