Taipei.rb 像 Capistrano 一樣用 Kubernetes 部署 Rails

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1. 像 Capistrano 一樣
   用 Kubernetes 部署 Rails
   

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2. 襟
   儘
   䓛⛳
   @elct9620
   WEB DEVELOPER
   GAME DEVELOPER
   

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4. Why Kubernetes?
   

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5. 找不到 Clone 機器的選項 (／‵Д′)／~ ╧╧
   Google Cloud Platform
   

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6. Google Kubernetes Engine
   

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7. Automated container deployment, scaling, and management
   Container Orchestration
   

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8. 想要用 Kuberneters 要先會做 (Docker) Image
   Container
   

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10. 把安裝環境的指令都寫進去就對了⋯⋯
    Dockerfile
    

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11. FROM
    FROM ruby:2.4.3
    

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12. ENV
    ENV LC_ALL C.UTF-8
    ENV TZ Asia/Taipei
    ENV APP_HOME /usr/src/app
    ENV RAILS_ENV production
    

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13. RUN
    RUN mkdir -p $APP_HOME
    

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14. ADD
    ADD Gemfile $APP_HOME/Gemfile
    ADD Gemfile.lock $APP_HOME/Gemfile.lock
    

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15. RUN AGAIN…
    RUN cd $APP_HOME && bundle install --without
    development test --deployment
    

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16. ADD AGAIN…
    ADD . $APP_HOME
    

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17. Before Start Application
    RUN rake assets:precompile
    

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18. EXPOSE / CMD
    WORKDIR $APP_HOME
    EXPOSE 3000
    CMD rails server
    

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19. 簡單的 Dockerfile 當寫部署伺服器的 Shell Script 就好
    Shell Script
    

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20. 這會大大影響封裝的時間，穩定後可以把 RUN 合併處理
    但是要注意順序
    

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21. 封裝 Image 用 -t 給名字
    docker build -t example/app .
    

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22. docker tag example/app example/app:0.1.0
    用 tag 上版號
    

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23. 其實就是 Google Bucket
    Google Container Registry
    

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24. 要上傳到 Google Container Registry 就要明確指定伺服器和專案
    gcr.io/example-1234/app:0.1.0
    

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25. 因為 GCR 需要登入驗證，所以可以透過 gcloud 指令自動填入認證
    gcloud docker -- push [IMAGE_NAME]
    

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26. 回到正題⋯⋯
    Kubernetes
    

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27. 因為會自動分配資源，所以硬碟也會被隨機分配需要另外設定
    今天只討論 Stateless 的情況
    

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28. 用來定義啟動一個環境的時候需要做什麼，所以會有一個 template 設定
    Deployment 設定
    

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29. Deployment 建出來的是一個 Pod 單位，可能是多個容器組成
    Pod 的觀念
    

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30. Deployment 建出來的 Pod 是無法直接被他人使用的，需要定義成服務
    Service 設定
    

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31. 看幾張圖當範例
    Deployment + Service = ?
    

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32. Service
    Pod Pod
    Pod Pod
    rails.svc.cluster.local
    

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33. Service
    rails.svc.cluster.local
    Volume
    Sidekiq
    Rails 5
    Volume
    Sidekiq
    Rails 4
    

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34. Service
    rails.svc.cluster.local
    Volume
    Sidekiq
    Rails 5
    Volume
    Sidekiq
    Rails 4
    Selector: #app
    #app #v2 #app #v1
    

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35. 透過 Label / Selector 機制選擇
    Service 對應的不一定是相同的 Deployment
    

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36. 需要對外暴露才行
    還是只能在 Kubernetes 內部取用
    

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37. 目前 AWS/GCP 有支援，其他需要透過 Nginx 模擬
    LoadBalancer
    

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38. GKE 連不上 (／‵Д′)／~ ╧╧
    CloudSQL
    

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39. 設定檔很複雜，所以我們用 Rake Task 生成
    所以怎麼用？
    

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40. wc -l vendor/template/*
    33 vendor/template/cronjob.yaml
    70 vendor/template/app.yaml
    62 vendor/template/app_admin.yaml
    49 vendor/template/elasticsearch.yaml
    41 vendor/template/memcached.yaml
    59 vendor/template/mysql.yaml
    49 vendor/template/redis.yaml
    363 total
    

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41. 先要有 Kuberentes 的 CLI 工具
    gcloud components install kubectl
    

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42. 用前面在本機封裝的 Dockerfile 生成 example/rails Image
    來啟動一個 Rails 專案
    

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43. apiVersion: extensions/v1beta1
    kind: Deployment
    metadata:
    name: rails
    labels:
    app: web
    spec:
    replicas: 1
    template:
    metadata:
    labels:
    app: web
    spec:
    containers:
    - name: rails
    image: example/rails
    ports:
    - containerPort: 3000
    

