将微服务部署到 Azure Kubernetes 服务 (AKS) 实践

介绍

本文的目的是：通过使用 DockerHub 和 Azure Kubernetes Service (AKS) 将之前 使用 .NET 和 Docker 构建的微服务 部署到微软 Azure 云上，来介绍微服务的基本部署过程。

推送到 Docker Hub

Docker Hub 是世界上最大的容器镜像库和社区。许多产品，包括微软 Azure，都可以基于 Docker Hub 中的镜像创建容器。

登录 Docker Hub

如果还没有 Docker Hub 账号，可以到 https://hub.docker.com/ 注册一个， 注册步骤可以参考 Docker 快速入门（三） 中的说明。

在命令提示符窗口，运行以下命令：

docker login

输入您的 Docker ID 和密码，如果输出如下错误：

Login with your Docker ID to push and pull images from Docker Hub. If you don't have a Docker ID, head over to https://hub.docker.com to create one.
Username:xxxxxx
Password:
Error response from daemon: Get https://registry-1.docker.io/v2/: net/http: TLS handshake timeout

表示登录超时，可以尝试设置首选 DNS 服务器为 8.8.8.8（Google 提供的免费 DNS），命令行修改 DNS 的命令为：

# 使用时请将 "WLAN" 改为实际的本地链接名称，需要以管理员身份运行命令提示符窗口
netsh interface ip set dnsservers "WLAN" static 8.8.8.8 primary

然后再次登录，若输出 Login Succeeded，表示登录成功了。

将镜像推送到 Docker Hub

根据您的 Docker ID 重新标记（重命名）您的 Docker 镜像，并使用以下命令将其推送到 Docker Hub：

docker tag mymicroservice [YOUR DOCKER ID]/mymicroservice
docker push [YOUR DOCKER ID]/mymicroservice

等待推送完成，在 Docker Hub 中访问您的仓库 https://hub.docker.com/repositories，可以看到刚推送的镜像，如下图：

镜像完成推送后，如果前面有修改过 DNS，务必将 DNS 地址改回原来的动态获取，不然可能会影响网络访问速度：

# 使用时请将 "WLAN" 改为实际的本地连接名称，需要以管理员身份运行命令提示符窗口

# 改为动态获取 DNS 地址
netsh interface ip set dnsservers "WLAN" source=dhcp

# 或者将 DNS 改为 114.114.114.114（国内移动、电信和联通通用的DNS）
netsh interface ip set dnsservers "WLAN" static 114.114.114.114 primary
# 还可以添加第二个 DNS 地址
netsh interface ip add dnsservers "WLAN" 8.8.8.8 index=2

安装 Azure 工具

创建 Azure 账户

如果您是 Azure 云的新手，可以创建一个免费帐户。如果您有一个现有的帐户，可以跳过这一步。

创建账户的步骤，请查看 『创建免费 Azure 账户（https://azure.microsoft.com/free/dotnet/）』

注册时需要填写姓名、邮箱、手机号、信用卡等一些个人信息，注册成功后扣除了 $1，然后赠送了 $200 一个月的信用额度供免费试用。

安装 Azure CLI

Azure Command Line Interface（CLI）提供了用于管理 Azure 帐户的工具。

安装 Azure CLI 的步骤，请查看 『安装 Azure CLI for Windows（https://docs.microsoft.com/cli/azure/install-azure-cli-windows）』

如果从官网下载 Azure CLI 比较慢，可以到这里下载：
链接：https://pan.baidu.com/s/1FZhkAFX2o4GRCqSWYmYvmA 提取码：fi8x

安装完成后，打开一个新的命令提示符窗口，运行 az --version 命令检验是否安装成功。

登录 Azure

在命令提示符中运行 az login 命令登录您的 Azure 账户：

C:\WINDOWS\system32>az login
# 会提示弹出一个登录网页，登录成功后输出如下信息：
You have logged in. Now let us find all the subscriptions to which you have access...
[
  {
    "cloudName": "AzureCloud",
    "homeTenantId": "7cfff80b-cb8f-461f-8bb4-19bd80xxxxxx",
    "id": "0123237e-4c5e-4eb5-a4cc-205b0cxxxxxx",
    "isDefault": true,
    "managedByTenants": [],
    "name": "免费试用",
    "state": "Enabled",
    "tenantId": "7cfff80b-cb8f-461f-8bb4-19bd80xxxxxx",
    "user": {
      "name": "xxxxxx@163.com",
      "type": "user"
    }
  }
]

安装 AKS CLI 失败！使用线上 Azure Cloud Shell 替代

Kubernetes（https://kubernetes.io/）是一个容器编排平台。编排器负责运行、分发、缩放和修复由容器集合组成的应用程序。Azure Kubernetes Service (AKS) 将 Kubernetes 作为一个托管服务提供。

