七爪源码：将您的 Kubernetes 基础架构编写为 Go 代码

科技 07-21 来源： 庄志炎

将您的 Kubernetes 基础架构编写为 Go 代码 - “cdk8s-plus”在行动！

七爪源码：将您的 Kubernetes 基础架构编写为 Go 代码

使用“cdk8s-plus”库减少样板代码

七爪源码：将您的 Kubernetes 基础架构编写为 Go 代码

我之前的一篇博客文章介绍了如何开始使用 cdk8s（Kubernetes 的云开发工具包），它是一个开源框架（CNCF 的一部分），您可以使用它使用常规编程语言（而不是 yaml）定义您的 Kubernetes 应用程序 .

您可以设置一个简单的 nginx 部署并通过服务访问它 - 所有这些都是使用 Go 完成的，然后将其转换为 yaml（使用 cdk8s 合成器）并使用 kubectl 提交到集群。 这是一个好的开始。 然而，由于核心 cdk8s 库是相当低级的（这是有充分理由的！），代码涉及大量样板。

cdk8s-plus 利用 cdk8s 核心库中的构建块，从而通过为所有 Kubernetes 对象（例如部署、服务等）提供更高级别的抽象/API 来帮助减少冗长和复杂性。在本博客中，我们将看到 cdk8s-plus 的实际应用，甚至 用它在 Kubernetes 上部署 Wordpress！


让我们从改进 Nginx 部署开始。

要见证 cdk8s-plus 是如何工作的，最好看一下代码。

在我们进行过程中，我将引导您完成代码。

func NewNginxChart(scope constructs.Construct, id string, props *NginxChartProps) cdk8s.Chart {
    var cprops cdk8s.ChartProps
    if props != nil {
        cprops = props.ChartProps
    }
    chart := cdk8s.NewChart(scope, jsii.String(id), &cprops)    dep := cdk8splus22.NewDeployment(chart, jsii.String("deployment"), &cdk8splus22.DeploymentProps{Metadata: &cdk8s.ApiObjectMetadata{Name: jsii.String("nginx-deployment-cdk8s-plus")}})    dep.AddContainer(&cdk8splus22.ContainerProps{
        Name:  jsii.String("nginx-container"),
        Image: jsii.String("nginx"),
        Port:  jsii.Number(80)})    dep.ExposeViaService(&cdk8splus22.DeploymentExposeViaServiceOptions{
        Name:        jsii.String("nginx-container-service"),
        ServiceType: cdk8splus22.ServiceType_LOAD_BALANCER,
        Ports:       &[]*cdk8splus22.ServicePort{{Port: jsii.Number(9090), TargetPort: jsii.Number(80)}}})    return chart
}

我们首先创建一个部署，然后添加一个容器，最后使用服务公开它。 这是非常直观和用户友好的。

容器详细信息可以通过 DeploymentProps 提供，但使用 AddContainer 似乎更自然（至少对我而言）。

要生成 Kubernetes 清单，只需运行 cdk8s synth。 这将在 dist 文件夹中生成一个 yaml。 这是一个示例（某些名称、标签等在您的情况下会有所不同）：

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment-cdk8s-plus
spec:
  minReadySeconds: 0
  progressDeadlineSeconds: 600
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      cdk8s.io/metadata.addr: nginx-cdk8s-plus-deployment-c84b388e
  strategy:
    rollingUpdate:
      maxSurge: 25%
      maxUnavailable: 25%
    type: RollingUpdate
  template:
    metadata:
      labels:
        cdk8s.io/metadata.addr: nginx-cdk8s-plus-deployment-c84b388e
    spec:
      automountServiceAccountToken: true
      containers:
        - image: nginx
          imagePullPolicy: Always
          name: nginx-container
          ports:
            - containerPort: 80
          securityContext:
            privileged: false
            readOnlyRootFilesystem: false
            runAsNonRoot: false
      dnsPolicy: ClusterFirst
      securityContext:
        fsGroupChangePolicy: Always
        runAsNonRoot: false
      setHostnameAsFQDN: false
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nginx-container-service
spec:
  externalIPs: []
  ports:
    - port: 9090
      targetPort: 80
  selector:
    cdk8s.io/metadata.addr: nginx-cdk8s-plus-deployment-c84b388e
  type: LoadBalancer

