利用 Azure CLI 与 Kubernetes 部署微服务

1. 使用 Azure CLI

使用 Azure 门户用户界面是在 Azure 上创建基础设施的便捷方式。但为了将 kubectl 连接到基于云的集群，我们需要使用 Azure CLI 工具。以下是使用 Azure CLI 的步骤：
1. 安装 Azure CLI
- 访问 安装说明 ，选择适合你平台的安装方式并完成安装。
- 安装后，在终端中运行以下命令测试：

az --version

- 撰写本文时，使用的版本是 2.51.0，未来版本应向后兼容。
  1. Azure CLI 认证
    • 在使用 Azure CLI 之前，需在终端中使用以下命令进行认证：
az login

- 运行该命令会打开浏览器，你可以在其中登录 Azure 账户。若未自动打开浏览器，按输出中的说明操作。若没有可用浏览器或浏览器无法打开，使用 `az login --use-device-code`。
- `az login` 命令完成后，会显示 JSON 格式的 Azure 订阅列表。若刚注册 Azure，可能只有一个订阅；若用于工作，可能会列出多个订阅。
- 认证信息会本地保存，之后可直接对 Azure 账户执行其他命令，无需每次都登录。可使用以下命令查看当前使用的订阅：

az account show

- 还可查看所有订阅列表：

az account list

- 若需更改当前工作订阅，使用以下命令设置新的默认订阅：

az account set --subscription=<subscription-id>

- 替换 `<subscription-id>` 为你想设置为默认的订阅 ID。更改后，再次运行 `az account show` 确认。
  1. 将 kubectl 连接到 Kubernetes
    • 安装并认证 Azure CLI 后，可使用 aks get-credentials 子命令下载凭证，将 kubectl 连接到 Azure 上的 Kubernetes 集群。
    • 命令示例：
az aks get-credentials --resource-group bmdk1 --name bmdk1

- 你需要使用自己的资源组和集群名称。通用命令格式为：

az aks get-credentials --resource-group <resource-group> --name <cluster>

- 可在 [这里](http://mng.bz/yZeo) 查看 `aks get-credentials` 子命令的文档。
- 配置好 `kubectl` 后，可使用以下命令检查连接的集群：

kubectl config current-context

- 查看连接上下文列表：

kubectl config get-contexts

- 切换连接上下文：

kubectl config use-context <context-name>

- 连接到 Kubernetes 集群后，可使用以下命令测试连接：

kubectl get pods
kubectl get pods --namespace kube-system
2. 部署到生产集群

完成 Kubernetes 集群创建后，准备将微服务部署到集群，步骤如下：
1. 需要容器注册表
- 要部署到基于云的集群，微服务的镜像必须发布到云容器注册表。若之前创建的容器注册表仍可用，可直接复用；否则，通过 Azure 门户创建。
2. 将镜像发布到容器注册表
- 发布镜像前，先构建镜像。在终端中执行以下命令：

cd chapter-6/example-2
docker build -t video-streaming:1 --file Dockerfile-prod .

- 注意 `docker build` 命令末尾的 `.` 不能遗漏。
- 给镜像打标签，需插入容器注册表的 URL：

docker tag video-streaming:1 <registry-url>/video-streaming:1

- 每次构建和发布微服务的新版本时，记得增加版本号。
- 发布镜像前，登录容器注册表：

docker login <registry-url>

- 然后将镜像推送到容器注册表：

docker push <registry-url>/video-streaming:1

- 若推送镜像时遇到问题，检查标签是否正确。
  1. 将容器注册表连接到 Kubernetes 集群
    • 部署微服务前，需将容器注册表和 Kubernetes 集群连接，使集群能从注册表拉取镜像而无需认证。
    • 示例命令：
az aks update --resource-group bmdk1 --name bmdk1 --attach-acr bmdk1

- 通用命令格式：

az aks update --resource-group <resource-group> --name <cluster> --attach-acr <registry>

- 若未连接容器注册表和集群，集群将无法从注册表拉取微服务镜像。若遇到 `ErrImagePull` 或 `ImagePullBackOff` 错误，说明此步骤未正确完成。可在 [这里](http://mng.bz/amG9) 查看 `aks update` 命令的更多信息。
  1. 创建 Kubernetes 部署配置
    • 以下是生产部署的 Kubernetes 配置示例：
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: video-streaming
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: video-streaming
  template:
    metadata:
      labels:
        app: video-streaming
    spec:
      containers: 
      - name: video-streaming
        image: bmdk1.azurecr.io/video-streaming:1 
        imagePullPolicy: IfNotPresent 
        env:
        - name: PORT
          value: "4000"
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: video-streaming
spec:
  selector:
    app: video-streaming
  type: LoadBalancer 
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 4000

