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如何在 K8S 中使用 Values 文件定制不同環(huán)境下的應(yīng)用配置

 更新時間:2025年03月27日 16:36:56   作者:顏淡慕瀟  
Kubernetes是一個開源的容器編排平臺,它可以自動化容器的部署、擴(kuò)展和管理,在 K8s 中,應(yīng)用程序通常以容器的形式運(yùn)行,這些容器被組織在不同的資源對象中,這篇文章主要介紹了如何在 K8S 中使用 Values 文件定制不同環(huán)境下的應(yīng)用配置,需要的朋友可以參考下

寫在前面

因為有小伙伴問這個問題,因此用這篇文章詳細(xì)講解一下:在k8s中怎么實現(xiàn)通過使用Values文件,定制不同環(huán)境(開發(fā)、測試、預(yù)發(fā)、生產(chǎn))下的應(yīng)用配置的問題。
希望對你有所幫助~

一、基礎(chǔ)介紹

(一)Kubernetes 概述

Kubernetes(簡稱 K8s)是一個開源的容器編排平臺,它可以自動化容器的部署、擴(kuò)展和管理。在 K8s 中,應(yīng)用程序通常以容器的形式運(yùn)行,這些容器被組織在不同的資源對象中,如 Deployment、Service、ConfigMap、Secret 等。為了確保應(yīng)用程序在不同環(huán)境(開發(fā)、測試、預(yù)發(fā)、生產(chǎn))中都能穩(wěn)定運(yùn)行,需要為每個環(huán)境定制相應(yīng)的配置。

(二)Values 文件的重要性

Values 文件是在使用 Helm 管理 K8s 應(yīng)用部署時使用的配置文件,通常采用 YAML 格式。Helm 是 K8s 的包管理器,它將 K8s 資源作為一個整體進(jìn)行打包和管理,稱為 Chart。Values 文件在其中扮演著關(guān)鍵角色,它允許我們在不同的部署環(huán)境中修改和調(diào)整應(yīng)用程序的配置,而無需修改應(yīng)用程序的代碼或 K8s 資源的定義文件。這樣可以確保應(yīng)用程序在不同階段都能按照預(yù)期運(yùn)行,同時保持了配置的靈活性和可維護(hù)性。

(三)不同環(huán)境的配置需求差異

  • 開發(fā)環(huán)境:主要用于開發(fā)人員進(jìn)行代碼開發(fā)和調(diào)試,通常對配置的更新頻率較高,可能使用較小的資源規(guī)模,對性能和可靠性的要求相對較低。例如,開發(fā)環(huán)境可以使用本地數(shù)據(jù)庫或簡單的開發(fā)環(huán)境數(shù)據(jù)庫,日志級別可以設(shè)置為詳細(xì)級別,以便開發(fā)人員及時發(fā)現(xiàn)和解決代碼中的問題。
  • 測試環(huán)境:用于功能測試、集成測試和性能測試,需要與生產(chǎn)環(huán)境具有相似的配置,但又允許一定的靈活性。測試環(huán)境的數(shù)據(jù)庫可能是測試專用的,其數(shù)據(jù)和性能要求可能會根據(jù)測試目的而有所不同,例如可能會模擬生產(chǎn)環(huán)境的數(shù)據(jù)量或負(fù)載。
  • 預(yù)發(fā)環(huán)境:是生產(chǎn)環(huán)境的預(yù)演,旨在盡可能地模擬生產(chǎn)環(huán)境,包括配置、資源規(guī)模和性能要求,以確保在正式上線前發(fā)現(xiàn)和解決可能出現(xiàn)的問題。
  • 生產(chǎn)環(huán)境:要求最高的穩(wěn)定性、性能和安全性,需要使用真實的生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫,資源規(guī)模通常較大,并且對服務(wù)的可用性和性能有著嚴(yán)格的要求。

二、實現(xiàn)方法

(一)創(chuàng)建 Helm Chart

首先,需要創(chuàng)建一個 Helm Chart,它是一個包含了應(yīng)用程序的 K8s 資源模板和默認(rèn) Values 文件的目錄結(jié)構(gòu)。使用以下命令可以創(chuàng)建一個新的 Helm Chart:

helm create my-application

這個命令將創(chuàng)建一個名為 my-application 的目錄,包含了多個子目錄和文件,其中 templates 目錄包含了 K8s 資源的模板文件,而 values.yaml 是默認(rèn)的 Values 文件。

