מכשיר ההלם ומלכודותיו

קונספט הובלה מסוג טייפון, אנטון סוואנפול

שמי דמיטרי סוגרובוב, אני מפתח בלירוי מרלין. במאמר זה אספר לכם מדוע יש צורך בהלם, כיצד הוא מפשט את העבודה עם Kubernetes, מה השתנה בגרסה השלישית, וכיצד להשתמש בו כדי לעדכן יישומים בייצור ללא השבתה.

זהו סיכום המבוסס על נאום בכנס @ועידת Kubernetes by פתרונות ענן של Mail.ru - אם אתה לא רוצה לקרוא, צפה בסרטון.

מדוע אנו משתמשים ב-Kubernetes בייצור

לירוי מרלין היא מובילה בשוק הקמעונאי עשה זאת בעצמך ברוסיה ובאירופה. לחברתנו יותר ממאה מפתחים, 33 עובדים פנימיים ומספר עצום של אנשים המבקרים בהיפרמרקטים ובאתר האינטרנט. כדי לשמח את כולם, החלטנו לפעול לפי גישות סטנדרטיות בתעשייה. לפתח יישומים חדשים באמצעות ארכיטקטורת מיקרו-שירותים; להשתמש במיכלים כדי לבודד סביבות ולהבטיח משלוח תקין; ולהשתמש ב-Kubernetes לתזמור. המחיר של שימוש בתזמורים הולך ונהיה זול יותר: מספר המהנדסים הבקיאים בטכנולוגיה גדל בשוק, ומופיעים ספקים המציעים Kubernetes כשירות.

כל מה שקוברנטס עושה, כמובן, יכול להיעשות בדרכים אחרות, למשל, על ידי כיסוי של כמה ג'נקינס ו-docker-compose עם סקריפטים, אבל למה לסבך את החיים אם יש פתרון מוכן ואמין? זו הסיבה שהגענו ל-Kubernetes ומשתמשים בו בייצור כבר שנה. יש לנו כיום עשרים וארבעה אשכולות של Kubernetes, העתיק שבהם בן יותר משנה, עם כמאתיים תרמילים.

הקללה של קבצי YAML גדולים ב-Kubernetes

כדי להשיק מיקרו-שירות ב-Kubernetes, ניצור לפחות חמישה קבצי YAML: עבור Deployment, Service, Ingress, ConfigMap, Secrets - ונשלח אותם לאשכול. לאפליקציה הבאה נכתוב את אותה חבילת משקופים, עם השלישית נכתוב עוד אחת, וכן הלאה. אם נכפיל את מספר המסמכים במספר הסביבות, נקבל כבר מאות קבצים, וזה עדיין לא לוקח בחשבון סביבות דינמיות.

אדם ריס, מתחזק הליבה של Helm, הציג את הרעיון של "מחזור פיתוח ב- Kubernetes", שנראה כך:

1. העתק YAML - העתק קובץ YAML.
2. הדבק YAML - הדבק אותו.
3. תקן כניסות - תקן שקעים.
4. חזור - חזור שוב.

האפשרות עובדת, אבל אתה צריך להעתיק את קבצי YAML פעמים רבות. כדי לשנות את המחזור הזה, הומצא הלם.

מה זה הלם

ראשית, הלם - מנהל אריזה, שעוזר לך למצוא ולהתקין את התוכניות שאתה צריך. כדי להתקין, למשל, MongoDB, אינך צריך להיכנס לאתר הרשמי ולהוריד קבצים בינאריים, פשוט הפעל את הפקודה helm install stable/mongodb.

שנית, הלם - מנוע תבנית, עוזר להגדיר פרמטרים של קבצים. נחזור למצב עם קבצי YAML ב-Kubernetes. קל יותר לכתוב את אותו קובץ YAML, להוסיף לו כמה מצייני מיקום, שלתוכם Helm יחליף את הערכים. כלומר, במקום סט גדול של פיגומים, יהיו סט תבניות שלתוכם יוחלפו הערכים הנדרשים בזמן הנכון.

שלישית, הלם - מאסטר פריסה. בעזרתו תוכלו להתקין, להחזיר ולעדכן אפליקציות. בואו להבין איך לעשות את זה.