- 与本地部署配置的区别：
    - 部署的镜像为刚发布到容器注册表的镜像，需将 URL 替换为自己的容器注册表 URL。
    - 镜像拉取策略设置为 `IfNotPresent`，即集群中不存在镜像时从容器注册表拉取。
    - 服务类型设置为 `LoadBalancer`，Azure 会创建负载均衡器并分配 IP，可从外部访问微服务。使用 `LoadBalancer` 类型时需谨慎，虽便于测试，但会使微服务暴露在外。
  1. 将微服务部署到 Kubernetes
    • 部署到云集群与本地 Kubernetes 实例的操作相同：
cd chapter-6/example-2
kubectl apply -f scripts/deploy.yaml

- `-f` 参数指定要在集群中创建对象的配置文件。
- 部署完成后，运行以下命令检查创建的对象：

kubectl get pods
kubectl get deployments
kubectl get services

- 若部署微服务遇到问题，可参考相关调试内容。
  1. 测试已部署的微服务
    • 微服务部署后，需测试其是否正常运行。设置服务类型为 LoadBalancer 后，会分配外部可访问的 IP。
    • 使用以下命令查看 IP 地址：
kubectl get services

- 示例输出：

NAME             TYPE          CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP     PORT(S)
kubernetes       ClusterIP     10.0.0.1      <none>          443/TCP
video-streaming  LoadBalancer  10.0.221.252  20.127.176.147  80:32545/TCP

- 从输出中提取 IP 地址，在浏览器中访问 `http://<IP>/video` 测试微服务。若视频能播放，说明微服务正常工作。
  1. 删除部署
    • 测试完成后，可删除部署以清理集群：
kubectl delete -f scripts/deploy.yaml

- 可再次运行 `kubectl get pods`、`kubectl get deployments` 和 `kubectl get services` 确认所有创建的对象已删除。可多次练习部署和删除微服务，每次更改代码并重建镜像时，记得增加版本号。
  1. 销毁基础设施
    • 完成云 Kubernetes 集群的实验后，可删除集群以节省免费试用额度。若无需保留特定的容器注册表或集群，可通过 Azure 门户删除。打开 Azure 门户，找到集群页面（通过“所有资源”查找），点击页面顶部的“删除”按钮，会删除集群及相关资源（如节点）。同样，可删除容器注册表。
3. Azure CLI 工具回顾

Azure CLI 工具用于从终端创建和配置 Azure 云资源。以下是本章使用的 CLI 命令回顾：
| 命令 | 描述 |
| — | — |
| az --version | 查看 Azure CLI 版本 |
| az login | 登录 Azure 账户 |
| az account show | 查看当前默认订阅 |
| az account list | 查看所有订阅列表 |
| az account set --subscription=<subscription-id> | 设置新的默认订阅 |
| az aks get-credentials --resource-group <resource-group> --name <cluster> | 下载凭证并连接 kubectl 到 Kubernetes 集群 |
| az aks update --resource-group <resource-group> --name <cluster> --attach-acr <registry> | 连接容器注册表和 Kubernetes 集群 |

可从 Azure CLI 文档页面 了解更多信息。

通过以上步骤，我们构建了微服务的 Docker 镜像并发布到容器注册表，创建了 Kubernetes 集群并将微服务部署到其中，这与生产环境的工作方式非常接近，后续基础设施的创建和微服务的部署将实现自动化。目前仅部署了一个微服务，但每一步都让我们更接近 FlixTube 微服务应用的完整部署。

利用 Azure CLI 与 Kubernetes 部署微服务（续）

4. 操作流程总结与流程图

为了更清晰地展示从使用 Azure CLI 到部署微服务的整个过程，我们可以将上述步骤总结为以下流程图：

graph LR
    classDef startend fill:#F5EBFF,stroke:#BE8FED,stroke-width:2px
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px
    classDef decision fill:#FFF6CC,stroke:#FFBC52,stroke-width:2px

    A([开始]):::startend --> B(安装 Azure CLI):::process
    B --> C(Azure CLI 认证):::process
    C --> D(连接 kubectl 到 Kubernetes):::process
    D --> E(创建容器注册表):::process
    E --> F(构建并发布镜像到容器注册表):::process
    F --> G(连接容器注册表到 Kubernetes 集群):::process
    G --> H(创建 Kubernetes 部署配置):::process
    H --> I(部署微服务到 Kubernetes):::process
    I --> J(测试已部署的微服务):::process
    J --> K{测试是否通过?}:::decision
    K -->|是| L(删除部署):::process
    K -->|否| M(调试部署问题):::process
    M --> I
    L --> N(销毁基础设施):::process
    N --> O([结束]):::startend

