簡(jiǎn) 介

時(shí)至今日，Kubernetes正在變得越來越重要，不僅僅是運(yùn)維需要Kubernetes，在開發(fā)的世界里Kubernetes也不可或缺。因此能夠熟練掌握Kubernetes知識(shí)會(huì)備受追捧。然而問題是，開發(fā)人員是否需要直接上手操作Kubernetes，他們是否必須完全了解Kubernetes。

規(guī)避這一問題的常見方法是通過提供一個(gè)平臺(tái)或CI/CD流水線，將Kubernetes的復(fù)雜性從開發(fā)人員身上抽象出來，使開發(fā)人員更容易在Kubernetes內(nèi)測(cè)試應(yīng)用程序，而無需直接訪問Kubernetes。

然而，允許開發(fā)人員直接訪問Kubernetes，讓他們直接在Kubernetes內(nèi)部開發(fā)一些應(yīng)用程序往往是有意義的，因?yàn)檫@樣可以在一個(gè)非常接近生產(chǎn)的環(huán)境中工作。

這就出現(xiàn)了一個(gè)問題，即如何讓開發(fā)人員使用Kubernetes工作，同時(shí)又不因其復(fù)雜性而使他們不堪重負(fù)。這個(gè)問題的答案可能是需要使用為Kubernetes而準(zhǔn)備的開發(fā)者工具，例如DevSpace。在這篇文章中，我們將探討開發(fā)人員如何使用DevSpace和Rancher來簡(jiǎn)化Kubernetes開發(fā)。

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DevSpace: 使用Rancher輕松開發(fā)

DevSpace是一款面向Kubernetes的客戶端、開源的開發(fā)者工具。它可以：

• 直接在Kubernetes內(nèi)部構(gòu)建、測(cè)試和調(diào)試應(yīng)用程序
• 通過更新正在運(yùn)行的容器而不需要重建鏡像或重啟容器來進(jìn)行熱重載開發(fā)
• 在團(tuán)隊(duì)內(nèi)部以及在開發(fā)、暫存和生產(chǎn)中統(tǒng)一部署工作流程
• 自動(dòng)完成鏡像構(gòu)建和部署的重復(fù)性任務(wù)

DevSpace作為開發(fā)者的客戶端工具，是對(duì)Rancher的補(bǔ)充。開發(fā)者在Rancher內(nèi)獲得分配的項(xiàng)目，然后直接在Kubernetes內(nèi)開發(fā)或測(cè)試應(yīng)用。這使開發(fā)環(huán)境更接近生產(chǎn)環(huán)境，讓開發(fā)人員在發(fā)布新功能時(shí)更有把握，相信一切都能夠在生產(chǎn)環(huán)境中運(yùn)行良好。

設(shè)置DevSpace

首先需要下載DevSpace二進(jìn)制文件（https://devspace.sh/cli/docs/getting-started/installation），接下來，在一個(gè)已經(jīng)容器化的項(xiàng)目中通過運(yùn)行devspace init創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目。如果你現(xiàn)在手邊沒有一個(gè)可以用來進(jìn)行試驗(yàn)的項(xiàng)目，你可以使用我們的示例項(xiàng)目：

https://devspace.sh/cli/docs/getting-started/initialize-project#choose-a-project

$ devspace init 
 
     ____              ____ 
    |  _ \  _____   __/ ___| _ __   __ _  ___ ___ 
    | | | |/ _ \ \ / /\___ \| '_ \ / _` |/ __/ _ \ 
    | |_| |  __/\ V /  ___) | |_) | (_| | (_|  __/ 
    |____/ \___| \_/  |____/| .__/ \__,_|\___\___| 
                            |_| 
 
 
? How do you want to initialize this project? 
 Use the Dockerfile in ./Dockerfile 
 
? Which registry do you want to use for storing your Docker images? 
 Use hub.docker.com => you are logged in as devspacecloud 
 
