部署一個具備DB與AP的應用程式 - 以Yourls服務部署為例

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接下來以建置mysql資料庫以及一個連線該資料庫的應用部署來觀察GKE在網路層的變化，我們參考kubernetes的mysql服務建立的方式(文章：https://kubernetes.io/docs/tasks/run-application/run-single-instance-stateful-application/)，其中我們需要先建立mysql所需要用到的disk空間，可以透過下面指令來建置：

gcloud compute disks create --size=20GB mysql-disk

然後，透過mysql.yaml來設定mysql與相關掛載的設定...

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: mysql-pv
spec:
  capacity:
    storage: 20Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  gcePersistentDisk:
    pdName: mysql-disk
    fsType: ext4
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mysql
spec:
  ports:
    - port: 3306
  selector:
    app: mysql
  clusterIP: None
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: mysql-pv-claim
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: ""
  resources:
    requests:
      storage: 20Gi
---
apiVersion: apps/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: mysql
spec:
  strategy:
    type: Recreate
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mysql
    spec:
      containers:
      - image: mysql:5.6
        name: mysql
        env:
          # Use secret in real usage
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD
          value: 1qaz2wsx
        - name: MYSQL_DATABASE
          value: yourls
        ports:
        - containerPort: 3306
          name: mysql
        volumeMounts:
        - name: mysql-persistent-storage
          mountPath: /var/lib/mysql
      volumes:
      - name: mysql-persistent-storage
        persistentVolumeClaim:
          claimName: mysql-pv-claim

上面的設定中，用到PV(Persistent Volume)與PVC(Persistent Volume Claim)來設定給MySQL Pod使用，再將MySQL服務以Service Expose出來... 我們可以用下面指令將服務建立起來...

$ kubectl --namespace production create -f mysql.yaml
persistentvolume "mysql-pv" created
service "mysql" created
persistentvolumeclaim "mysql-pv-claim" created
deployment "mysql" created

接下來，需要建立yourls的服務(yourls是一個開源短網址服務，可提供短網址的對應功能，並且有相對應的管理與統計工具，相當不錯唷！)，這邊省略yourls的Dockerfile建置步驟(其中我們把DB的一些相關設定與nginx上的一些設定都直接封裝在image中)，並假設我們將docker image已經上傳到gcr.io的image registry。

下面是yourls的yaml檔案，我們透過與MySQL資料庫一樣的動作，掛載一個空間給yourls存放qrcode的圖片資料，整個yourls-service.yaml設定如下：

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: yourls-pv
spec:
  capacity:
    storage: 40Gi
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  gcePersistentDisk:
    pdName: yourls-disk
    fsType: ext4
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: yourls-pv-claim
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  storageClassName: ""
  resources:
    requests:
      storage: 40Gi
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: yourls-server
  labels:
    app: yourls-server
spec:
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
  type: LoadBalancer
  selector:
    app: yourls-server
  sessionAffinity: ClientIP
  loadBalancerIP: 123.123.123.123
---
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: yourls-server
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: yourls-server
    spec:
      containers:
      - name: yourls-server
        image: gcr.io/your-project-id/yourl:v1.0
        ports:
        - containerPort: 80
        volumeMounts:
        - name: yourls-persistent-storage
          mountPath: /var/www/html/data
      volumes:
      - name: yourls-persistent-storage
        persistentVolumeClaim:
          claimName: yourls-pv-claim

yaml中有一段指定了loadBalancerIP，這部分可以結合GCP上的外部靜態IP，讓未來與DNS的結合可以更加方便。

完成yaml檔後，可以透過下面指令來建立yourls server...

$ kubectl --namespace production create -f yourls-service.yaml
persistentvolume "yourls-pv" created
persistentvolumeclaim "yourls-pv-claim" created
service "yourls-server" created
deployment "yourls-server" created

建立完成後，我們可以到network下的firewall再確認過，會發現firewall上已經針對yourls的port 80開放了，這樣我們就可以使用http來連線yourls服務了 ：）


除了firewall的設定，GKE也在建立service的同時，幫我們把Load Balancer建立起來了... 由於GKE上的service對應到GCP的服務上是TCP Load Balancer，我們可以在Network中的Load Balancer上看到下面的設定...


其中紅色的驚嘆號是因為在GCP的TCP Load Balancer中可以指定Health Check，但也可以不用指定，而在預設的狀況下，GKE開啟servce之後，所建立的TCP Load Balancer是沒有加上Health Check的... 但這不影響GKE上service的運作，我們仍是可以使用80 port連線yourls…

最後，如果打算讓服務可以全球化佈局，讓GKE的服務串通多個資料中心的話(GCP的HTTP Load Balancer提供了Global IP，可以透過Anycast的方式提供更穩健的連線品質)，則可以的透過HTTL Load Balancer來提供服務，而對應到Kubernetes的部分，則是Ingress這個服務。下面是Ingress的yaml設定檔...

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: yourls-server-ingress
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.global-static-ip-name: "ip-ingress-yourls"
spec:
  backend:
    serviceName: yourls-server
    servicePort: 80

其中，上面的Ingress yaml檔案中，我們透過annotation來指定Ingress的靜態IP位置... 然後可以透過下面的指令來將Ingress建立起來。

$ kubectl --namespace production create -f ingress.yaml
ingress "yourls-server-ingress" created

建立好Ingress之後，我們可以回來看看Network中的Firewall，這邊可以看firewall中多了一個設定開通了35.191.0.0/16的網段，這主要是開通讓healthcheck服務可以連線到pod，以監控服務運作正常的...


除了firewall，Ingress對應到的是HTTP Load Balancer，因此，接下來，我們來看HTTP Load Balancer中的設定... 在這邊，GKE幫Ingress設定上了Health Check(我們可以從GCE的介面中看到新增加的Heath Check)，然後會帶入HTTP Load Balancer中的一些基本設定，詳細狀況如下：


如果一切都沒問題，則yourls的服務就可以在該IP的80 port提供服務了！

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