测试您的 Python 部署

先决条件

完成本指南中所有前面的部分，从使用容器进行 Python 开发开始。
在 Docker Desktop 中启用 Kubernetes。

概述

在本节中，您将学习如何使用 Docker Desktop 将您的应用程序部署到开发机器上的功能齐全的 Kubernetes 环境。这使您能够在部署之前在本地测试和调试 Kubernetes 上的工作负载。

创建 Kubernetes YAML 文件

在您的 python-docker-dev-example 目录中，创建一个名为 docker-postgres-kubernetes.yaml 的文件。在 IDE 或文本编辑器中打开该文件，并添加以下内容。将 DOCKER_USERNAME/REPO_NAME 替换为您在为您的 Python 应用程序配置 CI/CD 中创建的 Docker 用户名和仓库名称。

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 目录中，创建一个名为 docker-python-kubernetes.yaml 的文件。

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: technox64/python-docker-dev-example-test:latest
        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

在这些 Kubernetes YAML 文件中，有各种对象，用 --- 分隔开

一个 Deployment，描述一组可扩展的相同 Pod。在本例中，您将获得一个副本（即 Pod 的一个副本）。该 Pod（在 template 下描述）只有一个容器。该容器是由 GitHub Actions 在为您的 Python 应用程序配置 CI/CD 中构建的镜像创建的。
一个 Service，它将定义容器中端口的映射方式。
一个 PersistentVolumeClaim，用于定义一个存储，该存储在重启时将持久化以供数据库使用。
一个 Secret，使用秘密 Kubernetes 资源将数据库密码作为一个示例进行保存。
一个 NodePort 服务，它将从您的主机上的端口 30001 路由流量到它路由到的 Pod 中的端口 8001，允许您从网络访问您的应用程序。

要详细了解 Kubernetes 对象，请参阅 Kubernetes 文档.

注意
NodePort 服务适合开发/测试目的。对于生产环境，您应该实现一个 ingress 控制器.

部署并检查您的应用程序

在终端中，导航到 python-docker-dev-example 并将您的数据库部署到 Kubernetes。

$ kubectl apply -f docker-postgres-kubernetes.yaml

您应该看到类似以下输出，表示您的 Kubernetes 对象已成功创建。

deployment.apps/postgres created
service/postgres created
persistentvolumeclaim/postgres-pvc created
secret/postgres-secret created

现在，部署您的 Python 应用程序。

kubectl apply -f docker-python-kubernetes.yaml

您应该看到类似以下输出，表示您的 Kubernetes 对象已成功创建。

deployment.apps/docker-python-demo created
service/service-entrypoint created

确保一切正常，方法是列出您的部署。

$ kubectl get deployments

您的部署应该列出如下

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

这表示您在 YAML 中请求的所有一个 Pod 都已启动并运行。对您的服务执行相同的检查。

$ kubectl get services

您应该得到类似以下输出。

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

除了默认的 kubernetes 服务之外，您还可以看到您的 service-entrypoint 服务，它在端口 30001/TCP 上接受流量，以及内部 ClusterIP postgres，它打开了端口 5432 以接受来自您的 Python 应用程序的连接。

在终端中，使用 curl 访问该服务。请注意，在本示例中没有部署数据库。
$ curl https://127.0.0.1:30001/ Hello, Docker!!!

运行以下命令来拆除您的应用程序。

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

总结

在本节中，您学习了如何使用 Docker Desktop 将您的应用程序部署到开发机器上的功能齐全的 Kubernetes 环境。