? Which image name do you want to use on Docker Hub? devspacecloud/quickstart 
 
? Which port is your application listening on? (Enter to skip) 8080 
 
[done] √ Project successfully initialized 

在你回答了幾個(gè)關(guān)于應(yīng)該被初始化的項(xiàng)目的問題之后，DevSpace將為你創(chuàng)建一個(gè)devspace.yaml。這個(gè)文件包含了如何使用DevSpace部署和開發(fā)項(xiàng)目，看起來如下所示：

version: v1beta9 
# This section defines the images that should be built 
images: 
  app: 
    image: devspacecloud/quickstart 
    preferSyncOverRebuild: true 
    # this option tells devspace to automatically wrap the Dockerfile entrypoint in memory 
    # with a small restart helper script so that the process can be easily restarted from within the 
    # container. 
    injectRestartHelper: true 
# Defines an array of everything (component, Helm chart, Kubernetes maninfests) 
# that will be deployed with DevSpace in the specified order 
deployments: 
- name: quickstart 
  helm: 
    # Uses a special helm chart provided by devspace to complement projects that don't have an own 
    # helm chart 
    componentChart: true 
    values: 
      containers: 
      - image: devspacecloud/quickstart 
      service: 
        ports: 
        - port: 8080 
# Configuration that will be used for developing the application 
dev: 
  # Port forward certain ports from the application to the local computer 
  ports: 
  - imageName: app 
    forward: 
    - port: 8080 
  # Hot reload changes instead of rebuilding the complete docker image all the time 
  sync: 
  - imageName: app 
    # This tells devspace to restart the container after a file was synced into it 
    onUpload: 
      restartContainer: true 
profiles: 
... 

現(xiàn)在，你可以跨團(tuán)隊(duì)分享這個(gè)配置。它指定了如何在Kubernetes內(nèi)部獨(dú)立于本地設(shè)置開發(fā)應(yīng)用程序。

要開始開發(fā)應(yīng)用程序，你需要訪問一個(gè)Kubernetes集群或Rancher項(xiàng)目。最佳實(shí)踐是為每個(gè)開發(fā)人員創(chuàng)建一個(gè)Rancher項(xiàng)目或者為一個(gè)共享集群內(nèi)的開發(fā)者團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建一個(gè)單一項(xiàng)目。

為了在不同項(xiàng)目和命名空間之間確保簡(jiǎn)單的隔離，使用常見的Kubernetes資源，如Resource Quotas、網(wǎng)絡(luò)策略、Pod安全策略和Limit Ranges等。

使用DevSpace開發(fā)應(yīng)用程序

運(yùn)行命令devspace.dev來開啟開發(fā)流程。這將起到以下作用：

• 構(gòu)建和部署你的應(yīng)用程序
• 流式傳輸在部署過程中部署的所有容器日志
• 轉(zhuǎn)發(fā)在devspace.yaml中的dev.ports指定的所有端口
• 根據(jù)dev.sync中的同步配置來同步所有的文件更改，這樣你就可以在運(yùn)行的容器中重啟應(yīng)用程序，而無需重建鏡像或重新部署任何東西

$ devspace dev -n test 
[info]   Using kube context 'docker-desktop' 
[info]   Using namespace 'test' 
[done] √ Created namespace: test 
[info]   Building image 'myusername/devspace:C5992q4' with engine 'docker' 
Step 1/7 : FROM node:13.12-alpine 
... 
[done] √ Done processing image 'myusername/devspace' 
[done] √ Deployed helm chart (Release revision: 0) 
[done] √ Successfully deployed quickstart with helm 
[done] √ Port forwarding started on 3000:3000 
[done] √ Sync started on /devspace/examples/quickstart <-> . (Pod: test/quickstart-5d7f4d8fd-w95cx) 
 
######################################################### 
[info]   DevSpace UI available at: http://localhost:8090 
######################################################### 
 
[info]   Starting log streaming for containers that use images defined in devspace.yaml 
 
[quickstart] 
[quickstart] > node-js-sample@0.0.1 start /app 
[quickstart] > nodemon index.js 
[quickstart] 
[quickstart] [nodemon] 1.19.4 
[quickstart] [nodemon] to restart at any time, enter `rs` 
[quickstart] [nodemon] watching dir(s): *.* 
[quickstart] [nodemon] watching extensions: js,mjs,json 
[quickstart] [nodemon] starting `node index.js` 
[quickstart] Example app listening on port 3000! 

