🥇Kubernetes 上で実行されるアプリケーションの開発者向けのツール |プロホスター

運用に対する最新のアプローチにより、多くの差し迫ったビジネス上の問題が解決されます。コンテナーとオーケストレーターを使用すると、あらゆる複雑なプロジェクトの拡張が容易になり、新しいバージョンのリリースが簡素化され、信頼性が高まりますが、同時に開発者にとってさらなる問題も生じます。プログラマーはまず、自分のコード、つまりアーキテクチャ、品質、パフォーマンス、優雅さを気にしますが、Kubernetes でどのように動作するか、最小限の変更を加えた後にコードをテストおよびデバッグする方法には関心がありません。したがって、Kubernetes 用のツールが積極的に開発されており、最も「古風な」開発者であっても問題を解決し、開発者が主要な作業に集中できるようになっているのも当然のことです。

このレビューでは、Kubernetes クラスターのポッドアックスでコードを実行するプログラマーの作業を容易にするいくつかのツールに関する簡単な情報を提供します。

単純なヘルパー

Kubectl-デバッグ

一番下の行： コンテナを Pod に追加して、その中で何が起こるかを確認してください.
GitHubの.
GH の簡単な統計: 715 スター、54 コミット、9 人の貢献者。
言語: 行きます。
ライセンス: Apache ライセンス 2.0。

この kubectl 用プラグインを使用すると、対象のポッド内に追加のコンテナーを作成でき、他のコンテナーとプロセス名前空間を共有できます。ここでは、ポッドの動作をデバッグできます。ネットワークのチェック、ネットワークトラフィックのリッスン、対象のプロセスの strace の実行などです。

次のコマンドを実行してプロセスコンテナーに切り替えることもできます。 chroot /proc/PID/root - これは、マニフェストで設定されているコンテナ内のルートシェルを取得する必要がある場合に非常に便利です。 securityContext.runAs.

このツールはシンプルで効果的であるため、すべての開発者にとって役立ちます。詳細については、別記事.

テレプレゼンス

一番下の行： アプリケーションをコンピュータに転送します。ローカルで開発およびデバッグする.
Сайт; GitHubの.
GH の簡単な統計: 2131 スター、2712 コミット、33 人の貢献者。
言語: Python。
ライセンス: Apache ライセンス 2.0。

このスナップインのアイデアは、ローカルユーザーコンピューター上でアプリケーションを含むコンテナーを起動し、クラスターからのすべてのトラフィックをプロキシとして送信し、クラスターに戻すことです。このアプローチでは、お気に入りの IDE でファイルを編集するだけでローカルで開発でき、結果はすぐに利用可能になります。

ローカルで実行する利点は、編集が容易で結果がすぐに得られること、通常の方法でアプリケーションをデバッグできることです。欠点は、接続速度が要求されることです。これは、RPS とトラフィックがかなり高いアプリケーションを使用する必要がある場合に特に顕著です。さらに、Telepresence には Windows 上のボリュームマウントに関する問題があり、この OS に慣れている開発者にとっては決定的な制限となる可能性があります。

Telepresence の使用経験はすでに共有しましたここで.

Ksync

一番下の行： コードとクラスター内のコンテナーのほぼ瞬時の同期.
GitHubの.
GH の簡単な統計: 555 スター、362 コミット、11 人の貢献者。
言語: 行きます。
ライセンス: Apache ライセンス 2.0。

このユーティリティを使用すると、ローカルディレクトリの内容をクラスタ内で実行されているコンテナのディレクトリと同期できます。このようなツールは、実行中のコンテナにコードを配信することが主な問題であるスクリプトプログラミング言語の開発者に最適です。 Ksync はこの頭痛を軽減するように設計されています。

コマンドで一度初期化した場合 ksync init DaemonSet がクラスター内に作成され、選択したコンテナーのファイルシステムの状態を監視するために使用されます。開発者はローカルコンピュータで次のコマンドを実行します。 ksync watch、構成を監視して実行します。 syncthing、ファイルをクラスターと直接同期します。

残っているのは、何を何と同期するかを ksync に指示することだけです。たとえば、このコマンドは次のようになります。

ksync create --name=myproject --namespace=test --selector=app=backend --container=php --reload=false /home/user/myproject/ /var/www/myproject/

...という名前のウォッチャーを作成します myprojectラベルを持つポッドを検索します app=backend ローカルディレクトリを同期してみます /home/user/myproject/ カタログ付き /var/www/myproject/ というコンテナで php.

私たちの経験から得た ksync の問題と注意点:

Kubernetes クラスターノードで使用する必要があります overlay2 Docker のストレージドライバーとして。このユーティリティは他のユーティリティでは動作しません。
クライアントOSとしてWindowsを使用している場合、ファイルシステムウォッチャーが正しく動作しない場合があります。このバグは、多数のネストされたファイルとディレクトリを含む大規模なディレクトリを操作するときに発生しました。私たちが作成した関連する問題 syncthing プロジェクトに取り組んでいますが、まだ進捗がありません (XNUMX 月初旬以降)。
ファイルを使用する .stignore 同期する必要のないパスまたはファイルパターン (ディレクトリなど) を指定します。 app/cache и .git).
デフォルトでは、ksync はファイルが変更されるたびにコンテナを再起動します。 Node.js の場合、これは便利ですが、PHP の場合はまったく必要ありません。 opcache をオフにしてフラグを使用することをお勧めします。 --reload=false.
設定はいつでも修正できます。 $HOME/.ksync/ksync.yaml.

