基于Kubernetes的微服务应用部署与管理

实验内容

• 学习并理解微服务架构的概念、原理以及与传统架构的不同之处；

• 学习并掌握 Docker 容器化技术的基本概念、使⽤⽅法以及与虚拟机技术的区别；

• 使⽤ Spring Boot 框架编写⼀个简单的微服务应⽤程序（内容自定，比如自然语言处理服务中的分词等，用户发送文本处理请求，并获取处理后的结果），该应⽤程序可以提供⼀些基本的 RESTful API；

• 使⽤ Docker 将该应⽤程序容器化，构建 Docker 镜像； 使⽤ Kubernetes 部署并管理该微服务应⽤程序的容器集群；

• 学习并实践 Kubernetes 的基本操作，如容器集群的创建、扩容、缩容、升级等；

• 进⼀步学习 Kubernetes 的⾼级特性，如服务发现、负载均衡、容错恢复等。基于Kubernetes的微服务应⽤部署与管理。

实验过程

1. 安装Docker和Kubernetes

   

2. 使用java的Spring Boot框架编写一个简单的微服务应用程序，该程序可实现自然语言处理中的分词

   

3. 使用Maven的install命令将该应用程序打包

   

4. 编写Dockerfile文件

   

5. 通过Dockerfile在kubernetes容器中创建demo镜像

   

6. 创建Kubernetes部署文件demo.yaml，其中包括deployment和service

   

7. 部署Docker镜像到kubernetes中

   

8. 查看pod，deployment和service

   

9. 在kubernetes中测试部署的应用程序

   

实验总结

1. 微服务架构是一种面向服务的架构风格，它将应用程序拆分成一组小的、独立的服务单元，每个服务单元都运行在自己的进程中，并使用轻量级通信机制相互协作，以实现系统的业务功能。与传统的单体应用程序相比，微服务架构的主要优点是易于扩展、部署和维护，同时可以提高开发和部署的灵活性。

2. Docker是一种开源的容器化技术，可以将应用程序和其依赖项打包到一个可移植的容器中，以便在不同的计算机上运行。Docker的使用方法包括编写Dockerfile、构建镜像、运行容器、管理容器。与传统的虚拟机技术相比，Docker占用资源更少、启动更快、移植部署和管理更容易。

3. Kubernetes 的核心技术有Pod、Deployment、Service 等，通过 Kubernetes 命令行工具或 Kubernetes Dashboard 可以创建、管理容器集群。Pod是k8s系统中可以创建和管理的最小单元，是资源对象模型中由用户创建或部署的最小资源对象模型，也是在k8s上运行容器化应用的资源对象，其他的资源对象都是用来支撑或者扩展Pod对象功能的。Deployment可以进行应用程序的部署，并设置合适的副本数、资源限制等配置。Service可以实现服务的访问和负载均衡，以及通过Health Checks 和 Rolling Updates 等机制实现容错恢复。