(二)修改默認(rèn)的 Values 文件

values.yaml 文件中,可以定義應(yīng)用程序的各種配置參數(shù),例如:

replicaCount: 1
image:
  repository: my-image
  tag: latest
service:
  type: ClusterIP
  port: 80
environment: development
database:
  url: jdbc:mysql://localhost:3306/devdb
  username: devuser
  password: devpass

這里定義了副本數(shù)量、鏡像信息、服務(wù)類型和端口,以及數(shù)據(jù)庫的連接信息。但是,這些配置是通用的,我們需要為不同環(huán)境進(jìn)行定制。

(三)為不同環(huán)境創(chuàng)建定制的 Values 文件

為每個環(huán)境創(chuàng)建一個單獨(dú)的 Values 文件,將其保存在 Chart 目錄中。例如:

開發(fā)環(huán)境values-dev.yaml

replicaCount: 1
image:
  repository: my-image-dev
  tag: latest-dev
service:
  type: ClusterIP
  port: 8080
environment: development
database:
  url: jdbc:mysql://dev-db-server:3306/devdb
  username: devuser
  password: devpass
  logging:
    level: debug

測試環(huán)境values-test.yaml

replicaCount: 2
image:
  repository: my-image-test
  tag: latest-test
service:
  type: NodePort
  port: 8081
environment: testing
database:
  url: jdbc:mysql://test-db-server:3306/testdb
  username: testuser
  password: testpass
  logging:
    level: info

預(yù)發(fā)環(huán)境values-preprod.yaml

replicaCount: 3
image:
  repository: my-image-preprod
  tag: latest-preprod
service:
  type: LoadBalancer
  port: 80
environment: preproduction
database:
  url: jdbc:mysql://preprod-db-server:3306/preproddb
  username: preproduser
  password: preprodpass
  logging:
    level: warn

生產(chǎn)環(huán)境values-prod.yaml

replicaCount: 5
image:
  repository: my-image-prod
  tag: latest-prod
service:
  type: LoadBalancer
  port: 80
environment: production
database:
  url: jdbc:mysql://prod-db-server:3306/proddb
  username: produser
  password: prodpass
  logging:
    level: error

(四)使用模板語言

templates 目錄中的 K8s 資源模板文件中,可以使用 Helm 的模板語言引用 Values 文件中的配置。例如,在 deployment.yaml 模板文件中:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: {{.Release.Name }}-my-application
spec:
  replicas: {{.Values.replicaCount }}
  selector:
    matchLabels:
      app: {{.Release.Name }}-my-application
  template:
    metadata:
      labels:
        app: {{.Release.Name }}-my-application
    spec:
      containers:
        - name: my-application
          image: {{.Values.image.repository }}:{{.Values.image.tag }}
          ports:
            - containerPort: {{.Values.service.port }}
          env:
            - name: DATABASE_URL
              value: {{.Values.database.url }}
            - name: DATABASE_USER
              value: {{.Values.database.username }}
            - name: DATABASE_PASSWORD
              value: {{.Values.database.password }}
            - name: LOGGING_LEVEL
              value: {{.Values.database.logging.level }}

這里使用 {{.Values.xxx }} 語法來引用 Values 文件中的配置,將它們插入到 K8s 資源的相應(yīng)位置。

(五)部署應(yīng)用程序

使用 Helm 命令,根據(jù)不同的環(huán)境使用相應(yīng)的 Values 文件進(jìn)行部署:

開發(fā)環(huán)境

helm install my-application-dev my-application --values my-application/values-dev.yaml

測試環(huán)境

helm install my-application-test my-application --values my-application/values-test.yaml

預(yù)發(fā)環(huán)境

helm install my-application-preprod my-application --values my-application/values-preprod.yaml

生產(chǎn)環(huán)境

helm install my-application-prod my-application --values my-application/values-prod.yaml

三、實現(xiàn)案例

假設(shè)我們有一個簡單的 Web 應(yīng)用程序,以下是一個完整的實現(xiàn)案例:

(一)創(chuàng)建 Helm Chart

helm create my-webapp

(二)修改 values.yaml 文件

appName: my-webapp
replicaCount: 1
image:
  repository: my-webapp-image
  tag: latest
service:
  type: ClusterIP
  port: 80
database:
  url: jdbc:mysql://default-db:3306/defaultdb
  username: defaultuser
  password: defaultpass
logging:
  level: info

(三)創(chuàng)建不同環(huán)境的 Values 文件

開發(fā)環(huán)境values-dev.yaml

appName: my-webapp-dev
replicaCount: 1
image:
  repository: my-webapp-dev-image
  tag: latest-dev
service:
  type: ClusterIP
  port: 8080
database:
  url: jdbc:mysql://dev-db:3306/devdb
  username: devuser
  password: devpass
logging:
  level: debug