スカッシュ

一番下の行： クラスター内でプロセスを直接デバッグする.
GitHubの.
GH の簡単な統計: 1154 個のスター、279 件のコミット、23 人の貢献者。
言語: 行きます。
ライセンス: Apache ライセンス 2.0。

このツールは、ポッド内でプロセスを直接デバッグするために設計されています。このユーティリティはシンプルで、対話的に目的のデバッガーを選択できます。 （下記参照） 名前空間 + ポッド。このプロセスでは介入する必要があります。現在サポートされているもの:

delve - Go アプリケーション用。
GDB - ターゲットリモート + ポート転送経由。
Java アプリケーションをデバッグするための JDWP ポート転送。

IDE 側では、サポートは VScode でのみ利用可能です ( エクステンション) ただし、今年 (2019 年) の計画には Eclipse と Intellij が含まれます。

プロセスをデバッグするには、Squash はクラスターノード上で特権コンテナーを実行するため、まずその機能をよく理解する必要があります。セーフモードセキュリティ上の問題を避けるため。

完全なソリューション

重砲の話に移りましょう。開発者のニーズの多くを即座に満たすように設計された、より「大規模な」プロジェクトです。

NB: このリストには、もちろん、オープンソースユーティリティの場所があります。 ワーフ (以前は dapp として知られていました)。ただし、これについてはすでに何度か書いたり話したりしたため、レビューに含めないことにしました。その機能をさらに詳しく知りたい方は、レポートを読んだり聞いたりすることをお勧めします。werf は Kubernetes の CI/CD 用ツールです'。

開発スペース

一番下の行： Kubernetes での作業を開始したいが、ジャングルに深く入り込みたくない人向け.
GitHubの.
GH の簡単な統計: 630 スター、1912 コミット、13 人の貢献者。
言語: 行きます。
ライセンス: Apache ライセンス 2.0。

同名の会社が提供するソリューション。チーム開発用に Kubernetes を使用したマネージドクラスターを提供します。このユーティリティは商用クラスタ用に作成されましたが、他のクラスタでもうまく機能します。

コマンドを実行するとき devspace init プロジェクトカタログでは、次のことが (対話形式で) 提供されます。

動作中の Kubernetes クラスターを選択し、
既存の使用 Dockerfile (または新しいコンテナを生成して)それに基づいてコンテナを作成します。
コンテナイメージなどを保存するリポジトリを選択します。

これらすべての準備手順が完了したら、次のコマンドを実行して開発を開始できます。 devspace dev。これにより、コンテナーが構築され、リポジトリにアップロードされ、デプロイメントがクラスターにロールアウトされ、ポート転送とコンテナーのローカルディレクトリとの同期が開始されます。

オプションで、ターミナルをコンテナーに移動するように求められます。実際にはコンテナは sleep コマンドで起動し、実際のテストではアプリケーションを手動で起動する必要があるため、拒否しないでください。

最後にチームは、 devspace deploy アプリケーションと関連インフラストラクチャをクラスターにロールアウトすると、すべてが戦闘モードで機能し始めます。

すべてのプロジェクト構成はファイルに保存されます devspace.yaml。開発環境の設定に加えて、標準の Kubernetes マニフェストと同様に、大幅に簡略化されたインフラストラクチャの説明も見つかります。

DevSpace を使用するアーキテクチャと主な段階

さらに、事前定義されたコンポーネント (MySQL DBMS など) や Helm チャートをプロジェクトに簡単に追加できます。続きを読むドキュメンテーション - 複雑ではありません。

足場

Сайт; GitHubの.
GH の簡単な統計: スター数 7423、コミット数 4173、貢献者 136 人。
言語: 行きます。
ライセンス: Apache ライセンス 2.0。

Google のこのユーティリティは、Kubernetes クラスタ上でコードを実行する開発者のニーズをすべてカバーすると主張しています。使い始めるのはdevspaceほど簡単ではありません: インタラクティブ機能がなく、言語検出と自動作成がありません。 Dockerfile ここでは提供してくれません。

ただし、これを怖がらない場合は、Skaffold を使用すると次のことができます。

ソースコードの変更を追跡します。
組み立てが必要ない場合は、ポッドコンテナと同期します。
言語が解釈される場合は、コードを含むコンテナーを収集するか、アーティファクトをコンパイルしてコンテナーにパックします。
結果の画像は次を使用して自動的にチェックされます。コンテナ構造のテスト.
イメージにタグを付けて Docker レジストリにアップロードします。
kubectl、Helm、または kusTOMize を使用してクラスターにアプリケーションをデプロイします。
ポートフォワーディングを実行します。
Java、Node.js、Python で書かれたアプリケーションをデバッグします。

