云原生之旅 - 6)不能错过的一款 Kubernetes 应用编排管理神器 Kustomize

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前言

相信经过前一篇文章的学习,大家已经对Helm有所了解,本篇文章介绍另一款工具 Kustomize,为什么Helm如此流行,还会出现 Kustomize?而且 Kustomize 自 kubectl 1.14以来早已内置到其中,说明官方对其很认可。

我认为还是Helm 参数化模板方式来自定义配置需要学习复杂的DSL语法,难上手,易出错,而 kustomize 是使用 Kubernetes 原生概念帮助用户创作并复用声明式配置。

认识 Kustomize

https://kustomize.io/
 
根据官网的描述:kustomize 是 kubernetes 原生的配置管理,以无模板方式来定制应用的配置。kustomize 使用 kubernetes 原生概念帮助创建并复用资源配置(YAML),允许用户以一个应用描述文件为基础(Base YAML),然后通过 Overlay 的方式生成最终部署应用所需的描述文件。
 

安装

参考官方文档
我本地MacOs 直接运行 brew install kustomize
kubectl 1.14 以后可以不用下载单独的kustomize,直接使用kubectl命令。
 

示例解析

文件结构:
demo-manifests
├── base
│   ├── deployment.yaml
│   ├── kustomization.yaml
│   ├── service-account.yaml
│   └── service.yaml
└── services
    ├── demo-app
    │   ├── _common
    │   │   ├── deployment-patch.yaml
    │   │   ├── kustomization.yaml
    │   │   └── namespace.yaml
    │   ├── dev
    │   │   ├── config.json
    │   │   ├── deployment-patch.yaml
    │   │   └── kustomization.yaml
    │   ├── staging
    │   │   ├── config.json
    │   │   ├── deployment-patch.yaml
    │   │   └── kustomization.yaml
    │   └── prod
    │   │   ├── config.json
    │   │   ├── deployment-patch.yaml
    │   │   └── kustomization.yaml
    └── demo-app2
        └── xxx

先看base 目录,有几个常见的deployment/service/service-account YAML 资源文件

还有个 kustomization.yaml 配置文件

apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
kind: Kustomization
resources:
- deployment.yaml
- service.yaml
- service-account.yaml
commonLabels:
  managed-by: Kustomize

这里面包含了刚才的几个resource文件以及要应用于它们的一些自定义,如添加一个通用的标签Common Labels

这时候也可以通过 kustomize build 命令来生成完整的YAML进行查看

kustomize build demo-manifests/base > base.yaml
云原生之旅 - 6)不能错过的一款 Kubernetes 应用编排管理神器 Kustomizebase.yaml

build 出来的 YAML 每个资源对象上都会存在通用的标签 managed-by: Kustomize

接下来看 Service目录,此目录存放所有的服务项目,比如demo-app , 里面的YAML就是来覆盖base 也就是官方说的 Overlays

只需要把不同的资源描述通过Patch方式覆盖掉base中的就行了。这边我又将三个环境 dev/staging/prod 公共的部分抽取出来放入 common文件夹。

云原生之旅 - 6)不能错过的一款 Kubernetes 应用编排管理神器 Kustomize

_common/kustomization.yaml文件如下

apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
kind: Kustomization
resources:
- ../../../base
- namespace.yaml
patchesStrategicMerge:
- deployment-patch.yaml

我这个demo-app 需要configMap,另外心跳接口也不一样, 所以 deployment-patch.yaml 需要写出这些不一样的,然后去覆盖base中的。

云原生之旅 - 6)不能错过的一款 Kubernetes 应用编排管理神器 Kustomize云原生之旅 - 6)不能错过的一款 Kubernetes 应用编排管理神器 Kustomize
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: NAME_PLACEHOLDER
spec:
  template:
    spec:
      serviceAccountName: NAME_PLACEHOLDER
      containers:
      - name: app
        image: wadexu007/demo:IMG_TAG_PLACEHOLDER
        livenessProbe:
          failureThreshold: 5
          httpGet:
            path: /pizzas
            port: 8080
          initialDelaySeconds: 10
          periodSeconds: 40
          timeoutSeconds: 1
        readinessProbe:
          failureThreshold: 5
          httpGet:
            path: /pizzas
            port: 8080
          initialDelaySeconds: 10
          periodSeconds: 20
          timeoutSeconds: 1
        volumeMounts:
        - name: config-volume
          mountPath: /app/conf/config.json
          subPath: config.json
      volumes:
      - name: config-volume
        configMap:
          name: demo-app-config

deployment-patch.yaml

云原生之旅 - 6)不能错过的一款 Kubernetes 应用编排管理神器 Kustomize云原生之旅 - 6)不能错过的一款 Kubernetes 应用编排管理神器 Kustomize
---
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: demo

namespace.yaml

### 文章首发于博客园 https://www.cnblogs.com/wade-xu/p/16839829.html

最后我们看 dev/kustomization.yaml

apiVersion: kustomize.config.k8s.io/v1beta1
kind: Kustomization
resources:
- ../_common
namespace: demo
commonLabels:
  app: demo-app
replicas:
- count: 1
  name: demo-app
configMapGenerator:
- files:
  - config.json
  name: demo-app-config
patches:
- patch: |-
    - op: replace
      path: /metadata/name
      value: demo-app
  target:
    name: NAME_PLACEHOLDER
patchesStrategicMerge:
- deployment-patch.yaml
images:
- name: wadexu007/demo
  newTag: 1.0.0