这个流程图展示了从准备工作到最终清理的完整操作流程，帮助我们更好地理解各个步骤之间的关系。

5. 关键步骤详细解析
  • Azure CLI 认证的重要性 ：Azure CLI 认证是后续操作的基础，通过 az login 命令登录 Azure 账户后，本地会保存认证信息，这使得我们在后续使用 Azure CLI 执行各种操作时无需每次都重新登录，提高了操作效率。同时，通过 az account show 和 az account list 命令，我们可以清晰地了解当前使用的订阅信息，确保操作在正确的订阅环境下进行。
  • 容器注册表与 Kubernetes 集群的连接 ：将容器注册表连接到 Kubernetes 集群是部署微服务的关键步骤。通过 az aks update --attach-acr 命令，我们可以让集群直接从注册表拉取镜像，避免了复杂的认证配置。这不仅简化了部署过程，还提高了镜像拉取的效率。但需要注意的是，在生产环境中，可能需要根据具体的安全策略和部署需求进行更细致的配置。
  • 服务类型为 LoadBalancer 的使用场景 ：在测试微服务时，将服务类型设置为 LoadBalancer 可以方便我们从外部访问微服务，进行功能测试。但在生产环境中，这种方式会使微服务暴露在外，存在一定的安全风险。因此，在实际应用中，我们需要根据具体情况选择合适的服务类型，如 ClusterIP 或使用其他安全措施来保护微服务。
6. 常见问题及解决方法
  • 镜像推送失败 ：如果在执行 docker push 命令时遇到问题，常见原因是镜像标签设置错误。需要确保标签中的容器注册表 URL 与实际使用的一致。可以通过检查 docker tag 命令的输出，确认标签是否正确。
  • 集群无法拉取镜像 ：若集群出现 ErrImagePull 或 ImagePullBackOff 错误，可能是容器注册表与 Kubernetes 集群未正确连接。需要检查 az aks update --attach-acr 命令是否正确执行，确保集群能够直接从注册表拉取镜像。
  • 部署配置错误 ：在创建 Kubernetes 部署配置时，可能会因为配置文件中的参数设置错误导致部署失败。例如，镜像 URL 未正确替换为自己的容器注册表 URL，或者服务类型设置不当等。需要仔细检查配置文件，确保各项参数正确。
7. 总结与展望

通过使用 Azure CLI 和 Kubernetes，我们可以高效地部署和管理微服务。从安装 Azure CLI、认证账户，到构建镜像、连接容器注册表和集群，再到部署和测试微服务，每一个步骤都紧密相连，共同构成了一个完整的微服务部署流程。

在未来的实践中，我们可以进一步优化这个流程，例如使用自动化工具实现基础设施的创建和微服务的部署，提高部署效率和准确性。同时，需要更加关注安全问题，合理配置服务类型和安全策略，确保微服务在生产环境中的稳定运行。

希望本文能够帮助你更好地理解和掌握利用 Azure CLI 与 Kubernetes 部署微服务的方法，让你在实际项目中能够更加得心应手地进行微服务的部署和管理。

Logo
开源鸿蒙跨平台开发者社区

开源鸿蒙跨平台开发社区汇聚开发者与厂商，共建“一次开发，多端部署”的开源生态，致力于降低跨端开发门槛，推动万物智联创新。

更多推荐

cover

Flutter 计算器小应用适配 OpenHarmony：calculator

avatar 开源鸿蒙跨平台开发者社区
cover

OHOS (OpenHarmony) 鸿蒙的Rust 交叉编译环境搭建指南

avatar 开源鸿蒙跨平台开发者社区

鸿蒙南向开发教程 Day 4：OpenHarmony 软件定时器

本文介绍了在OpenHarmony轻量系统中使用CMSIS-RTOS2接口实现软件定时器的完整流程。主要内容包括：通过osTimerNew创建周期性定时器，osTimerStart启动定时器，osTimerStop停止定时器，osTimerDelete删除定时器；重点说明定时器回调函数需保持简短且不能阻塞；对比了定时器与线程延时的区别，并指出CMSIS接口在LiteOS-M中的底层映射关系。通过全

avatar 开源鸿蒙跨平台开发者社区