Kubernetes - 实战(10)

18、Kubernetes - 实战：使用 ConfigMap、Pod搭建 MariaDB+Nginx+WordPress

1. 网站基本架构

WordPress、MariaDB 这两个应用被封装成了 Pod（由于它们都是在线业务，所以 Job/CronJob 在这里派不上用场），运行所需的环境变量也都被改写成 ConfigMap，统一用“声明式”来管理，

2. 使用（cm+pod）部署 MariDB

MariaDB 需要 4 个环境变量，比如数据库名、用户名、密码等，在 Docker 里我们是在命令行里使用参数 --env，而在 Kubernetes 里我们就应该使用 ConfigMap，为此需要定义一个 maria-cm 对象：

# maria-cm.yml

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: maria-cm

data:
  DATABASE: 'db'
  USER: 'wp'
  PASSWORD: '123'
  ROOT_PASSWORD: '123'

然后我们定义 Pod 对象 maria-pod，把配置信息注入 Pod，让 MariaDB 运行时从环境变量读取这些信息：

# mariadb-pod.yml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: maria-pod
  labels:
    app: wordpress
    role: database

spec:
  containers:
  - image: mariadb:10
    name: maria
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 3306

    envFrom:
    - prefix: 'MARIADB_'
      configMapRef:
        name: maria-cm

定义mariadb-pod.yml的时候，有一个 prefix: 'MARIADB_'，是把 configMap中的变量名字前面加上这个前缀作为 pod中的变量名称，即：pod中的变量名称 = 'MARIADB_' + configMap中的变量名称。这是因为 MariaDB要求环境变量必须这么命名。

注意这里我们使用了一个新的字段 envFrom，这是因为 ConfigMap 里的信息比较多，如果用 env.valueFrom 一个个地写会非常麻烦，容易出错，而 envFrom 可以一次性地把 ConfigMap 里的字段全导入进 Pod，并且能够指定变量名的前缀（即这里的 MARIADB_），非常方便。

使用kubectl apply 创建这个对象之后，可以用 kubectl get pod 查看它的状态，如果想要获取 IP 地址需要加上参数 -o wide ：

现在数据库就成功地在 Kubernetes 集群里跑起来了，IP 地址是“10.10.1.95”，注意这个地址和 Docker 的不同，是 Kubernetes 里的私有网段。

3. 使用（cm+pod）部署 WordPress

编排WordPress 对象，还是先用 ConfigMap 定义它的环境变量：

# wp-cm.yml

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: wp-cm

data:
  HOST: '10.10.1.95'
  USER: 'wp'
  PASSWORD: '123'
  NAME: 'db'

在这个ConfigMap 里要注意的是 HOST字段，它必须是 MariaDB Pod 的 IP 地址，如果不写正确 WordPress 会无法正常连接数据库。

然后我们再编写 WordPress 的 YAML 文件，为了简化环境变量的设置同样使用了 envFrom：

# wp-pod.yml

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: wp-pod
  labels:
    app: wordpress
    role: website

spec:
  containers:
  - image: wordpress:5
    name: wp-pod
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    ports:
    - containerPort: 80

    envFrom:
    - prefix: 'WORDPRESS_DB_'
      configMapRef:
        name: wp-cm

接着还是用 kubectl apply 创建对象，kubectl get pod 查看它的状态：

4. 设置端口转发，在集群外可见

为WordPress Pod 映射端口号，让它在集群外可见。

因为Pod 都是运行在 Kubernetes 内部的私有网段里的，外界无法直接访问，想要对外暴露服务，需要使用一个专门的 kubectl port-forward 命令，它专门负责把本机的端口映射到在目标对象的端口号，有点类似 Docker 的参数 -p，经常用于 Kubernetes 的临时调试和测试。

下面我就把本地的“8080”映射到 WordPress Pod 的“80”，kubectl 会把这个端口的所有数据都转发给集群内部的 Pod：


kubectl port-forward wp-pod 8080:80 &

注意在命令的末尾我使用了一个 & 符号，让端口转发工作在后台进行，这样就不会阻碍我们后续的操作。如果想关闭端口转发，需要敲命令 fg ，它会把后台的任务带回到前台，然后就可以简单地用“Ctrl + C”来停止转发了。

5. 部署 Nginx

创建反向代理的 Nginx，让我们的网站对外提供服务。

这是因为 WordPress 网站使用了 URL 重定向，直接使用“8080”会导致跳转故障，所以为了让网站正常工作，我们还应该在 Kubernetes 之外启动 Nginx 反向代理，保证外界看到的仍然是“80”端口号。

Nginx 的配置文件目标地址变成了“127.0.0.1:8080”，它就是我们在第三步里用 kubectl port-forward 命令创建的本地地址：

# nginx.conf

server {
  listen 80;
  default_type text/html;

  location / {
      proxy_http_version 1.1;
      proxy_set_header Host $host;
      proxy_pass http://127.0.0.1:8080;
  }
}

然后我们用 docker run -v 命令加载这个配置文件，以容器的方式启动这个 Nginx 代理：


docker run -d --name nginx --rm \
    --net=host \
    -v ./nginx.conf:/etc/nginx/conf.d/default.conf \
    nginx:alpine

有了Nginx 的反向代理之后，我们就可以打开浏览器，输入本机的“127.0.0.1”或者是虚拟机的 IP 地址，看到 WordPress 的界面：

YAML 对于纯数字的字面值会默认转化为数字类型，而 ConfigMap/Secret 只接受字符串类型，所以就有必要在为纯数字加上引号来转换成字符串。

监听 80 端口需要 root 权限，所以 kubectl port-forward 用的是 8080 （大于系统保留的 1024 端口号）