さまざまなバリエーションのワークフローをファイル内に宣言的に記述します skaffold.yaml。プロジェクトでは、アセンブリおよび展開段階を部分的または完全に変更できる複数のプロファイルを定義することもできます。たとえば、開発の場合は開発者にとって便利な基本イメージを指定し、ステージングと実稼働の場合は最小限のイメージ (+ を使用) を指定します。 securityContext コンテナを再定義するか、アプリケーションがデプロイされるクラスターを再定義します)。

Docker コンテナはローカルまたはリモートで構築できます。 Google クラウドビルドまたはクラスター内で使用カニコ。 Bazel および Jib Maven/Gradle もサポートされています。タグ付けに関して、Skaffold は、git コミットハッシュ、日付/時刻、ソースの sha256 合計など、多くの戦略をサポートしています。

これとは別に、コンテナーをテストする可能性にも注目する価値があります。すでに述べたコンテナ構造テストフレームワークは、次の検証方法を提供します。

コンテナのコンテキストでコマンドを実行し、終了ステータスを追跡し、コマンドのテキスト出力を確認します。
コンテナ内のファイルの存在を確認し、指定された属性と一致します。
正規表現を使用したファイル内容の制御。
画像メタデータ検証 (ENV, ENTRYPOINT, VOLUMES など）。
ライセンスの互換性を確認しています。

ファイルとコンテナーの同期は最適な方法では実行されません。Skaffold は単にソースを含むアーカイブを作成し、それをコピーし、コンテナー内で解凍します (tar がインストールされている必要があります)。したがって、主なタスクがコードの同期である場合は、特化したソリューション (ksync) を検討することをお勧めします。

足場操作の主な段階

一般に、このツールでは Kubernetes マニフェストから抽象化することができず、対話性もないため、習得するのが難しいように思われるかもしれません。しかし、これはその利点でもあり、行動の自由が大きくなります。

ガーデン

Сайт; GitHubの.
GH の簡単な統計: 1063 個のスター、1927 人のコミット、17 人の貢献者。
言語: TypeScript (プロジェクトをいくつかのコンポーネントに分割する予定で、その一部は Go に含まれ、TypeScript/JavaScript および Go でアドオンを作成するための SDK も作成されます).
ライセンス: Apache ライセンス 2.0。

Skaffold と同様に、Garden はアプリケーションコードを K8s クラスターに配信するプロセスを自動化することを目指しています。これを行うには、まず YAML ファイルにプロジェクト構造を記述してから、次のコマンドを実行する必要があります。 garden dev。彼女はあらゆる魔法をやってくれるでしょう。

プロジェクトのさまざまな部分を含むコンテナを収集します。
統合テストと単体テストが記述されている場合は、それを実行します。
すべてのプロジェクトコンポーネントをクラスターにロールアウトします。
ソースコードが変更されると、パイプライン全体が再起動されます。

このツールを使用する主な目的は、リモートクラスターを開発チームと共有することです。この場合、構築およびテストの手順の一部がすでに完了している場合、Garden はキャッシュされた結果を使用できるため、プロセス全体が大幅に高速化されます。

プロジェクトモジュールは、コンテナー、Maven コンテナー、Helm チャート、マニフェストにすることができます。 kubectl apply または OpenFaaS 機能さえも。さらに、どのモジュールもリモート Git リポジトリから取得できます。モジュールはサービス、タスク、テストを定義する場合と定義しない場合があります。サービスとタスクには依存関係があるため、特定のサービスのデプロイ順序を決定し、タスクとテストの起動を整理できます。

Garden はユーザーに美しいダッシュボードを提供します (現在は実験状態)、プロジェクトグラフ: コンポーネント、アセンブリシーケンス、タスクとテストの実行、それらの接続と依存関係が表示されます。ブラウザーで直接、すべてのプロジェクトコンポーネントのログを表示し、特定のコンポーネントが HTTP 経由で出力する内容を確認できます (もちろん、そのコンポーネントに対して Ingress リソースが宣言されている場合)。

ガーデン用パネル

このツールにはホットリロードモードもあり、スクリプトの変更をクラスター内のコンテナーと同期するだけで、アプリケーションのデバッグプロセスが大幅に高速化されます。庭には良いものがありますドキュメントそして悪くない例のセット、すぐに慣れて使い始めることができます。ちなみに、つい最近出版したのですが、記事の翻訳著者から。

まとめ

もちろん、Kubernetes でアプリケーションを開発およびデバッグするためのツールのリストはこれに限定されません。別の記事ではないにしても、少なくとも言及する価値のある、非常に便利で実用的なユーティリティが他にもたくさんあります。何を使用しているか、どのような問題が発生したか、どのように解決したかを教えてください。

PS

私たちのブログもお読みください:

出所： habr.com

Kubernetes 上で実行されるアプリケーションの開発者向けのツール