כיצד להשתמש בהלם כדי לפרוס יישומים משלך

בוא נתקין את לקוח Helm במחשב שלך, בעקבות הרשמי הוראות. לאחר מכן, ניצור קבוצה של קבצי YAML. במקום לציין ערכים ספציפיים, נשאיר מצייני מיקום, שהלם ימלא במידע בעתיד. קבוצה של קבצים כאלה נקראת Helm chart. ניתן לשלוח אותו ללקוח מסוף Helm בשלוש דרכים:

• לציין תיקייה עם תבניות;
• ארזו את הארכיון לתוך .tar והצביעו עליו;
• הכניסו את התבנית למאגר מרוחק והוסיפו קישור למאגר בלקוח Helm.

אתה צריך גם קובץ עם ערכים - values.yaml. הנתונים משם יוכנסו לתבנית. בואו גם ניצור אותו.

לגרסה השנייה של Helm יש אפליקציית שרת נוספת - Tiller. זה תלוי מחוץ ל-Kubernetes ומחכה לבקשות מלקוח Helm, וכשמתקשרים, מחליף את הערכים הנדרשים לתבנית ושולח אותו ל-Kubernetes.

Helm 3 פשוט יותר: במקום לעבד תבניות בשרת, המידע מעובד כעת כולו בצד הלקוח של Helm ונשלח ישירות אל Kubernetes API. הפשטות זו משפרת את אבטחת האשכולות ומקלה על סכימת ההשקה.

איך הכל עובד

הפעל את הפקודה helm install. בואו נציין את השם של שחרור האפליקציה וניתן את הנתיב ל-values.yaml. בסוף נציין את המאגר בו נמצא התרשים ואת שם התרשים. בדוגמה, אלה הם "lmru" ו-"bestchart", בהתאמה.

helm install --name bestapp --values values.yaml lmru/bestchart

ניתן לבצע את הפקודה פעם אחת בלבד, כאשר היא מבוצעת שוב במקום זאת install צריך להשתמש upgrade. לשם הפשטות, במקום שתי פקודות, אתה יכול להפעיל את הפקודה upgrade עם מפתח נוסף --install. בעת ביצוע בפעם הראשונה, Helm ישלח פקודה להתקנת המהדורה, ויעדכן אותה בעתיד.

helm upgrade --install bestapp --values values.yaml lmru/bestchart

מלכודות של פריסת גרסאות חדשות של יישום עם Helm

בשלב זה של הסיפור, אני משחק את מי רוצה להיות מיליונר עם הקהל, ואנחנו מבינים איך לגרום להלם לעדכן את גרסת האפליקציה. צפו בסרטון.

כאשר למדתי איך Helm עובד, הופתעתי מהתנהגות מוזרה כשניסיתי לעדכן גרסאות של יישומים פועלים. עדכנתי את קוד האפליקציה, העליתי תמונה חדשה ל-Docker registry, שלחתי את פקודת ההטמעה – וכלום לא קרה. להלן כמה דרכים לא לגמרי מוצלחות לעדכן יישומים. על ידי לימוד כל אחד מהם בפירוט רב יותר, אתה מתחיל להבין את המבנה הפנימי של המכשיר ואת הסיבות להתנהגות לא ברורה זו.

שיטה 1. אל תשנה מידע מאז ההשקה האחרונה

כמו שכתוב אתר רשמי הלם, "תרשימי Kubernetes יכולים להיות גדולים ומורכבים, אז הלם מנסה לא לגעת בשום דבר יותר מדי." לכן, אם תעדכן את הגרסה העדכנית ביותר של תמונת היישום ברישום docker ותפעיל את הפקודה helm upgrade, אז לא יקרה כלום. Helm יחשוב ששום דבר לא השתנה ואין צורך לשלוח פקודה ל-Kubernetes כדי לעדכן את האפליקציה.

כאן ומטה, התג האחרון מוצג אך ורק כדוגמה. כאשר אתה מציין תג זה, Kubernetes יוריד את התמונה ממרשם docker בכל פעם, ללא קשר לפרמטר imagePullPolicy. השימוש האחרון בייצור אינו רצוי וגורם לתופעות לוואי.

שיטה 2. עדכן את LABEL בתמונה

כמו שכתוב באותו תיעוד, "Helm תעדכן אפליקציה רק ​​אם היא השתנתה מאז המהדורה האחרונה." נראה כי אפשרות הגיונית לכך היא עדכון ה-LABEL בתמונת הדוקר עצמה. עם זאת, Helm אינו בודק את תמונות האפליקציה ואין לו מושג לגבי שינויים כלשהם בהם. בהתאם לכך, בעת עדכון התוויות בתמונה, Helm לא יידע עליהן, ופקודת עדכון האפליקציה לא תישלח אל Kubernetes.

