kubernetes下的Nginx加Tomcat三部曲之三：实战扩容和升级

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本篇概览

• 本章是《kubernetes下的Nginx加Tomcat三部曲系列》的终篇，今天咱们一起在kubernetes环境对下图中tomcat的数量进行调整，再修改tomcat中web工程的源码，并将现有的tomcat的pod全部替换成新代码构建的结果：

往期章节

1. 《kubernetes下的Nginx加Tomcat三部曲之一：极速体验》；
2. 《kubernetes下的Nginx加Tomcat三部曲之二：细说开发》；

列举步骤

1. 在线扩容Tomcat；
2. 验证扩容结果；
3. 修改web工程源码；
4. 构建web工程的新镜像；
5. 让kubernetes的机器用上web工程的Docker镜像
6. 在线更新Tomcat的pod的镜像；
7. 验证更新结果；
8. Nginx&Tomcat方式和SpringCloud方式扩容对比；

kubernetes环境基本情况

1. 一个master，一个node；
2. master的IP地址：192.168.119.148；
3. node1的IP地址：192.168.119.153；

在线扩容Tomcat

• 在装好kubectl工具的机器上执行kubectl get pods，查看当前pod情况：

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，目前是三个tomcat的pod；
• 执行扩容命令kubectl scale deployment tomcathost --replicas=5，将tomcat的pod从3个增加到5个，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已经增加到5个了，创建时间都只有18秒；
• 去dashboard页面看以下tomcathost这个deployment的详情，可以看到tomcat数量已经上升到5个了，扩容成功：

• 点击上图红框1，再点击tomcathost这个服务，可以看到上图中的详情；
• 上图红框2中是5个tomcat的pod的容器IP地址；
• 点击上图红框3中的每个容器名，可以查看容器详情；
• 上图红框4显示了刚才的扩容事件；

验证扩容结果

• nginx服务所在的node机器的IP地址是192.168.119.153，所以在浏览器上访问：http://192.168.119.153:30006/getserverinfo ，反复刷新此页面，看到返回的IP地址在不断的更新，都是tomcat所在pod的IP地址，5个都会出现，如下图：

• 扩容实战就到这里，接下来我们修改web工程的源码，验证在线升级的能力；

修改web工程源码

• tomcat上运行的web工程源码，可以GitHub下载，地址和链接信息如下表所示：

• 这个git项目中有多个目录，本次的web工程源码放在k8stomcatdemo，如下图红框所示：

• 打开工程中的ServerInfo.java，web接口的源码如下：

@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()));
    }

• 修改返回的字符串内容，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()));
    }

构建web工程的新镜像

• 修改pom.xml中的工程版本，从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所在目录执行mvn clean package -DskipTests docker:build，会编译构建工程，并且在本地制作好镜像文件，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

让kubernetes的机器用上web工程的Docker镜像

• 现在的镜像只存在于开发和构建web工程的电脑上，为了让kubernetes的node机器能用上这个镜像，可以用以下几种方式实现：

1. 用docker push命令将本机镜像推送到hub.docker.com网站，这样其他机器都可以通过docker pull命令取得了，我就是用的这种方法，需要在hub.docker.com上注册，下图是正在push中：
   
2. 用docker save命令导出镜像文件，再用docker load命令导入；
3. kubernetes所在机器安装java和maven环境，将工程在这里编译构建；
4. 使用docker私有仓库，例如搭建局域网私有仓库或者阿里云私有仓库，参考《maven构建docker镜像三部曲之三：推送到远程仓库(内网和阿里云)》；

在线更新Tomcat的pod的镜像

• 在kubernetes上执行以下命令，即可升级镜像，当前的5个tomcat的pod会被销毁，然后用新的镜像创建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

• 此刻反复执行kubectl get pod，会看到新容器创建，旧容器正在被销毁，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

验证更新结果

• nginx服务所在的node机器的IP地址是192.168.119.153，所以在浏览器上访问：http://192.168.119.153:30006/getserverinfo，可以看到"From new version"这个字符串，如下图：

• 去dashboard页面看服务详情，可以看见一系列的缩容和扩容事件，如下图：

Nginx&Tomcat方式和SpringCloud方式扩容对比

• 在之前的文章中，我们实战了SpringCloud环境下服务提供方的扩容，由于是“注册&发现”的方式，扩容只需要往SpringCloud环境添加provider机器，不需要做什么设置，请求就会被落到新的provider上，相关实战的地址如下：

1. 《Docker下的Spring Cloud三部曲之一：极速体验》；
2. 《Docker下的Spring Cloud三部曲之二：细说Spring Cloud开发》；
3. 《Docker下的Spring Cloud三部曲之三：在线横向扩容》；

• 在Nginx加Tomcat环境中，如果不是在kubernetes环境，我们增加Tomcat之后需要修改Nginx配置，否则到达Nginx的请求不会被转发到新的机器上去，幸运的是kubernete帮我们解决了这个问题，扩容缩容都只需要控制副本数即可，不用修改Nginx配置了；
• doceker-compose虽然可以修改副本数，但是Nginx的配置仍然需要修改，否则新创建的Tomcat容器都有自己的IP地址，Nginx还是感知不到；
• 至此，kubernetes下的Nginx加Tomcat三部曲就全部结束了，希望能在您的kubernetes实战中有所帮助；

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