kubernetes下的Nginx加Tomcat三部曲之三：實戰擴容和升級

本章是《kubernetes下的Nginx加Tomcat三部曲系列》的終篇，今天咱們一起在kubernetes環境對下圖中tomcat的數量進行調整，再修改tomcat中web工程的源碼，並將現有的tomcat的pod全部替換成新代碼構建的結果：

列舉步驟

1. 在線擴容Tomcat；
2. 驗證擴容結果；
3. 修改web工程源碼；
4. 構建web工程的新鏡像；
5. 讓kubernetes的機器用上web工程的Docker鏡像
6. 在線更新Tomcat的pod的鏡像；
7. 驗證更新結果；
8. Nginx&Tomcat方式和SpringCloud方式擴容對比；

kubernetes環境基本情況

1. 一個master，一個node；
2. master的IP地址：192.168.119.148；
3. node1的IP地址：192.168.119.153；

在線擴容Tomcat

• 在裝好kubectl工具的機器上執行kubectl get pods，查看當前pod情況：

root@master:~# kubectl get pods
NAME                          READY     STATUS    RESTARTS   AGE
ng-59b887b8bc-jzcv5           1/1       Running   3          2d
tomcathost-7f68566795-8pl29   1/1       Running   3          2d
tomcathost-7f68566795-mvg5f   1/1       Running   3          2d
tomcathost-7f68566795-trscg   1/1       Running   3          2d

如上所示，目前是三個tomcat的pod；

• 執行擴容命令kubectl scale deployment tomcathost –replicas=5，將tomcat的pod從3個增加到5個，如下：

root@master:~# kubectl scale deployment tomcathost --replicas=5
deployment "tomcathost" scaled
root@master:~# kubectl get pods
NAME                          READY     STATUS    RESTARTS   AGE
ng-59b887b8bc-jzcv5           1/1       Running   3          2d
tomcathost-7f68566795-8kf76   1/1       Running   0          18s
tomcathost-7f68566795-8pl29   1/1       Running   3          2d
tomcathost-7f68566795-mvg5f   1/1       Running   3          2d
tomcathost-7f68566795-tp5xp   1/1       Running   0          18s
tomcathost-7f68566795-trscg   1/1       Running   3          2d

tomcat的pod已經增加到5個了，創建時間都只有18秒；

• 去dashboard頁面看以下tomcathost這個deployment的詳情，可以看到tomcat數量已經上升到5個了，擴容成功： 
  

點擊上圖紅框1，再點擊tomcathost這個服務，可以看到上圖中的詳情； 
上圖紅框2中是5個tomcat的pod的容器IP地址； 
點擊上圖紅框3中的每個容器名，可以查看容器詳情； 
上圖紅框4顯示了剛才的擴容事件；

驗證擴容結果

nginx服務所在的node機器的IP地址是192.168.119.153，所以在瀏覽器上訪問：http://192.168.119.153:30006/getserverinfo，反復刷新此頁面，看到返回的IP地址在不斷的更新，都是tomcat所在pod的IP地址，5個都會出現，如下圖：

擴容實戰就到這里，接下來我們修改web工程的源碼，驗證在線升級的能力；

修改web工程源碼

tomcat上運行的web工程源碼，可以GitHub下載，地址和鏈接信息如下表所示：

名稱	鏈接	備注
項目主頁	https://github.com/zq2599/blog_demos	該項目在GitHub上的主頁
git倉庫地址(https)	https://github.com/zq2599/blog_demos.git	該項目源碼的倉庫地址，https協議
git倉庫地址(ssh)	[e-mail]:zq2599/blog_demos.git	該項目源碼的倉庫地址，ssh協議

這個git項目中有多個目錄，本次的web工程源碼放在k8stomcatdemo，如下圖紅框所示：

• 打開工程中的ServerInfo.java，web接口的源碼如下：

@RequestMapping(value = "/getserverinfo", method = RequestMethod.GET)
    public String getUserInfoWithRequestParam(){
        return String.format("server : %s, time : %s", getIPAddr(), new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date()));
    }

修改返回的字符串內容，在前面加上”From new version,”：

@RequestMapping(value = "/getserverinfo", method = RequestMethod.GET)
    public String getUserInfoWithRequestParam(){
        return String.format("From new version, server : %s, time : %s", getIPAddr(), new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date()));
    }

構建web工程的新鏡像

• 修改pom.xml中的工程版本，從0.0.1-SNAPSHOT改為0.0.3，如下所示：

<groupId>com.bolingcavalry</groupId>
    <artifactId>k8stomcatdemo</artifactId>
    <version>0.0.3</version>
    <packaging>jar</packaging>
    <name>k8stomcatdemo</name>