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44. apiVersion: extensions/v1beta1
    kind: Deployment
    metadata:
    name: rails
    labels:
    app: web
    spec:
    replicas: 1
    template:
    metadata:
    labels:
    app: web
    spec:
    containers:
    - name: rails
    image: example/rails
    ports:
    - containerPort: 3000
    

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45. apiVersion: extensions/v1beta1
    kind: Deployment
    metadata:
    name: rails
    labels:
    app: web
    spec:
    replicas: 1
    template:
    metadata:
    labels:
    app: web
    spec:
    containers:
    - name: rails
    image: example/rails
    ports:
    - containerPort: 3000
    

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46. apiVersion: extensions/v1beta1
    kind: Deployment
    metadata:
    name: rails
    labels:
    app: web
    spec:
    replicas: 1
    template:
    metadata:
    labels:
    app: web
    spec:
    containers:
    - name: rails
    image: example/rails
    ports:
    - containerPort: 3000
    

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47. apiVersion: extensions/v1beta1
    kind: Deployment
    metadata:
    name: rails
    labels:
    app: web
    spec:
    replicas: 1
    template:
    metadata:
    labels:
    app: web
    spec:
    containers:
    - name: rails
    image: example/rails
    ports:
    - containerPort: 3000
    

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48. Service
    web.svc.cluster.local
    Rails 5 PostgreSQL
    Selector: #app
    #app #db
    Service
    db.svc.cluster.local
    Selector: #db
    

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49. apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
    name: web
    labels:
    app: web
    spec:
    type: LoadBalancer
    loadBalancerIP: 172.31.1.10
    ports:
    - port: 80
    targetPort: 3000
    selector:
    app: web
    

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50. apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
    name: web
    labels:
    app: web
    spec:
    type: LoadBalancer
    loadBalancerIP: 172.31.1.10
    ports:
    - port: 80
    targetPort: 3000
    selector:
    app: web
    

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51. apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
    name: web
    labels:
    app: web
    spec:
    type: NodePort
    ports:
    - port: 80
    targetPort: 3000
    selector:
    app: web
    

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52. 寫設定檔是為了可以用 -f 直接操作
    kubectl apply -f deploy.yaml
    

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53. 之後大概寫個 Rake Task 就可以收工
    rake k8s:staging:deploy
    

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54. 所以要寫 ERB Template 去更新設定檔
    不用改 Image 的版本嗎？
    

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55. (／‵Д′)／~ ╧╧
    

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57. gem install kubec
    

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59. 寫起來比較親切
    用 Ruby 的方法解決
    

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60. 跟 cap install 一樣
    kubec install
    

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61. 跟 config/deploy.rb 一樣
    vim config/kubec.rb
    

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62. deployment :web do
    label :app, :web
    template do
    label :app, :web
    container :web do
    image fetch(:image, 'elct9620/example')
    port 3000
    env 'DATABASE_URL', 'postgres://...'
    end
    end
    end
    service :web do
    select :app, :web
    node_port
    port 80, 3000
    end
    

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63. 跟 cap staging deploy 一樣
    kubec staging deploy
    

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64. 總覽 Kubernetes 部署的狀況
    kubec staging status
    

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65. 如果有設定檔需要上傳呢？
    cap staging config:push
    

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66. config :example do
    file './config/application.yaml'
    end
    deployment :web do
    label :app, :ruby
    template do
    label :app, :ruby
    container :web do
    # ...
    config_file 'application.yaml',
    path: '/usr/src/app/config',
    from: :config
    end
    volume :config do
    config :configs,
    'application.yaml' => 'application.yaml'
    end
    end
    end
    

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67. 利用 Kubernetes 的 ConfigMap/Secret 掛載到 Container 中
    kubec staging config:push
    

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68. 目前還處於早期開發階段，希望大家協助後續的開發
    https://github.com/5xRuby/kubec
    

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69. 自動化？
    CI/CD
    

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70. 和傳統的流程沒什麼差異
    CI
    

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71. 現階段用現成的服務比較簡單
    CD
    

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72. Build Docker Image
    Push to Registry
    Apply Config
    

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73. Jenkins / Gitlab CI 基本上都能做到
    Build Docker Image
    

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74. 主要難點在於傳到 GCP/AWS 的認證保存
    Push to Registry
    

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75. 除了認證保管之外還多了 kubectl 環境安裝的問題
    Apply Config
    

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77. 想自己弄就要再多花時間
    Build/Push Image 都支援
    

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78. 有 Set Image 的選項，不過設定多就不方便
    Apply Config
    

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79. 直接出設定檔，然後用 apply 的方式更新
    kubec staging deploy:dump > config.yaml
    

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80. 如果是大量使用 Container 會很方便，不過學習曲線偏高
    Production 環境 Cluster 一般是三台開始，用量不大也暫時不需要考慮
    結論
    

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