Развертывание распределенных приложений с помощью Kubernetes и MongoDB Atlas

Эта статья была первоначально опубликована на mongoDB . Спасибо за поддержку партнеров, которые делают возможным использование SitePoint.

Рассказывание историй — это одна из частей того, что я являюсь Защитником разработчика, который мне нравится. Иногда истории рассказывают об особых моментах, когда команда собирается вместе, чтобы поддерживать работу системы или создавать ее быстрее. Но о развертывании программного обеспечения, в котором я принимал участие, рассказывают меньше, чем о славных рассказах. А в ситуациях, когда нам приходилось развертывать несколько раз в день, сейчас мы говорим о кошмарах.

Некоторое время я работал в компании, которая считала, что развертывание на производстве несколько раз в день идеально для скорости проекта. Наша команда работала над тем, чтобы рекламное программное обеспечение на нашей медиа-платформе всегда обновлялось и выпускалось. Одной из проблем было отсутствие реальной автоматизации в процессе применения нового кода на наших серверах приложений.

Общим для групп оперативных сотрудников и разработчиков было стремление повысить удобство и гибкость развертывания приложений и конфигураций. В этой статье я расскажу о своем опыте и расскажу, как можно объединить MongoDB Atlas и Kubernetes для упрощения процесса развертывания приложений и управления ими, а также их основных зависимостей.

Давайте поговорим о том, как развернулось типичное развертывание программного обеспечения:

1. Разработчик отправит заявку с просьбой о развертывании
2. Разработчик и я договоримся о времени для развертывания последней версии программного обеспечения
3. Мы изменили бы существующий bash-скрипт с соответствующей информацией о версии git-репозитория.
4. Нам нужно вручную создать резервную копию старого развертывания
5. Нам нужно вручную создать резервную копию нашей текущей базы данных
6. Мы бы наблюдали, как скрипт bash выполняет это «развертывание» на шести серверах параллельно.
7. Помахать мертвой курицей над моей клавиатурой

Некоторые из этих развертываний потерпят неудачу, что потребует возврата к предыдущей версии кода приложения. Этот процесс «отката» к предыдущей версии потребует от меня ручного копирования репозитория в более старую версию, выполнения ручного восстановления базы данных и, наконец, подтверждения группой, которая использовала эту систему, что все работает правильно. Это был настоящий беспорядок, и я действительно не мог изменить его.

В конце концов я перешел на позицию, которая дала мне возможность лучше понять, что другие команды разработчиков, особенно те, кто работает с открытым исходным кодом, делают для развертывания программного обеспечения. Я заметил это — сюрприз! — люди больше не были заинтересованы в том, чтобы делать одну и ту же работу снова и снова.

За последние несколько лет разработчикам и их вспомогательным операционным командам были предоставлены ключи к совершенно новому миру благодаря использованию контейнеров и платформ автоматизации. Вместо того чтобы выполнять ручную работу, необходимую для создания среды, в которой будет жить ваше приложение, вы можете быстро развертывать приложения благодаря таким инструментам, как Kubernetes.

Что такое Kubernetes?

Kubernetes — это система с открытым исходным кодом для автоматизации развертывания, масштабирования и управления контейнерными приложениями. Kubernetes может помочь уменьшить объем работы, которую ваша команда должна выполнить при развертывании вашего приложения. Наряду с MongoDB Atlas вы можете создавать масштабируемые и отказоустойчивые приложения, которые выдерживают большой трафик или могут быть легко уменьшены для снижения затрат. Kubernetes работает практически везде и может использовать практически любую инфраструктуру. Если вы используете общедоступное облако, гибридное облако или даже чистое решение, вы можете использовать Kubernetes для быстрого развертывания и масштабирования ваших приложений.

Google Kubernetes Engine встроен в облачную платформу Google и помогает быстро развертывать приложения в контейнерах.

В целях данного руководства я загружу наш образ в GCP, а затем разверну в кластере Kubernetes, чтобы при необходимости быстро масштабировать или уменьшать наше приложение. Когда я создаю новые версии нашего приложения или вносю дополнительные изменения, я могу просто создать новый образ и снова развернуть его с помощью Kubernetes.

Почему Атлас с Kubernetes?

Совместное использование этих инструментов для вашего приложения MongoDB позволяет быстро создавать и развертывать приложения, не беспокоясь об управлении инфраструктурой. Atlas предоставляет вам постоянное хранилище данных для ваших приложений без необходимости управлять фактическим программным обеспечением базы данных, репликацией, обновлениями или мониторингом. Все эти функции поставляются «из коробки», что позволяет быстро создавать и развертывать их.