dev env 里面将replicas设置成1, 用config.json 生成 configMap

云原生之旅 - 6)不能错过的一款 Kubernetes 应用编排管理神器 Kustomize云原生之旅 - 6)不能错过的一款 Kubernetes 应用编排管理神器 Kustomize
{
    "SOME_CONFIG": "/demo/path"
}

config.json

deployment-patch.yaml 里面也将container resource request/limit 配置设置小一点, 采用 patchesStrategicMerge 与 common 和 base里面的deployment资源合并。

云原生之旅 - 6)不能错过的一款 Kubernetes 应用编排管理神器 Kustomize云原生之旅 - 6)不能错过的一款 Kubernetes 应用编排管理神器 Kustomize
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: NAME_PLACEHOLDER
spec:
  template:
    spec:
      containers:
      - name: app
        resources:
          limits:
            cpu: 1
            memory: 1Gi
          requests:
            cpu: 200m
            memory: 256Mi

deployment-patch.yaml

另外还采用了 patch 的方式,改了每个资源的name --> demo-app

以及images 替换了原来的 image name and tag.

kustomize 命令如下

 kustomize build demo-manifests/services/demo-app/dev > demo-app.yaml

如果用 kubectl 命令的话,示例如下

kubectl kustomize services/demo-app/dev/ > demo-app.yaml

最终结果

云原生之旅 - 6)不能错过的一款 Kubernetes 应用编排管理神器 Kustomize云原生之旅 - 6)不能错过的一款 Kubernetes 应用编排管理神器 Kustomize
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  labels:
    app: demo-app
  name: demo
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  labels:
    app: demo-app
    managed-by: Kustomize
  name: demo-app
  namespace: demo
---
apiVersion: v1
data:
  config.json: |-
    {
        "SOME_CONFIG": "/demo/path"
    }
kind: ConfigMap
metadata:
  labels:
    app: demo-app
  name: demo-app-config-t7c64mbtt2
  namespace: demo
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: demo-app
    managed-by: Kustomize
  name: demo-app
  namespace: demo
spec:
  ports:
  - port: 8080
    protocol: TCP
    targetPort: http
  selector:
    app: demo-app
    managed-by: Kustomize
  type: ClusterIP
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: demo-app
    managed-by: Kustomize
  name: demo-app
  namespace: demo
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: demo-app
      managed-by: Kustomize
  template:
    metadata:
      labels:
        app: demo-app
        managed-by: Kustomize
    spec:
      containers:
      - image: wadexu007/demo:1.0.0
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        livenessProbe:
          failureThreshold: 5
          httpGet:
            path: /pizzas
            port: 8080
          initialDelaySeconds: 10
          periodSeconds: 40
          timeoutSeconds: 1
        name: app
        ports:
        - containerPort: 8080
          name: http
        readinessProbe:
          failureThreshold: 5
          httpGet:
            path: /pizzas
            port: 8080
          initialDelaySeconds: 10
          periodSeconds: 20
          timeoutSeconds: 1
        resources:
          limits:
            cpu: 1
            memory: 1Gi
          requests:
            cpu: 200m
            memory: 256Mi
        securityContext:
          allowPrivilegeEscalation: false
        volumeMounts:
        - mountPath: /app/conf/config.json
          name: config-volume
          subPath: config.json
      serviceAccountName: demo-app
      volumes:
      - configMap:
          name: demo-app-config-t7c64mbtt2
        name: config-volume

demo-app.yaml

### https://www.cnblogs.com/wade-xu/p/16839829.html

staging/prod 文件夹也是类似dev的文件,环境不一样,config.json 以及资源配置,image tag 不一样,显示申明就行了。

完整代码请参考我的 Github

涵盖 Kustomize 知识点

  • commonLabels

  • patchesStrategicMerge

  • patches

  • configMapGenerator

  • replicas

  • images

总结

经过本篇文章的学习,以及上一篇 [云原生之旅 - 5)Kubernetes时代的包管理工具 Helm ]关于Helm的学习,您已经能体会到两款工具的不同之处。

Helm 通过将应用抽象成 Chart 来管理, 专注于应用的操作、生命周期管理(如 install、upgrade、rollback)等, 而 kustomize 关注于 k8s API 对象的管理。
Helm 适合对外交付使用,使用的Chart 相对固定、稳定,相当于静态管理,而 kustomize 管理的是正在变更的应用,创建新的 overlay 将应用部署在新的环境,相当于动态管理,适合于 DevOps 流程。
Helm 通过 Chart 方式打包并管理应用版本,kustomize 通过 overlay 方式管理应用不同的变体,通过 Git 来版本管理。

总的来说,Helm 有自己一套体系来管理应用,而 kustomize 更轻量级,也更灵活。另外,Kustomize也有 Terraform provider 通过TF来安装。

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