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GCP 筆記: Migrating a Monolithic Website to Microservices on Google Kubernetes Engine
為什麼需要把完整的網站拆成若干微服務 (Microservices)？
- 微服務可以個別部署、測試。當部署的單元越小，部署越容易。
- 每個微服務可以使用獨立的程式語言，因此可以針對個別語言的特性做最佳的規劃。
- 可以由不同的團隊進行管理，可以清楚區隔職務界線。
- 減少不同小組間的依存性。每個小組可以更著重在相依的 API，而不需要知道 API 背後服務的細部機制。
- 可以更容易設計失敗的情況。由於服務間有明確的界線，因此可以更容易判斷服務當機時應該做什麼樣的處置。
分割成微服務的缺點：
- 以為服務為基礎的應用程式，是由多個服務所組成的網路。彼此間的互動方式有時並不明顯，整體複雜度也會提高。
- 微服務間透過網路進行溝通，而這種方式在某些情境下可能會被視為安全性疑慮。Google 透過 Istio 自動加密微服務間的連線。
- 有時會因為服務間的延遲，在效能上可能不如單一程式。
- 系統行為並非由單一服務造成，因此會較難理解在正式環境中的系統會如何行動 (可檢視性較低)，Google 也是透過 Istio 服務處理這個問題。
關於微服務的架構，可以參考這篇文件。
這個 Lab 的目標是將程式拆成前端、產品後端與訂單後端三個服務。
內容目錄
從儲存庫複製原始碼
# 設定預設的區域 gcloud config set compute/zone us-central1-f cd ~ git clone https://github.com/googlecodelabs/monolith-to-microservices.git cd ~/monolith-to-microservices ./setup.sh
建立 GKE 叢集
gcloud services enable container.googleapis.com gcloud container clusters create fancy-cluster --num-nodes 3 gcloud compute instances list
將既有專案以單一應用程式的方式部署
cd ~/monolith-to-microservices ./deploy-monolith.sh # 取得單一服務 IP kubectl get service monolith
分割訂單微服務 (後端)
Cloud Build 可以同時建立 Docker 容器，並將映像檔推送至 Container Registry。
cd ~/monolith-to-microservices/microservices/src/orders
gcloud builds submit --tag gcr.io/${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}/orders:1.0.0 .部署微服務到 GKE
利用 kubectl create deployment 部署 orders 服務。
kubectl create deployment orders \
--image=gcr.io/${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}/orders:1.0.0接著可以用 kubectl get all 驗證部署情況。
公開微服務
預設 GKE 上的服務是無法透過外部網路存取，因此需要透過 kubectl expose deployment 的方式，公開存取權限。其中 --target-port 是在 GKE 內部溝通的連接埠，而 --port 則是指將外部的 HTTP 流量透過負載平衡器，路由傳送 (route) 到內部溝通的 target-port 中。
kubectl expose deployment orders --type=LoadBalancer --port 80 --target-port 8081 # 取得微服務的 IP kubectl get service orders
重新調校單一程式
由於個別服務是在不同的伺服器上進行運作，因此必須透過路由傳送的方式，將原本的參照改到微服務的伺服器上。
在轉換的過程中，會有停機的時間，在規劃時須一併考慮進去。
首先，先用 kubectl get service orders 取得微服務的外部 IP (34.136.227.165)。接著開啟單一程式的環境設定檔 .env
cd ~/monolith-to-microservices/react-app nano .env.monolith
# 將 REACT_APP_ORDERS_URL 改為帶有外部 IP 的連結 REACT_APP_ORDERS_URL=/service/orders REACT_APP_PRODUCTS_URL=/service/products # 修改後 REACT_APP_ORDERS_URL=http://xx.xxx.xxx.xxx/api/orders REACT_APP_PRODUCTS_URL=/service/products
儲存後重新建立程式，並將新版本重新推送到 Cloud Build 上。
npm run build:monolith
cd ~/monolith-to-microservices/monolith
gcloud builds submit --tag gcr.io/${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}/monolith:2.0.0 .透過新的映像檔，重新部署 monolith 服務。
kubectl set image deployment/monolith \
monolith=gcr.io/${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}/monolith:2.0.0分割商品微服務 (後端)
# 建立容器映像檔
cd ~/monolith-to-microservices/microservices/src/products
gcloud builds submit --tag gcr.io/${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}/products:1.0.0 .
# 部署容器
kubectl create deployment products --image=gcr.io/${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}/products:1.0.0
# 公開服務
kubectl expose deployment products --type=LoadBalancer --port 80 --target-port 8082
# 取得微服務的 IP
kubectl get service products重新調校單一程式
cd ~/monolith-to-microservices/react-app nano .env.monolith
將 REACT_APP_PRODUCTS_URL 改為外部 IP。
# 將 REACT_APP_PRODUCTS_URL 改為帶有外部 IP 的連結 REACT_APP_ORDERS_URL=http://xx.xxx.xxx.xxx/api/orders REACT_APP_PRODUCTS_URL=/service/products # 修改後 REACT_APP_ORDERS_URL=http://xx.xxx.xxx.xxx/api/orders REACT_APP_PRODUCTS_URL=http://xx.xxx.xxx.xxx/api/products
npm run build:monolith
cd ~/monolith-to-microservices/monolith
gcloud builds submit --tag gcr.io/${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}/monolith:3.0.0 .
kubectl set image deployment/monolith \
monolith=gcr.io/${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}/monolith:3.0.0分割前端
cd ~/monolith-to-microservices/react-app
cp .env.monolith .env
npm run build
cd ~/monolith-to-microservices/microservices/src/frontend
gcloud builds submit --tag gcr.io/${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}/frontend:1.0.0 .
# 部署容器
kubectl create deployment frontend --image=gcr.io/${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}/frontend:1.0.0
# 公開服務
kubectl expose deployment frontend --type=LoadBalancer --port 80 --target-port 8080清理舊服務
kubectl delete deployment monolith kubectl delete service monolith # 驗證結果 kubectl get services ## 結果 NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE frontend LoadBalancer 10.39.246.135 35.227.21.154 80:32663/TCP 12m kubernetes ClusterIP 10.39.240.1 <none> 443/TCP 18d orders LoadBalancer 10.39.243.42 35.243.173.255 80:32714/TCP 31m products LoadBalancer 10.39.250.16 35.243.180.23 80:32335/TCP 21m
此時便可以透過 frontend 的外部 IP 驗證是否有正確部署。