В этом руководстве я создам кластер MongoDB Atlas, в котором наши данные будут храниться в простом приложении Node.js. Затем я превращу приложение и данные конфигурации для Atlas в готовый контейнер с Docker.

MongoDB Atlas доступен в большинстве регионов GCP, поэтому независимо от того, где находится ваше приложение, вы можете хранить свои данные рядом (или распределять) в облаке.

bash-3.2$ git clone [email protected]:cefjoeii/mern-crud.git
Cloning into 'mern-crud'...
remote: Counting objects: 326, done.
remote: Total 326 (delta 0), reused 0 (delta 0), pack-reused 326
Receiving objects: 100% (326/326), 3.26 MiB | 2.40 MiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (137/137), done.

cd mern-crud

 > [email protected] install /Users/jaygordon/work/mern-crud/node_modules/uws
> node-gyp rebuild > build_log.txt 2>&1 || exit 0

 export PROJECT_ID="jaygordon-mongodb"
gcloud config set project $PROJECT_ID
gcloud config set compute/zone us-central1-b

 FROM node:boron

RUN mkdir -p /usr/src/app
WORKDIR /usr/src/app

COPY . /usr/src/app

EXPOSE 3000

CMD [npm, start]

 bash-3.2$ docker build -t gcr.io/${PROJECT_ID}/mern-crud:v1 .
Sending build context to Docker daemon  40.66MB
Successfully built b8c5be5def8f
Successfully tagged gcr.io/jgordon-gc/mern-crud:v1

 Successfully tagged gcr.io/jaygordon-mongodb/mern-crud:v1
bash-3.2$ gcloud docker -- push gcr.io/${PROJECT_ID}/mern-crud:v1The push refers to repository [gcr.io/jaygordon-mongodb/mern-crud]

 docker run --rm -p 3000:3000 gcr.io/${PROJECT_ID}/mern-crud:v1
> [email protected] start /usr/src/app
> node server
Listening on port 3000

 export PROJECT_ID="jaygordon-mongodb"
gcloud config set project $PROJECT_ID
gcloud config set compute/zone us-central1-b

 gcloud container clusters create mern-crud --num-nodes=3

 Creating cluster mern-crud...done.
Created [https://container.googleapis.com/v1/projects/jaygordon-mongodb/zones/us-central1-b/clusters/mern-crud].
To inspect the contents of your cluster, go to: https://console.cloud.google.com/kubernetes/workload_/gcloud/us-central1-b/mern-crud?project=jaygordon-mongodb
kubeconfig entry generated for mern-crud.
NAME       LOCATION       MASTER_VERSION  MASTER_IP       MACHINE_TYPE   NODE_VERSION  NUM_NODES  STATUS
mern-crud  us-central1-b  1.8.7-gke.1     35.225.138.208  n1-standard-1  1.8.7-gke.1   3          RUNNING

 kubectl run mern-crud --image=gcr.io/${PROJECT_ID}/mern-crud:v1 --port 3000

 jay_gordon@jaygordon-mongodb:~$ kubectl run mern-crud --image=gcr.io/${PROJECT_ID}/mern-crud:v1 --port 3000
deployment "mern-crud" created

 jay_gordon@jaygordon-mongodb:~$ kubectl get pods
NAME                         READY     STATUS    RESTARTS   AGE
mern-crud-6b96b59dfd-4kqrr   1/1       Running   0          1m
jay_gordon@jaygordon-mongodb:~$

 jay_gordon@jaygordon-mongodb:~$ kubectl expose deployment mern-crud --type=LoadBalancer --port 80 --target-port 3000 
service "mern-crud" exposed

 jay_gordon@jaygordon-mongodb:~$ kubectl get service
NAME         TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP    PORT(S)        AGE
kubernetes   ClusterIP      10.27.240.1              443/TCP        11m
mern-crud    LoadBalancer   10.27.243.208   35.226.15.67   80:30684/TCP   2m

 bash-3.2$ curl -v 35.226.15.67
* Rebuilt URL to: 35.226.15.67/
*   Trying 35.226.15.67...
* TCP_NODELAY set
* Connected to 35.226.15.67 (35.226.15.67) port 80 (#0)
> GET / HTTP/1.1
> Host: 35.226.15.67
> User-Agent: curl/7.54.0
> Accept: */*
>
< HTTP/1.1 200 OK
< X-Powered-By: Express