שיטה 3: השתמש במפתח --force

בואו נפנה למדריכים ונחפש את המפתח הנדרש. המפתח הגיוני ביותר --force. למרות השם הברור, ההתנהגות שונה מהמצופה. במקום לכפות על עדכון אפליקציה, המטרה האמיתית שלו היא לשחזר מהדורה שנמצאת בסטטוס FAILED. אם אינך משתמש במפתח זה, עליך לבצע את הפקודות ברצף helm delete && helm install --replace. מומלץ להשתמש במפתח במקום זאת --force, אשר הופך את הביצוע הרציף של הפקודות הללו לאוטומטיות. מידע נוסף בזה בקשה למשוך. על מנת לומר להלם לעדכן את גרסת האפליקציה, למרבה הצער, מפתח זה לא יעבוד.

שיטה 4. שנה תוויות ישירות ב-Kubernetes

עדכון תווית ישירות באשכול באמצעות הפקודה kubectl edit - רעיון רע. פעולה זו תוביל לחוסר עקביות של המידע בין האפליקציה הפועלת לזה שנשלחה במקור לפריסה. ההתנהגות של Helm במהלך הפריסה במקרה זה שונה מהגרסה שלה: Helm 2 לא יעשה כלום, והלם 3 יפרוס את הגרסה החדשה של האפליקציה. כדי להבין למה, אתה צריך להבין איך Helm עובד.

איך Helm עובד?

כדי לקבוע אם יישום השתנה מאז השחרור האחרון שלו, Helm יכול להשתמש ב:

• הפעלת אפליקציה ב- Kubernetes;
• new values.yaml ותרשים נוכחי;
• מידע השחרור הפנימי של Helm.

לסקרנים יותר: איפה Helm מאחסן מידע פנימי על מהדורות?על ידי ביצוע הפקודה helm history, נקבל את כל המידע על הגרסאות המותקנות באמצעות Helm.

יש גם מידע מפורט על התבניות והערכים שנשלחו. אנחנו יכולים לבקש את זה:

בגרסה השנייה של Helm, מידע זה ממוקם באותו מרחב שמות שבו פועל Tiller (קובe-system כברירת מחדל), ב-ConfigMap, המסומן בתווית "OWNER=TILLER":

כאשר הופיעה הגרסה השלישית של Helm, המידע עבר לסודות, ולאותו מרחב שמות שבו האפליקציה רצה. הודות לכך, ניתן היה להפעיל מספר אפליקציות בו-זמנית במרחבי שמות שונים עם אותו שם מהדורה. בגרסה השנייה זה היה כאב ראש רציני כאשר מרחבי השמות מבודדים אך יכולים להשפיע זה על זה.

ה-Helm השני, כאשר הוא מנסה להבין אם יש צורך בעדכון, משתמש רק בשני מקורות מידע: מה מסופק לו כעת, ומידע פנימי על מהדורות, שנמצא ב-ConfigMap.

ה-Helm השלישי משתמש באסטרטגיית מיזוג תלת-כיוונית: בנוסף למידע הזה, הוא לוקח בחשבון גם את האפליקציה שפועלת עכשיו ב-Kubernetes.

מסיבה זו, הגרסה הישנה של Helm לא תעשה דבר, שכן היא לא לוקחת בחשבון את פרטי האפליקציה באשכול, אך Helm 3 תקבל את השינויים ותשלח את האפליקציה החדשה לפריסה.

שיטה 5. השתמש במתג --recreate-pods

עם מפתח --recreate-pods אתה יכול להשיג את מה שתכננת להשיג במקור עם המפתח --force. הקונטיינרים יופעלו מחדש ולפי מדיניות imagePullPolicy: Always עבור התג האחרון (עוד על כך בהערת השוליים למעלה), Kubernetes תוריד ותשיק גרסה חדשה של התמונה. זה לא ייעשה בצורה הטובה ביותר: מבלי לקחת בחשבון את StrategyType של הפריסה, הוא יכבה בפתאומיות את כל מופעי היישומים הישנים ויתחיל להשיק מופעים חדשים. במהלך ההפעלה מחדש, המערכת לא תעבוד, המשתמשים יסבלו.