測試環(huán)境values-test.yaml

appName: my-webapp-test
replicaCount: 2
image:
  repository: my-webapp-test-image
  tag: latest-test
service:
  type: NodePort
  port: 8081
database:
  url: jdbc:mysql://test-db:3306/testdb
  username: testuser
  password: testpass
logging:
  level: info

預(yù)發(fā)環(huán)境values-preprod.yaml

appName: my-webapp-preprod
replicaCount: 3
image:
  repository: my-webapp-preprod-image
  tag: latest-preprod
service:
  type: LoadBalancer
  port: 80
database:
  url: jdbc:mysql://preprod-db:3306/preproddb
  username: preproduser
  password: preprodpass
logging:
  level: warn

生產(chǎn)環(huán)境values-prod.yaml

appName: my-webapp-prod
replicaCount: 5
image:
  repository: my-webapp-prod-image
  tag: latest-prod
service:
  type: LoadBalancer
  port: 80
database:
  url: jdbc:mysql://prod-db:3306/proddb
  username: produser
  password: prodpass
logging:
  level: error

(四)修改模板文件

templates/deployment.yaml 中:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: {{.Release.Name }}-{{.Values.appName }}
spec:
  replicas: {{.Values.replicaCount }}
  selector:
    matchLabels:
      app: {{.Release.Name }}-{{.Values.appName }}
  template:
    metadata:
      labels:
        app: {{.Release.Name }}-{{.Values.appName }}
    spec:
      containers:
        - name: {{.Values.appName }}
          image: {{.Values.image.repository }}:{{.Values.image.tag }}
          ports:
            - containerPort: {{.Values.service.port }}
          env:
            - name: DATABASE_URL
              value: {{.Values.database.url }}
            - name: DATABASE_USER
              value: {{.Values.database.username }}
            - name: DATABASE_PASSWORD
              value: {{.Values.database.password }}
            - name: LOGGING_LEVEL
              value: {{.Values.logging.level }}

(五)部署應(yīng)用程序

使用以下命令將應(yīng)用程序部署到不同環(huán)境:

開發(fā)環(huán)境

helm install my-webapp-dev my-webapp --values my-webapp/values-dev.yaml

測試環(huán)境

helm install my-webapp-test my-webapp --values my-webapp/values-test.yaml

預(yù)發(fā)環(huán)境

helm install my-webapp-preprod my-webapp --values my-webapp/values-preprod.yaml

生產(chǎn)環(huán)境

helm install my-webapp-prod my-webapp --values my-webapp/values-prod.yaml

通過這種方式,我們可以輕松地在不同環(huán)境中部署應(yīng)用程序,并根據(jù)每個環(huán)境的特點(diǎn)定制相應(yīng)的配置。這種方法保證了應(yīng)用程序在不同環(huán)境中的靈活性和可管理性,同時減少了因配置錯誤而導(dǎo)致的問題。

四、總結(jié)

使用 Values 文件定制 K8s 中不同環(huán)境下的應(yīng)用程序配置是一種強(qiáng)大而靈活的方法。它利用了 Helm 的模板功能,允許開發(fā)人員和運(yùn)維人員在不同的部署階段輕松地調(diào)整應(yīng)用程序的配置,而無需修改代碼或 K8s 資源的定義文件。通過合理地使用 Values 文件,我們可以更好地管理應(yīng)用程序的開發(fā)、測試、預(yù)發(fā)和生產(chǎn)環(huán)境,確保應(yīng)用程序在不同階段都能順利運(yùn)行,并滿足相應(yīng)的性能、安全和可用性要求。同時,這種方法也為應(yīng)用程序的持續(xù)集成和持續(xù)部署(CI/CD)流程提供了便利,使團(tuán)隊能夠更高效地進(jìn)行軟件交付和維護(hù)工作。

請記住,在實際應(yīng)用中,需要根據(jù)應(yīng)用程序的具體需求和 K8s 集群的特性進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化,確保配置的準(zhǔn)確性和有效性。同時,要注意對敏感信息(如數(shù)據(jù)庫密碼)的管理,避免在配置文件中明文存儲,可以考慮使用 K8s 的 Secret 資源進(jìn)行存儲和管理。

到此這篇關(guān)于在 K8S 中使用 Values 文件定制不同環(huán)境下的應(yīng)用配置的文章就介紹到這了,更多相關(guān)K8S 使用 Values 文件定制應(yīng)用配置內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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