初始化 Kubernetes 集群

第一步是初始化 IBM Cloud 上的 Kubernetes 集群。IBM Cloud 可能需要几分钟时间来启动新的 Kubernetes 集群；因此，通过先执行初始化操作，可以在后台运行的同时完成一些其他步骤。

1. 登录到您的 IBM Cloud 帐户。在 Dashboard 页面的右上方，您应该会看到按钮 Create resource 。

   

   如果该按钮未出现在此页面的顶部，请在资源目录页面中查找 Kubernetes Service 。

   

   

2. 在本教程中，您将创建一个免费的 Lite Kubernetes 集群

   。要初始化 Lite 集群，您需要升级自己的 IBM Cloud 帐户（如果尚未升级）。

   别担心。本教程中的所有资源都是免费的；在闲置一段时间（通常为 30 天）后，它们将被关闭，或者被控制在免费限制范围内。您的信用卡对帐单上不会出现任何新的费用。

   我也输入了自己的信用卡信息来完成此操作，所以我们是共同进退的！

3. 在您升级帐户之后，选择 Lite ；对于集群名称，使用 living-on-the-cloud ，然后选择 Create cluster ：

   

IBM Cloud 现在将开始初始化 Kubernetes 集群。如前所述，这将需要几分钟时间，因此，在 IBM Cloud 完成初始化过程的同时，可继续执行后续步骤。

创建一个容器注册表

1. 返回到资源目录页面，搜索 Container Registry 并将其选中；它应如下所示：

   

   在创建注册表页面上，您可以查看定价套餐。默认情况下，我们的帐户将设置为 Lite 套餐，因此，它会受到速率限制，以便遵循 0.5GB 存储空间和 5GB 提取数据的限制。

2. 单击 Create 以转至 Registry 主页，其中为您提供 Container Registry 的概述 - 可用的名称空间、注册表和镜像的数量。

   

配置 IBM Cloud 和 Docker CLI

1. 如果您尚未安装 IBM Cloud 命令行界面（CLI），请 下载 并进行安装。

2. 打开终端或命令窗口，然后输入以下命令以验证安装是否成功：

   ibmcloud --version

   您会获得类似下面的返回结果：

   ibmcloud version 0.14.0+3303164-2019-02-07T02:13:34+00:00

让我们开始配置 IBM Cloud CLI 以使用 IBM Cloud 帐户资源。

1. 运行以下命令以安装容器注册表插件：

   ibmcloud plugin install container-registry -r Bluemix

2. 完成安装脚本后，运行以下命令以确保安装成功：

   ibmcloud cr info

   您会获得与下面类似的输出：

   Container Registry us.icr.io
   Container Registry API endpoint https://us.icr.io/api
   IBM Cloud API endpoint https://api.ng.bluemix.net
   IBM Cloud account details
   IBM Cloud organization details

   注意：如果先前安装了容器注册表，并且容器注册表 URL 包含" bluemix" 一词，请了解如何更新您的 API 端点。

3. 使用以下命令以通过 IBM Cloud CLI 登录到您的 IBM Cloud 帐户：

   ibmcloud login -a https://api.ng.bluemix.net

   系统会提示您输入与 IBM Cloud 帐户关联的电子邮件和密码。

   注意：如果您使用联合 IBM Cloud 帐户，请执行这些步骤。

4. 在登录后，为容器注册表创建一个名称空间。虽然名称空间的名称可以随意，但在本教程和系列教程中，我将使用 living-on-the-cloud

   。

   要创建名称空间，请运行以下命令：

   ibmcloud cr namespace-add living-on-the-cloud

   您会获得以下响应：

   Adding namespace 'living-on-the-cloud'...

