測試您的 Python 部署

先決條件

完成本指南的所有先前部分，從使用容器進行 Python 開發開始。
在 Docker Desktop 中開啟 Kubernetes。

概述

在本節中，您將學習如何使用 Docker Desktop 將應用程式部署到開發機器上功能齊全的 Kubernetes 環境。這允許您在部署之前在本地測試和除錯 Kubernetes 上的工作負載。

建立 Kubernetes YAML 檔案

在您的 python-docker-dev-example 目錄中，建立一個名為 docker-postgres-kubernetes.yaml 的檔案。在 IDE 或文字編輯器中開啟該檔案並新增以下內容。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: postgres
  namespace: default
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: postgres
  template:
    metadata:
      labels:
        app: postgres
    spec:
      containers:
        - name: postgres
          image: postgres
          ports:
            - containerPort: 5432
          env:
            - name: POSTGRES_DB
              value: example
            - name: POSTGRES_USER
              value: postgres
            - name: POSTGRES_PASSWORD
              valueFrom:
                secretKeyRef:
                  name: postgres-secret
                  key: POSTGRES_PASSWORD
          volumeMounts:
            - name: postgres-data
              mountPath: /var/lib/postgresql/data
      volumes:
        - name: postgres-data
          persistentVolumeClaim:
            claimName: postgres-pvc
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: postgres
  namespace: default
spec:
  ports:
    - port: 5432
  selector:
    app: postgres
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: postgres-pvc
  namespace: default
spec:
  accessModes:
    - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi
---
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: postgres-secret
  namespace: default
type: Opaque
data:
  POSTGRES_PASSWORD: cG9zdGdyZXNfcGFzc3dvcmQ= # Base64 encoded password (e.g., 'postgres_password')

在您的 python-docker-dev-example 目錄中，建立一個名為 docker-python-kubernetes.yaml 的檔案。將 DOCKER_USERNAME/REPO_NAME 替換為您的 Docker 使用者名稱和您在為您的 Python 應用程式配置 CI/CD中建立的倉庫名稱。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: docker-python-demo
  namespace: default
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      service: fastapi
  template:
    metadata:
      labels:
        service: fastapi
    spec:
      containers:
        - name: fastapi-service
          image: DOCKER_USERNAME/REPO_NAME
          imagePullPolicy: Always
          env:
            - name: POSTGRES_PASSWORD
              valueFrom:
                secretKeyRef:
                  name: postgres-secret
                  key: POSTGRES_PASSWORD
            - name: POSTGRES_USER
              value: postgres
            - name: POSTGRES_DB
              value: example
            - name: POSTGRES_SERVER
              value: postgres
            - name: POSTGRES_PORT
              value: "5432"
          ports:
            - containerPort: 8001
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: service-entrypoint
  namespace: default
spec:
  type: NodePort
  selector:
    service: fastapi
  ports:
    - port: 8001
      targetPort: 8001
      nodePort: 30001

在這些 Kubernetes YAML 檔案中，有各種物件，由 --- 分隔

一個 Deployment，描述一組可擴充套件的相同 Pod。在本例中，您將只獲得一個副本，即 Pod 的一個複製。該 Pod 在 template 下描述，其中只包含一個容器。該容器是根據為您的 Python 應用程式配置 CI/CD中 GitHub Actions 構建的映象建立的。
一個 Service，它將定義容器中埠的對映方式。
一個 PersistentVolumeClaim，用於為資料庫定義在重啟後仍然持久的儲存。
一個 Secret，將資料庫密碼作為使用 secret kubernetes 資源的一個示例。
一個 NodePort 服務，它將把您主機上的 30001 埠流量路由到它路由到的 Pod 內部的 8001 埠，從而允許您從網路訪問您的應用程式。

要了解更多關於 Kubernetes 物件的資訊，請參閱Kubernetes 文件。

注意
NodePort 服務適用於開發/測試目的。對於生產環境，您應該實現一個ingress-controller。

部署並檢查您的應用程式

在終端中，導航到 python-docker-dev-example 並將您的資料庫部署到 Kubernetes。
$ kubectl apply -f docker-postgres-kubernetes.yaml
您應該會看到類似以下內容的輸出，表明您的 Kubernetes 物件已成功建立。
deployment.apps/postgres created service/postgres created persistentvolumeclaim/postgres-pvc created secret/postgres-secret created
現在，部署您的 Python 應用程式。
kubectl apply -f docker-python-kubernetes.yaml
您應該會看到類似以下內容的輸出，表明您的 Kubernetes 物件已成功建立。
deployment.apps/docker-python-demo created service/service-entrypoint created

透過列出您的部署來確保一切正常。

$ kubectl get deployments

您的部署應該如下所示：

NAME                 READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
docker-python-demo   1/1     1            1           48s
postgres             1/1     1            1           2m39s

這表示您在 YAML 中請求的所有 pod 都已啟動並執行。對您的服務也進行相同的檢查。

$ kubectl get services

你應該得到如下輸出。

NAME                 TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
kubernetes           ClusterIP   10.43.0.1      <none>        443/TCP          13h
postgres             ClusterIP   10.43.209.25   <none>        5432/TCP         3m10s
service-entrypoint   NodePort    10.43.67.120   <none>        8001:30001/TCP   79s

除了預設的 kubernetes 服務，您還可以看到您的 service-entrypoint 服務，它接受 30001/TCP 埠的流量，以及內部 ClusterIP postgres，其埠 5432 開放以接受來自您的 Python 應用程式的連線。

在終端中，透過 curl 訪問該服務。請注意，本例中未部署資料庫。
$ curl https://:30001/ Hello, Docker!!!

執行以下命令以解除安裝您的應用程式。

$ kubectl delete -f docker-python-kubernetes.yaml
$ kubectl delete -f docker-postgres-kubernetes.yaml

摘要

在本節中，您學習瞭如何使用 Docker Desktop 將應用程式部署到開發機器上功能齊全的 Kubernetes 環境。

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