גם ב-Kubernetes עצמה הייתה בעיה דומה במשך זמן רב. ועכשיו, 4 שנים אחרי הפתיחה גיליון, הבעיה תוקנה, והחל מגרסה 1.15 של Kubernetes, מופיעה היכולת להפעיל מחדש פודים.

Helm פשוט מכבה את כל היישומים ומשיקה מכולות חדשות בקרבת מקום. אתה לא יכול לעשות זאת בייצור, כדי לא לגרום להשבתה של האפליקציה. זה נחוץ רק לצרכי פיתוח וניתן לבצע אותו רק בסביבות במה.

כיצד לעדכן את גרסת האפליקציה באמצעות Helm?

נשנה את הערכים שנשלחו להלם. בדרך כלל, אלו הם ערכים המוחלפים במקום תג התמונה. במקרה של האחרונה, המשמשת לעתים קרובות לסביבות לא פרודוקטיביות, המידע שניתן לשינוי הוא הערה, שאין בה תועלת עבור Kubernetes עצמה, ועבור Helm היא תשמש כאות לצורך לעדכן את האפליקציה. אפשרויות למילוי ערך ההערה:

1. ערך אקראי באמצעות הפונקציה הסטנדרטית - {{ randAlphaNum 6 }}.
   יש אזהרה: לאחר כל פריסה באמצעות תרשים עם משתנה כזה, ערך ההערה יהיה ייחודי, והלם יניח שיש שינויים. מסתבר שתמיד נפעיל מחדש את האפליקציה, גם אם לא שינינו את הגרסה שלה. זה לא קריטי, מכיוון שלא תהיה השבתה, אבל זה עדיין לא נעים.
2. הדבק הנוכחי תאריך ושעה - {{ .Release.Date }}.
   וריאנט דומה לערך אקראי עם משתנה ייחודי לצמיתות.
3. דרך נכונה יותר היא להשתמש סכומי בדיקה. זה ה-SHA של התמונה או ה-SHA של ה-commit האחרון ב-git - {{ .Values.sha }}.
   יהיה צורך לספור אותם ולשלוח אותם ללקוח Helm בצד המתקשר, למשל בג'נקינס. אם היישום השתנה, סכום הבדיקה ישתנה. לכן, Helm יעדכן את האפליקציה רק ​​בעת הצורך.

בואו נסכם את הניסיונות שלנו

• Helm מבצע שינויים בצורה הכי פחות פולשנית, כך שכל שינוי ברמת תמונת האפליקציה ב-Docker Registry לא יביא לעדכון: שום דבר לא יקרה לאחר ביצוע הפקודה.
• מפתח --force משמש לשחזור מהדורות בעייתיות ואינו משויך לעדכונים כפויים.
• מפתח --recreate-pods יעדכן בכוח יישומים, אבל יעשה זאת בצורה ונדלית: זה יכבה בפתאומיות את כל המכולות. משתמשים יסבלו מזה; אתה לא צריך לעשות את זה בייצור.
• בצע שינויים ישירות באשכול Kubernetes באמצעות הפקודה kubectl edit אל תעשה: אנו נשבור את העקביות, וההתנהגות תהיה שונה בהתאם לגרסה של Helm.
• עם שחרורו של הגרסה החדשה של Helm, הופיעו ניואנסים רבים. בעיות במאגר Helm מתוארות בשפה ברורה, הן יעזרו לך להבין את הפרטים.
• הוספת הערה הניתנת לעריכה לתרשים תהפוך אותו לגמיש יותר. זה יאפשר לך לגלגל את האפליקציה בצורה נכונה, ללא זמן השבתה.

מחשבת "שלום עולמי" הפועלת בכל תחומי החיים: קראו את ההוראות לפני השימוש, לא אחריו. רק עם מידע מלא ניתן יהיה לבנות מערכות אמינות ולשמח את המשתמשים.

קישורים קשורים נוספים:

1. היכרות עם הגה 3
2. האתר הרשמי של Helm
3. מאגר Helm ב-GitHub
4. 25 כלים שימושיים של Kubernetes: פריסה וניהול

דוח זה הוצג לראשונה ב @ועידת Kubernetes מאת Mail.ru Cloud Solutions. תראה וידאו הופעות אחרות והירשם להודעות על אירועים בטלגרם סביב Kubernetes בקבוצת Mail.ru.

מקור: www.habr.com