1.1. Kubernetes应用开发实践

1.1.1. 通用开发者建议

1.为应用添加健康检查

应用开发者应该为每个独立启动的服务均添加基于HTTP协议的健康检查接口，例如可以使用Spring Boot Actuator来添加健康检查。通常URL为/health，访问该URL可以显示服务的健康状态，具体如何判定为健康，由应用开发者自行处理，例如该接口可以执行以下检查：

• 检查数据库连接是否正常。
• 检查核心功能是否正常。

该健康检查可以提供给运维人员，在进行Kubernetes工作负载创建时，用于配置健康检查的探针，确保服务异常时，Kubernetes可以正确的处理。

2.为应用添加监控接口

应用开发者应该为每个独立启动的服务添加监控接口，以Prometheus为例，可以将指标以Prometheus的Exporter的方式进行暴露。例如可以使用Spring Boot Actuator来添加监控接口，示例图如下：

3.使用ServiceName进行服务间访问

应用开发者需要使用Service Name进行服务间访问，不要使用Pod IP或者Service的Cluster IP，Service Name在Kubernetes内部是可以解析到Cluster IP。

4.Pod可以随时被杀死，应用需要自己处理突然关闭的问题。

Pod在Kubernetes中可能因为节点压力被驱逐、可能因为运维人员手工驱逐，也可能因为节点故障，在新的主机上启动，所以Pod可以随时被杀死重建，复杂的应用程序在处理逻辑时，需要考虑到这个因素，并进行正确的处理。

5.遵守云原生规范，不要把Pod当成虚拟机。

很多开发人员从传统的虚拟机迁移到Kubernetes环境，最容易犯的问题就是，使用原有的思想，指导新的环境。毕竟习惯的改变需要时间，以下时常见的不规范的操作，尽可能的避免。

• 避免在Pod中调试代码，避免在Pod上传和下载文件，遵循不可变基础设施的理论，不要试图修改一个Pod。
• 避免将Pod的代码挂载出来。很多PHP工程师喜欢这么干，遵循不可变基础设施的理论，版本更新就需要重新构建镜像，进行升级。
• 避免使用Pod的IP地址或者主机名，因为Pod的生命周期可能很短，IP地址和名称重启后均可能发生变化。
• 避免使用kubectl edit去修改一个工作负载，可以使用Helm，或者修改YAML文件，提交到Git，使用kubectl apply进行变更。

1.1.2. Spring Cloud迁移至Kubernetes

如果你需要将急于Spring Cloud的应用系统迁移至Kubernetes，再了解了Kubernetes的运行方式后，有以下两种方案：

• 直接将Spring Cloud迁移至Kubernetes，不改动任何内容。
• 引入Spring Cloud Kubernetes对原有的Spring Cloud进行改造，更好的融合Kubernetes。

Srping Cloud直接迁移至Kubernetes

如果将Spring CLoud框架开发的应用直接原封不动的迁移至Kubernetes相对于传统虚拟化的模式遇到的最大的不同就是网络，如果有Kubernetes集群外的Client需要访问集群内就面临以下问题：

• POD的IP段是独立的IP段，对于集群外的机器是不可访问。
• Spring Cloud的服务做服务注册的时候，注册的是POD的IP
• Spring Cloud的客户端从Eureka上获取服务的IP是POD的IP，从而造成集群外机器访问该POD的IP是不通的。

如果迁移后有类似的访问问题，通常以下几种解决方案：

方案一: Host network（不推荐） 部署的时候，以host network的方式部署Spring Cloud的服务应用。这个方式虽然简单，但是其利用的是port mapping的方式，在同一个node节点部署多个实例时，容易造成端口冲突的问题，在kubernetes环境下，一般不建议使用

方案二：Bridge network/Macvlan/Vlan（复杂） 利用CNI的bridge/Macvlan网络模式，或者是网络插件的Vlan模式(如Contiv)，将POD的IP段设置成与主机IP段在同一个段内 ，通过配置交换机的路由，使其能够互访。 但是这里面有一定的局限性，特别是在公有云上，是无法在虚拟网络里再构建这些二层网络的。

方案三：将集群外的机器也纳入集群内管理，但是不运行POD(建议) 依然是将POD的IP段设置为独立的IP段，和主机IP段隔离。但是将集群外的机器，也纳入集群内：安装对应的kubectl, kubeproxy。这样在这台机器是可以直接访问POD的IP的。为了不让这些机器接受调度请求而运行对应的POD，需要认为将这些机器设置为非容器调度节点。

kubectl cordon <node-name> --ignore-daemonsets

Spring Cloud与Kubernetes集成

Spring Cloud可以和Kubernetes进行深度融合，因为在架构上它们之间有很多的交集.

Spring Cloud和Kubernetes对比

下图是Spring Cloud和Kubernetes在一些功能上的对比，可以看到在一些功能上，是完全重复的。

Spring Cloud Kubernetes框架

除了众所周知的Spring Cloud Netflix全家桶，其实还有很多对标的选择，例如微软推出的Spring Cloud Azure、阿里推出的spring-cloud-alibaba、Spring官方推出的Spring Cloud Kubernetes，都是用于Spring Cloud框架与不同生态的融合。 Spring Cloud Kubernetes(https://spring.io/projects/spring-cloud-kubernetes),是Spring Cloud官方提供的一个通用服务接口实现，允许开发者在Kubernetes上构建和运行Spring Cloud应用。

• 配置管理：从Kubernetes ConfigMap 和 Secret 加载应用 application properties。当 ConfigMap 或 Secret 发生变化时，重新加载 application properties。
• 服务发现：Discovery Client 实现，将服务名称（service name）解析为 Kubernetes服务。