   Successfully added namespace 'living-on-the-cloud'

5. 使用以下命令行登录到容器注册表：

   ibmcloud cr login

6. 创建要用于 Docker 命令行的 API 令牌。

   ibmcloud cr token-add --description "Living on the Cloud" --non-expiring --readwrite

   描述也可以随意，但在本系列教程中，我将使用 "Living on the Cloud" 。

   您会获得类似下面的响应：

   Token identifier b6ff5759-e085-58da-8086-ead373a9e9da
   Token eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJqdGkiOiJiNmZmNTc1OS1lMDg1LTU4ZGEtODA4Ni1lYWQzNzNhOWU5ZGEiLCJpc3MiOiJyZWdpc3RyeS5uZy5ibHVlbWl4Lm5ldCJ9.1zgwfBe6epmFrh-PfZWR5Kf3ZyyL4M6QFLymLCPyqEM

7. 将 Docker 守护程序链接到容器注册表：

   docker login us.icr.io -u token

   当系统提示您输入密码时，请使用您获得的令牌。

虽小犹荣

现在可以开始做一些我最喜欢的事情了 - 编码。这次只是编写一个简单的应用程序，但是随着您继续学习本系列教程，我将向您展示如何向该应用程序添加新功能。

1. 转至 start.spring.io 。

   • Group ID 和 Artifact 可以由您决定，但我分别使用了 com.ibm.developer 和 storm-tracker *（因为我们正在讨论云，而 storm（风暴）即表示云，明白了吗？）。
   • 对于 Dependencies ，您将需要引入 Web 。

   

   

2. 单击 Generate Project ，这将使用您刚刚输入的值来下载一个脚手架式 Spring Boot 项目的 ZIP 压缩文件。

3. 解压缩该压缩文件，然后在您的 IDE 中打开该项目。

目前，storm-tracker 应用程序将仅执行非常简单的"Hello World"。

1. 创建名为 StormTrackerController 的新类并向其添加 @GetMapping ，这将返回 "Hello World"

   作为响应。

   完整的类应如下所示：

   @RestController
   @RequestMapping("/api/v1/storms")
   public class StormTrackerController {

   @GetMapping
   public ResponseEntity helloWorld(){
   return ResponseEntity.ok("Hello World");
   }
   }

   此时最好启动该应用程序并验证一切是否正常运行。如果您不熟悉 Spring Boot，那么端点应位于 http:localhost:8080/api/v1/storms 。

2. 在 pom.xml

   中，您将添加一个插件来将该应用程序容器化，并将其推送到您刚刚在 IBM Cloud 帐户上设置的容器注册表。

   在 pom.xml 中的 下，添加以下内容：

   
   io.fabric8
   docker-maven-plugin
   true
   
   
   
   us.icr.io/living-on-the-cloud/${project.name}
   
   adoptopenjdk/openjdk8-openj9
   
   
   java
   -jar
   /${project.build.finalName}.jar
   
   
   
   /
   dir
   artifact
   
   
   
   
   
   

   让我们快速完成此插件配置的重要部分。

   • 在

     下，您将设置名称以及镜像在容器注册表中的存储位置：

     <name>us.icr.io/living-on-the-cloud/${project.name}</name>

     • us.icr.io 是 IBM Cloud 容器注册表的 API 端点（可能需要进行更改以与您的区域匹配）。
     • living-on-the-cloud 是您之前创建的容器名称空间。
     • ${project.name} 是仓库的名称，该仓库是一个容器仓库，用于存储所有相关镜像；如果您使用的是之前提供的相同值，那么它可以解析为 storm-tracker 。

   • 在

     下，声明应基于哪个镜像来构建 Docker 镜像：

     <from>adoptopenjdk/openjdk8-openj9</from>

     对于基础 Docker 镜像，您使用的是 AdoptOpenJDK OpenJ9 镜像的 Java 8 版本。（了解有关 AdoptOpenJDK 和 OpenJ9 的更多信息。）Eclipse OpenJ9 是可免费使用的开源 JVM 实现，它大约占用 Hotspot 所用内存的 60%。

   • 同样在 下，您将定义 Docker 镜像的入口点，并将项目工件复制到 Docker 镜像中：

     
     

      <arg>java</arg>
      <arg>-jar</arg>
      <arg>/${project.build.finalName}.jar</arg>
     

     
     

     
     /
     dir
     artifact
     

项目工件是在执行 **mvn package** 时构建的 JAR 文件。

1. 弄清楚这一切后，执行以下命令来构建项目，将其容器化，然后将其推送到容器注册表：

   mvn package docker:build docker:push

   在构建执行结束时，您会看到以下输出：

   [INFO] DOCKER> Pushed us.icr.io/living-on-the-cloud/storm-tracker in 14 seconds

如果返回到容器注册表主页，那么您会看到它现在存储了一个镜像：

部署到 Kubernetes

至此，您的 Kubernetes 集群有望完成初始化。要验证是否已完成初始化，请返回到 Dashboard 页面并查看您刚刚创建的集群的状态是否为 Normal 。

