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1 前言

Kubernetes有專門的ConfigMap和Secret來管理配置,但它也有一些侷限性,所以還是希望通過Spring Cloud Config來管理。在Kubernetes上面的微服務系統會有所不同,我們來探索一下如何整合Spring Cloud Kubernetes來做配置管理。

2 服務端

引入依賴:

<dependency>  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>  <artifactId>spring-cloud-config-server</artifactId>  <version>2.2.0.RELEASE</version></dependency><dependency>  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>  <artifactId>spring-cloud-starter-kubernetes</artifactId></dependency>

服務端啟動類如下:

package com.pkslow.config;import org.springframework.boot.SpringApplication;import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;import org.springframework.cloud.config.server.EnableConfigServer;@SpringBootApplication@EnableConfigServer@EnableDiscoveryClientpublic class ConfigServerK8s {    public static void main(String[] args) {        SpringApplication.run(ConfigServerK8s.class, args);    }}

服務端的application.properties配置如下:

server.port=8888spring.application.name=config-server-k8sspring.cloud.config.server.git.uri=https://github.com/pkslow/pkslow-configspring.cloud.config.server.git.username=admin@pkslow.comspring.cloud.config.server.git.password=***spring.cloud.config.server.git.default-label=masterspring.cloud.config.server.git.search-paths=demo

這裡的應用名字為config-server-k8s,後續部署到k8s也是用這個名字。

k8s的資源定義檔案如下:

apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata:  name: config-server-k8s-deploymentspec:  selector:    matchLabels:      app: config-server-k8s  replicas: 1  template:    metadata:      labels:        app: config-server-k8s    spec:      containers:        - name: config-server-k8s          image: pkslow/config-server-k8s:1.0-SNAPSHOT          ports:            - containerPort: 8888---apiVersion: v1kind: Servicemetadata:  labels:    app: config-server-k8s  name: config-server-k8sspec:  ports:    - port: 8888      name: config-server-k8s      protocol: TCP      targetPort: 8888  selector:    app: config-server-k8s  type: ClusterIP---apiVersion: extensions/v1beta1kind: Ingressmetadata:  name: config-server-k8s  annotations:    kubernetes.io/ingress.class: nginxspec:  rules:    - http:        paths:          - path: /            backend:              serviceName: config-server-k8s              servicePort: 8888      host: config-server-k8s.localhost

保持Service名字統一為config-server-k8s。

3 客戶端

引入依賴:

<dependency>  <groupId>org.springframework.boot</groupId>  <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency>  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>  <artifactId>spring-cloud-starter-kubernetes</artifactId></dependency><dependency>  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>  <artifactId>spring-cloud-starter-config</artifactId></dependency><dependency>  <groupId>org.springframework.boot</groupId>  <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId></dependency>

spring-cloud-starter-kubernetes為服務發現;

spring-cloud-starter-config作為配置客戶端;

spring-boot-starter-actuator提供EndPoint來重新整理配置。

啟動類為:

package com.pkslow.config;import org.springframework.boot.SpringApplication;import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;@SpringBootApplication@EnableDiscoveryClientpublic class ConfigClientK8s {    public static void main(String[] args) {        SpringApplication.run(ConfigClientK8s.class, args);    }}

配置檔案bootstrap.properties如下:

server.port=8080# 服務名spring.application.name=config-client-k8s# 讀取配置時的profilespring.profiles.active=dev# 讀取配置時的程式碼分支spring.cloud.config.label=release# 開放重新整理介面management.endpoints.web.exposure.include=*management.endpoint.health.show-details=always# 通過服務名找到配置伺服器spring.cloud.config.discovery.enabled=truespring.cloud.config.discovery.service-id=config-server-k8s

展示配置結果的Web服務:

package com.pkslow.config;import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;import org.springframework.cloud.context.config.annotation.RefreshScope;import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import java.util.HashMap;import java.util.Map;@RefreshScope@RestControllerpublic class PkslowController {    @Value("${pkslow.age:0}")    private Integer age;    @Value("${pkslow.email:null}")    private String email;    @Value("${pkslow.webSite:null}")    private String webSite;    @GetMapping("/pkslow")    public Map<String, String> getConfig() {        Map<String, String> map = new HashMap<>();        map.put("age", age.toString());        map.put("email", email);        map.put("webSite", webSite);        return map;    }}