部署和服务都存在于同一个清单中，因为它们是在同一个图表中声明的。

值得注意的是，不需要指定任何 Pod 标签选择器、模板标签（在部署代码中）或服务选择器。 cdk8s-plus 通过自动生成 cdk8s.io/metadata.addr 来处理它： nginx-cdk8s-plus-deployment-c84b388e，它在 spec.selector.matchLabels 和 spec.template.metadata.labels 中使用，以及 nginx-container-service 中的服务选择器


关于依赖的说明

go.mod 列出所有模块：

require (
    github.com/aws/constructs-go/constructs/v10 v10.1.42
    github.com/aws/jsii-runtime-go v1.61.0
    github.com/cdk8s-team/cdk8s-core-go/cdk8s/v2 v2.3.31
    github.com/cdk8s-team/cdk8s-plus-go/cdk8splus22/v2 v2.0.0-rc.23
)

请注意，我们使用的是 cdk8splus22。 这种命名约定的原因是因为每个 cdk8s-plus 库都单独出售以针对特定的 Kubernetes 版本 - 末尾的 22 表示此依赖项将适用于 Kubernetes 1.22

我建议阅读常见问题解答以获得进一步的清晰度


要在本地进行测试……

…你可以使用 minikube、kind 等。

git clone https://github.com/abhirockzz/cdk8s-for-go-developers
cd part2-cdk8s-plus-in-action/nginx-example# make sure cluster is running
minikube start# create the resources
kubectl apply -f dist/
kubectl get pods -w

Pod 运行后，检查服务：

kubectl get svc

In a terminal, run this command (it runs as a separate process):

minikube tunnel

要访问 nginx 服务器，请导航到外部 IP（根据服务）。 对于 minikube，您可以简单地使用 localhost:9090 或 127.0.0.0:9090


在 Kubernetes 上安装 Wordpress 怎么样？

我喜欢这个例子——它并不过分复杂但足够现实，因为它有多个移动部分，包括无状态、有状态组件、不同类型的服务等的组合。

这篇文章不是对 Wordpress 的深入探讨，而是受到 Kubernetes 文档中的这篇文章的粗略启发，我认为人们可能对这篇文章很熟悉。

main 函数将让您了解前方的情况：

func main() {
    app := cdk8s.NewApp(nil)    mySQLChart := NewMySQLChart(app, "mysql", nil)
    wordpressChart := NewWordpressChart(app, "wordpress", nil)    wordpressChart.AddDependency(mySQLChart)    app.Synth()
}

到目前为止，我们已经处理了一个图表。 我们的 Wordpress cdk8s 应用程序有两个单独的图表 - 一个用于 MySQL 数据库，另一个用于 Wordpress。 这将导致由于 cdk8s 合成过程而创建了两个不同的清单。


我们先看MySQL图表

为简洁起见，省略了一些代码

我们首先定义一个 Kubernetes Secret 来存储 MySQL 密码（使用 NewSecret）：

func NewMySQLChart(scope constructs.Construct, id string, props *MyChartProps) cdk8s.Chart {
    //....
    secretName := "mysql-pass"
    password := "Password123"    mysqlSecret := cdk8splus22.NewSecret(chart, jsii.String("mysql-secret"),
        &cdk8splus22.SecretProps{
            Metadata: &cdk8s.ApiObjectMetadata{Name: jsii.String(secretName)}})    secretKey := "password"
    mysqlSecret.AddStringData(jsii.String(secretKey), jsii.String(password))