下一部分将会执行相当多的命令。但不用担心，我将介绍每一条命令的用法。

1. 将 container-service 插件添加到 IBM Cloud CLI，这还将下载并安装 kubectl

   ：

   ibmcloud plugin install container-service

   注意：如果要了解"kubectl"的发音，请 观看权威指南 （由 Waldo Grundenwald 编写）。

2. 将 IBM Cloud CLI 设置为您集群所在的区域。在先前的镜像中，区域为 Dallas（它将转换为 us-south ）。如果您的集群位于其他区域，那么可以运行命令 ibmcloud regions

   来查看所有区域。

   要设置区域，请运行以下命令：

   ibmcloud ks region-set us-south

3. 下载您集群的配置信息：

   ibmcloud ks cluster-config living-on-the-cloud

   此命令的输出响应应如下所示：

   export KUBECONFIG=/Users/<username>/.bluemix/plugins/container-service/clusters/living-on-the-cloud/kube-config-hou02-living-on-the-cloud.yml

   我们将复制此行并将其粘贴到终端以设置环境变量 KUBECONFIG （ kubectl 将从中读取值）。

4. 要验证 kubectl

   能否连接到您的集群，请运行以下命令：

   kubectl get nodes

   返回的输出应如下所示：

   NAME STATUS ROLES AGE VERSION
   10.77.223.210 Ready 8h v1.11.7+IKS

在正确配置了命令行后，现在可以开始部署并配置 Spring Boot 应用程序。

1. 部署并运行您之前在集群上创建的镜像：

   kubectl run storm-tracker --image=us.icr.io/living-on-the-cloud/storm-tracker

   此行告知 Kubernetes 运行 --image argument 所定义的名为 storm-tracker 的镜像。

2. 为了能够从外部 IP 访问您的服务，您需要公开该服务，如下所示：

   kubectl expose deployment storm-tracker --port=8080 --target-port=8080 --name=storm-tracker-service --type=NodePort

   该代码包含许多项，我将为您分解：

   expose
   deployment
   storm-tracker
   --port=8080
   --targetPort=8080

3. 要查找已公开的端口，可以要求 Kubernetes 提供您刚刚创建的 NodePort

   的描述：

   kubectl describe service storm-tracker-service

   这会提供以下输出：

   Name: storm-tracker-service
   Namespace: default
   Labels: run=storm-tracker
   Annotations:
   Selector: run=storm-tracker
   Type: NodePort
   IP: XXX.XXX.XXX.XXX
   Port: 8080/TCP
   TargetPort: 8080/TCP
   NodePort: 30299/TCP
   Endpoints: XXX.XXX.XXX.XXX:8080
   Session Affinity: None
   External Traffic Policy: Cluster
   Events:

   在此示例输出中，公开的端口为 30299 。

4. 您还需要获取 Kubernetes 集群的公共 IP：

   ibmcloud ks workers --cluster living-on-the-cloud

   输出应如下所示：

   ID Public IP Private IP Machine Type State Status Zone Version
   kube-hou02-paeb33817993d9417f9ad8cfad7fcf270e-w1 184.172.XXX.XXX XXX.XXX.XXX.XXX free normal Ready hou02 1.11.7_1544

5. 使用来自这些输出的公共 IP 和端口，您应该能够在 <public IP>:<exposed port>/api/v1/storms 中调用您的 Spring Boot 应用程序。

结束语

虽然感觉貌似费了很多功夫才完成此过程，但实际上，将镜像部署到 Kubernetes 非常容易。我演示的许多步骤都是一次性初始设置的一部分。这仍然非常简单，在不到 30 分钟的时间里，您从零开始部署了一个可供全球访问的应用程序！

当然，本指南仅介绍了一小部分的 Kubernetes 功能以及现代应用程序通常期望获得的功能。在学习本系列教程的过程中，您将继续了解要添加到此应用程序的新功能，并学习如何在生产环境中自动完成构建、部署和操作应用程序的许多任务。