客戶端的k8s檔案:

apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata:  name: config-client-k8s-deploymentspec:  selector:    matchLabels:      app: config-client-k8s  replicas: 1  template:    metadata:      labels:        app: config-client-k8s    spec:      containers:        - name: config-client-k8s          image: pkslow/config-client-k8s:1.0-SNAPSHOT          ports:            - containerPort: 8080---apiVersion: v1kind: Servicemetadata:  labels:    app: config-client-k8s  name: config-client-k8sspec:  ports:    - port: 8080      name: config-client-k8s      protocol: TCP      targetPort: 8080  selector:    app: config-client-k8s  type: ClusterIP---apiVersion: extensions/v1beta1kind: Ingressmetadata:  name: config-client-k8s  annotations:    kubernetes.io/ingress.class: nginxspec:  rules:    - http:        paths:          - path: /            backend:              serviceName: config-client-k8s              servicePort: 8080      host: config-client-k8s.localhost

注意Service名字為config-client-k8s。

4 部署與測試

總結一下,服務端主要做了兩件事:

(1)提供配置服務,從Github中讀取配置;

(2)把自己註冊到Kubernetes中去,以讓客戶端發現並讀取配置。

客戶端主要做了件事:

(1)作為配置客戶端,從服務端讀配置;

(2)把自己註冊到Kubernetes中去,讓服務端可以訪問;

(3)提供重新整理配置的功能給外界呼叫。

根據客戶端的名字、配置的label和profile,客戶端便會讀取release分支的配置檔案config-client-k8s-dev.properties的內部。

訪問http://config-client-k8s.localhost/pkslow結果如下:

如果修改了配置資訊,客戶端不能及時生效,需要通過傳送POST請求到http://config-client-k8s.localhost/actuator/refresh,這點不再贅述。

5 服務端統一重新整理

如果改了大量配置,或者基礎配置,想讓所有客戶端生效怎麼辦?總不能一個個去重新整理?而且在客戶端有多個Pod需要LoadBalance的情況下,無法確保每個Java應用都能重新整理到。

所以讓服務去讀取所有相關的客戶端,並重新整理。實現很簡單,直接新增一個RefreshController就可以了:

package com.pkslow.config;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;import org.springframework.cloud.client.discovery.DiscoveryClient;import org.springframework.http.HttpEntity;import org.springframework.http.HttpHeaders;import org.springframework.http.MediaType;import org.springframework.http.ResponseEntity;import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;import org.springframework.web.client.RestTemplate;import java.util.HashMap;import java.util.List;import java.util.Map;@RestControllerpublic class RefreshController {    @Autowired    private DiscoveryClient discoveryClient;    private RestTemplate rest = new RestTemplate();    @GetMapping("/refresh")    public Map<String, String> refresh() {        Map<String, String> result = new HashMap<>();        List<String> services = discoveryClient.getServices();        result.put("Basic Info", "Total services in k8s:" + services.size());        services.stream()                .filter(s -> (!"config-server-k8s".equals(s)) && s.startsWith("config-client"))                .forEach(service -> {                    List<ServiceInstance> instances = discoveryClient.getInstances(service);                    instances.forEach(instance -> {                        String url = "http://" + instance.getHost() + ":" + instance.getPort() + "/actuator/refresh";                        try {                            HttpHeaders headers = new HttpHeaders();                            headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON);                            HttpEntity<String> entity = new HttpEntity<>(null, headers);                            ResponseEntity<String> response = rest.postForEntity(url, entity, String.class);                            result.put(service + " " + url, response.getStatusCode().getReasonPhrase());                        } catch (Exception e) {                            result.put(service + " " + url, e.getMessage());                        }                    });                });        return result;    }}

注意上面的過濾邏輯,因為不是所有Service都可以、都需要refresh,具體邏輯看業務。

請求http://config-server-k8s.localhost/refresh結果如下(把客戶端的replicas設定成了3):

{  "config-client-k8s http://10.1.0.126:8080/actuator/refresh": "OK",  "config-client-k8s http://10.1.0.125:8080/actuator/refresh": "OK",  "Basic Info": "Total services in k8s:7",  "config-client-k8s http://10.1.0.122:8080/actuator/refresh": "OK"}

注:可能會遇到許可權不足的問題,建立一個對應的Kubernetes ServiceAccount即可,不清楚可以參考:把Spring Cloud Data Flow部署在Kubernetes上,再跑個任務試試

客戶端其實不一定需要引入DiscoveryService,如果不通過Server的ServiceId來尋找地址,而是直接配置服務端地址spring.cloud.config.uri。但服務端是需要的,因為要獲取客戶端的資訊來實現統一reload。

6 總結

配置管理其實是一門大學問,把Spring Cloud Config放在Kubernetes上用只是其中一種場景。

多讀書,多分享;多寫作,多整理。

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