在pom.xml所在目錄執行mvn clean package -DskipTests docker:build，會編譯構建工程，並且在本地制作好鏡像文件，如下：

root@maven:/usr/local/work/k8s/k8stomcatdemo# docker images
REPOSITORY                                              TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
bolingcavalry/k8stomcatdemo                             0.0.3               5f2d27eafd1b        17 seconds ago      658 MB
bolingcavalry/k8stomcatdemo                             latest              5f2d27eafd1b        17 seconds ago      658 MB

讓kubernetes的機器用上web工程的Docker鏡像

現在的鏡像只存在於開發和構建web工程的電腦上，為了讓kubernetes的node機器能用上這個鏡像，可以用以下幾種方式實現： 
1. 用docker push命令將本機鏡像推送到hub.docker.com網站，這樣其他機器都可以通過docker pull命令取得了，我就是用的這種方法，需要在hub.docker.com上注冊，下圖是正在push中： 
 
2. 用docker save命令導出鏡像文件，再用docker load命令導入； 
3. kubernetes所在機器安裝java和maven環境，將工程在這里編譯構建； 
4. 使用docker私有倉庫，例如搭建局域網私有倉庫或者阿里雲私有倉庫，參考《maven構建docker鏡像三部曲之三：推送到遠程倉庫(內網和阿里雲)》；

在線更新Tomcat的pod的鏡像

• 在kubernetes上執行以下命令，即可升級鏡像，當前的5個tomcat的pod會被銷毀，然后用新的鏡像創建pod：

kubectl set image deployment/tomcathost tomcathost=bolingcavalry/k8stomcatdemo:0.0.3

控制台提示的信息如下：

root@maven:/usr/local/work/k8s/k8stomcatdemo# kubectl set image deployment/tomcathost tomcathost=bolingcavalry/k8stomcatdemo:0.0.3
deployment "tomcathost" image updated

此刻反復執行kubectl get pod，會看到新容器創建，舊容器正在被銷毀，如下：

root@maven:/usr/local/work/k8s/k8stomcatdemo# kubectl get pod
NAME                          READY     STATUS              RESTARTS   AGE
ng-59b887b8bc-jzcv5           1/1       Running             3          2d
tomcathost-6dfc87dc8b-9bkfv   1/1       Running             0          50s
tomcathost-6dfc87dc8b-h6gx4   0/1       ContainerCreating   0          50s
tomcathost-6dfc87dc8b-ht2d8   1/1       Running             0          18s
tomcathost-6dfc87dc8b-pfb56   1/1       Running             0          10s
tomcathost-6dfc87dc8b-x8pnn   1/1       Running             0          14s
tomcathost-7f68566795-8pl29   0/1       Terminating         3          2d
tomcathost-7f68566795-trscg   0/1       Terminating         3          2d

驗證更新結果

• nginx服務所在的node機器的IP地址是192.168.119.153，所以在瀏覽器上訪問：http://192.168.119.153:30006/getserverinfo，可以看到”From new version”這個字符串，如下圖： 
  

• 去dashboard頁面看服務詳情，可以看見一系列的縮容和擴容事件，如下圖： 
  

Nginx&Tomcat方式和SpringCloud方式擴容對比

在之前的文章中，我們實戰了SpringCloud環境下服務提供方的擴容，由於是“注冊&發現”的方式，擴容只需要往SpringCloud環境添加provider機器，不需要做什么設置，請求就會被落到新的provider上，相關實戰的地址如下： 
1. 《Docker下的Spring Cloud三部曲之一：極速體驗》； 
2. 《Docker下的Spring Cloud三部曲之二：細說Spring Cloud開發》； 
3. 《Docker下的Spring Cloud三部曲之三：在線橫向擴容》；

在Nginx加Tomcat環境中，如果不是在kubernetes環境，我們增加Tomcat之后需要修改Nginx配置，否則到達Nginx的請求不會被轉發到新的機器上去，幸運的是kubernete幫我們解決了這個問題，擴容縮容都只需要控制副本數即可，不用修改Nginx配置了；

doceker-compose雖然可以修改副本數，但是Nginx的配置仍然需要修改，否則新創建的Tomcat容器都有自己的IP地址，Nginx還是感知不到；

至此，kubernetes下的Nginx加Tomcat三部曲就全部結束了，希望能在您的kubernetes實戰中有所幫助；