本地修改文件后，文件會(huì)同步到容器中。容器重啟后無需通過Docker完全重建，大大加快了開發(fā)進(jìn)程。

然后DevSpace會(huì)啟動(dòng)一個(gè)本地UI，你可以訪問和檢查創(chuàng)建的pod。這簡(jiǎn)化了與Kubernetes的交互，特別是對(duì)于不熟悉kubectl的用戶。

除了devspace dev，devspace deploy命令可以用于打包和部署應(yīng)用程序，而不需要熱重載、端口轉(zhuǎn)發(fā)或日志流。DevSpace提供了許多自定義功能，以根據(jù)你的用例和設(shè)置調(diào)整其行為，包括：

• 依賴項(xiàng)，可以讓你開發(fā)和部署依賴于其他項(xiàng)目的項(xiàng)目
• Profiles，可以在一個(gè)devspace.yaml中進(jìn)行多種配置
• 允許指定動(dòng)態(tài)配置值的變量
• 允許為項(xiàng)目配置自定義命令的命令
• 可以在特定的DevSpace事件上執(zhí)行某些功能的Hooks
• 自動(dòng)為devspace命令添加標(biāo)志（flag）的環(huán)境變量
• 擴(kuò)展DevSpace和其命令的插件

DevSpace標(biāo)準(zhǔn)化和簡(jiǎn)化了開發(fā)人員與Kubernetes的交互方式的同時(shí)，Rancher在服務(wù)器端管理著開發(fā)者如何在Kubernetes內(nèi)部工作。Rancher可以讓你啟動(dòng)開發(fā)集群并將它們分到不同的項(xiàng)目中，在這些項(xiàng)目中開發(fā)團(tuán)隊(duì)可以一起工作和測(cè)試。

Resource Quotas項(xiàng)目除了常見的Kubernetes隔離資源外，還可以在資源方面約束團(tuán)隊(duì)，讓團(tuán)隊(duì)在共享Kubernetes集群中得到公平的使用。共享Kubernetes集群可以減少基礎(chǔ)設(shè)施的開銷并且可以直接在Kubernetes內(nèi)部進(jìn)行有效開發(fā)。

再為快速開發(fā)添磚加瓦：loft

loft是另一個(gè)很有用的工具，它可以在開發(fā)過程中添加一些比較方便的功能，包括：

• 虛擬集群，比“真實(shí)的”集群成本更低，并且可以在數(shù)秒內(nèi)創(chuàng)建并再次清理，而且功能比簡(jiǎn)單的命名空間更強(qiáng)大
• 在共享集群中為開發(fā)人員提供命名空間的自助服務(wù)（self-service）
• 睡眠模式，在一定時(shí)間不活動(dòng)后，將命名空間置于睡眠狀態(tài)，以節(jié)省計(jì)算成本

你可以通過安裝loft helm chart（https://loft.sh/docs/getting-started/setup）輕松地將loft添加到Rancher。loft CLI也可以作為DevSpace的插件。

總 結(jié)

對(duì)于開發(fā)人員而言，熟練上手使用Kubernetes并不簡(jiǎn)單，目前許多企業(yè)仍然在努力尋找一種方法來抽象Kubernetes的復(fù)雜性。這往往導(dǎo)致定制化的平臺(tái)缺乏許多功能，限制了Kubernetes的潛力，并且是另一個(gè)維護(hù)負(fù)擔(dān)。

將DevSpace、Rancher和loft結(jié)合起來，讓開發(fā)者可以直接訪問Kubernetes，并且只需要一個(gè)命令：devspace dev。

Rancher十分擅長(zhǎng)創(chuàng)建和管理多個(gè)集群，DevSpace擅長(zhǎng)為開發(fā)者提供工具。將Rancher和DevSpace相結(jié)合是十分簡(jiǎn)單的，并且可以顯著提升開發(fā)人員的生產(chǎn)力。

此外，loft為開發(fā)團(tuán)隊(duì)提供了更多有用的功能，讓開發(fā)者可以隨時(shí)獲得Kubernetes的工作環(huán)境，同時(shí)保持低成本。將Rancher、DevSpace和loft這三個(gè)工具結(jié)合起來，對(duì)于使用Kubernetes的開發(fā)團(tuán)隊(duì)來說，是一個(gè)十分理想的設(shè)置。