运行以下命令为 AKS 安装命令行工具。

az aks install-cli

然而，这条命令重试了很多次始终因网络问题而执行失败，最后放弃在本机安装 AKS CLI，直接使用线上 Azure Cloud Shell，关于 Azure Cloud Shell 请参考文档：https://docs.microsoft.com/en-us/azure/cloud-shell/overview

在 Azure Portal 中打开 Azure Cloud Shell 的方法是：

创建 Azure 资源

创建资源组

资源组是用于组织与单个应用程序相关的一组资源。

在本机命令提示符窗口中运行下面命令创建一个资源组：

az group create --name myMicroserviceResources --location eastasia

执行结果如下：

C:\Users\xxx>az group create --name myMicroserviceResources --location eastasia
{
  "id": "/subscriptions/0123237e-4c5e-4eb5-a4cc-205b0cxxxxxx/resourceGroups/myMicroserviceResources",
  "location": "eastasia",
  "managedBy": null,
  "name": "myMicroserviceResources",
  "properties": {
    "provisioningState": "Succeeded"
  },
  "tags": null,
  "type": "Microsoft.Resources/resourceGroups"
}

执行完，在 Azure Portal 中点击 “Resource groups” 查看：

使用 Azure Cloud Shell 创建 AKS 集群

使用 Azure Cloud Shell 运行下面命令在资源组中创建一个 AKS 集群：

此命令通常需要等待几分钟才能完成。

az aks create --resource-group myMicroserviceResources --name myMicroserviceCluster --node-count 1 --enable-addons http_application_routing --generate-ssh-keys

执行完成后，查看资源组列表，可以看到多了一个 AKS 集群资源组和一个网络观察资源组：

使用 Azure Cloud Shell 运行以下命令下载要部署到 AKS 集群的凭证：

az aks get-credentials --resource-group myMicroserviceResources --name myMicroserviceCluster

部署到 Azure

与 Kubernetes 一样，AKS 使用 .yaml 文件来定义如何部署容器。

使用 Azure Cloud Shell 创建部署文件

在 Azure Portal 中打开 Azure Cloud Shell 窗口， 运行 cd clouddrive 命令打开 clouddrive 目录，

运行下面的命令创建一个空的 deploy-myMicroservice.yaml 文件：

echo . > deploy-myMicroservice.yaml

然后运行 vim deploy-myMicroservice.yaml 命令编辑 deploy-myMicroservice.yaml 文件，将内容替换为以下内容：

---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: mymicroservice
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mymicroservice
    spec:
      containers:
      - name: mymicroservice
        image: [YOUR DOCKER ID]/mymicroservice:latest
        ports:
        - containerPort: 80
        env:
        - name: ASPNETCORE_URLS
          value: http://*:80
  selector:
    matchLabels:
      app: mymicroservice
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mymicroservice
spec:
  type: LoadBalancer
  ports:
  - port: 80
  selector:
    app: mymicroservice

按 Esc 键再输入 :wq 保存并退出 vim 命令。

此时打开 “cloud-shell-storage-southeastasia” 资源组，可以看到里面多了一个 deploy-myMicroservice.yaml 文件。

运行部署

在 Azure Cloud Shell 中定位到 clouddrive 目录，运行下面的命令，根据 deploy-helloMicroservice.yaml 中的设置进行部署：

kubectl apply -f deploy-myMicroservice.yaml

测试已部署的服务

在 Azure Cloud Shell 中运行以下命令查看已部署服务的详细信息：

kubectl get service mymicroservice --watch

另外，前面的 kubectl get service 命令会显示服务可用的外部 IP 地址（EXTERNAL-IP）。

使用这个外部 IP 地址，在浏览器中浏览『http://[YOUR EXTERNAL IP ADDRESS]/WeatherForecast』。

如果 EXTERNAL-IP 标记为 <pending>，则在分配了外部 IP 之后，将会自动出现一个新行来显示。

服务缩放

运行以下命令将服务扩展到两个实例：

kubectl scale --replicas=2 deployment/mymicroservice
# 输出如下信息：
deployment.apps/mymicroservice scaled

Good Job！现在已将微服务部署到 Azure，并进行了缩放。

总结

操作体验：Docker Hub，慢！Azure，慢！一顿操作猛如虎，步履蹒跚慢如牛，而且还是只蜗牛。

可以用 Azure 容器注册表（https://azure.microsoft.com/zh-cn/services/container-registry/）替代 Docker Hub 管理镜像。

Azure 虽好，但在国内使用，网络问题难以解决，大大影响使用感受！

在微服务和 DevOps 普及的时代，越来越多的大厂服务商提供了对 Kubernetes 的支持，Azure 的 “Azure Kubernetes 服务 (AKS) ”和“Azure 容器注册表”，国内有阿里云的“阿里云容器服务 Kubernetes 版（ACK）”和“阿里云容器镜像服务（ACR）” 对标，另外腾讯云和华为云也提供了云容器引擎服务。