MySQL 密码已在代码中声明 — 无论如何都不是最佳实践，仅用于演示。 不要在生产中这样做！

然后我们创建部署并提供容器详细信息。 请注意如何将 Secret 作为环境变量添加到容器中：

  • 首先我们使用 EnvValue_FromSecretValue 得到一个 EnvValue
  • 使用 Env#AddVariable 添加到容器中
dep := cdk8splus22.NewDeployment(chart, jsii.String("mysql-deployment-cdk8splus"), &cdk8splus22.DeploymentProps{})    containerImage := "mysql"    mysqlContainer := dep.AddContainer(&cdk8splus22.ContainerProps{
        Name:  jsii.String("mysql-container"),
        Image: jsii.String(containerImage),
        Port:  jsii.Number(3306),
    })    envValFromSecret := cdk8splus22.EnvValue_FromSecretValue(&cdk8splus22.SecretValue{Key: jsii.String(secretKey), Secret: mysqlSecret}, &cdk8splus22.EnvValueFromSecretOptions{Optional: jsii.Bool(false)})    mySQLPasswordEnvName := "MYSQL_ROOT_PASSWORD"    mysqlContainer.Env().AddVariable(jsii.String(mySQLPasswordEnvName), envValFromSecret)

对于持久存储，我们创建了一个 PersistentVolumeClaim，使用它来定义一个 Volume 并挂载到路径 /var/lib/mysql 的容器上。

mysqlPVC := cdk8splus22.NewPersistentVolumeClaim(chart, jsii.String("mysql-pvc"), &cdk8splus22.PersistentVolumeClaimProps{
        AccessModes: &[]cdk8splus22.PersistentVolumeAccessMode{cdk8splus22.PersistentVolumeAccessMode_READ_WRITE_ONCE},
        Storage:     cdk8s.Size_Gibibytes(jsii.Number(2))})    mysqlVolumeName := "mysql-persistent-storage"
    mysqlVolume := cdk8splus22.Volume_FromPersistentVolumeClaim(chart, jsii.String("mysql-vol-pvc"), mysqlPVC, &cdk8splus22.PersistentVolumeClaimVolumeOptions{Name: jsii.String(mysqlVolumeName)})    mySQLVolumeMountPath := "/var/lib/mysql"
    mysqlContainer.Mount(jsii.String(mySQLVolumeMountPath), mysqlVolume, &cdk8splus22.MountOptions{})

最后，我们创建一个服务：

mySQLServiceName := "mysql-service"
    clusterIPNone := "None"    cdk8splus22.NewService(chart, jsii.String("mysql-service"), &cdk8splus22.ServiceProps{
        Metadata:  &cdk8s.ApiObjectMetadata{Name: jsii.String(mySQLServiceName)},
        Selector:  dep,
        ClusterIP: jsii.String(clusterIPNone),
        Ports:     &[]*cdk8splus22.ServicePort{{Port: jsii.Number(3306)}},
    })

与前面的示例不同，我们显式创建一个服务，然后在服务选择器中引用部署对象。


是时候在 Kubernetes 上启动 Wordpress 了！

冲洗并重复 — cdk8s synth 创建清单并使用 kubectl 应用它：

cd part2-cdk8s-plus-in-action/wordpress#create manifests
cdk8s synth#apply them
kubectl apply -f dist/#output - you will see something similar to:secret/mysql-pass created
deployment.apps/mysql-mysql-deployment-cdk8splus-c83762d9 created
persistentvolumeclaim/mysql-mysql-pvc-c8799bba created
service/mysql-service created
deployment.apps/wordpress-wordpress-deployment-cdk8splus-c8252da7 created
service/wordpress-service created
persistentvolumeclaim/wordpress-wordpress-pvc-c8334a29 created

在不同的终端运行（如果尚未运行）：

minikube tunnel

使用浏览器导航到 http://localhost:80。 您应该会看到熟悉的 Wordpress 安装屏幕。

继续，完成安装并登录到您的 Wordpress 实例。 随意尝试。 也许尝试删除 MySQL 部署并重新创建它。 多亏了 PersistentVolume，MySQL 数据应该可以恢复并且 wordpress 将继续工作。


结论

惊人的！ 在这篇博客中，您看到了 cdk8s-plus 的表现力。 我们从一个紧凑且不那么冗长的 Nginx 部署版本开始，最终得到了一个成熟的 WordPress 实例——全部使用 Go。


快乐编码！

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