EggJS 雲原生應用硬核實戰（Kubernetes+Traefik+Helm+Prometheus+Grafana）,提供 Demo

介紹

這是一個關於 Egg.js 應用上雲☁️的範例，筆者所在的大前端團隊的已應用於生產。

CI/CD & DevOps & GitOps & HPA 等這裡暫不做討論，因為每一個點篇幅都很長。

我這裡的實驗條件

• 一個可用的 Kubernetes 叢集
• 已在叢集中部署 Kube-Prometheus-Stack
• 已在叢集中部署 Traefik v2.2 作為 Ingress Controller
• 已安裝 Helm V3

範例專案

可直接做實驗（文章寫的再好，不如提供一個上雲範例)

GitHub: k8s-eggjs->點我

GitHub: k8s-eggjs

GitHub: k8s-eggjs

這個範例，簡單的提供了兩個介面：

/api/posts

curl -X POST http://localhost:7001/api/posts --data '{"title":"post1", "content": "post1 content"}' --header 'Content-Type:application/json; charset=UTF-8'

api/topics

curl -X POST http://localhost:7001/api/topics --data '{"title":"topic1", "content": "topic1 content"}' --header 'Content-Type:application/json; charset=UTF-8'

筆者也把這個專案部署到了

• k8seggjs.hacker-linner.com->點我
• k8seggjs.hacker-linner.com
• k8seggjs.hacker-linner.com

上雲實戰

（範例已提供，可直接做實驗）

Scripts

package.json 這裡簡單調整為：

 "start": "egg-scripts start --workers=1 --title=egg-server-k8s-eggjs-promethues",

最好是單程序啟動，應用容器的編排完全交給 kubernetes。

Egg 關於 K8S 部署的相關 issues

Docker Image 準備

檔案位於 docker/Dockerfile.prod

FROM node:15-alpine

RUN ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/ShangHai /etc/localtime
RUN echo "Asia/Shanghai" > /etc/timezone

COPY package.json /app/dependencies/package.json
COPY yarn.lock /app/dependencies/yarn.lock
RUN cd /app/dependencies 
    && yarn install --frozen-lockfile --registry=https://registry.npm.taobao.org 
    && yarn cache clean 
    && mkdir /app/egg 
    && ln -s /app/dependencies/node_modules /app/egg/node_modules

COPY ./ /app/egg/

WORKDIR /app/egg
EXPOSE 7001

CMD npm run start

構建Image

docker build -f docker/Dockerfile.prod -t k8s-eggjs-promethues:1.0.0 .  --no-cache

打個 tag，筆者試驗映象是放在阿里雲的（公司有自己的私有倉庫）

docker tag k8s-eggjs-promethues:1.0.0 registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com/hacker-linner/k8s-eggjs-promethues:1.0.0

推播到阿里雲

docker push registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com/hacker-linner/k8s-eggjs-promethues:1.0.0

Helm Chart(k8s-helm-charts)

（範例專案已提供，可直接做實驗）

生成部署 Chart

mkdir k8s-helm-charts && cd k8s-helm-charts
helm create k8seggjs

我們複製一份 k8seggjs/values.yaml 到外層與 k8seggjs 資料夾同級(k8s-helm-charts/values.yaml)。

k8s-helm-charts/values.yaml做如下修改：

replicaCount: 3 # 部署副本我用3個範例做負載均衡，保證服務可用

image:
  repository: registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com/hacker-linner/k8s-eggjs-promethues # 映象變為剛上傳
  pullPolicy: Always # 映象拉取策略可直接用預設`IfNotPresent`

# apiPort，metricsPort 預設模板沒有，
# 這裡我對 template 裡面的 ingress.yaml service.yaml deployment.yaml 檔案做了相應改動
service:
  type: ClusterIP
  apiPort: 7001 # 這個 API 服務的埠
  metricsPort: 7777 # 這個是 prometheus 所需的 metrics 埠

# Ingress Controller，根據你的環境決定，我這裡用的是 traefik
ingress:
  enabled: true
  annotations:
    ingress.kubernetes.io/ssl-redirect: "true"
    ingress.kubernetes.io/proxy-body-size: "0"
    kubernetes.io/ingress.class: "traefik"
    traefik.ingress.kubernetes.io/router.tls: "true"
    traefik.ingress.kubernetes.io/router.entrypoints: websecure
  hosts:
    - host: k8seggjs.hacker-linner.com
      paths:
        - /
  tls:
    - secretName: hacker-linner-cert-tls
      hosts:
      
# 做資源限制，防止記憶體漏失，交給 K8S 殺掉然後重啟，保證服務可用
resources:
  limits:
    cpu: 100m
    memory: 128Mi
  requests:
    cpu: 100m
    memory: 128Mi

建立部署 Namespace

kubectl create ns k8seggjs

使用 Helm 部署

helm install k8seggjs ./k8seggjs -f values.yaml -n k8seggjs

# 解除安裝：helm uninstall k8seggjs -n k8seggjs

ServiceMonitor（k8s-prometheus）

RBAC 設定

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleList
items:
- apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
  kind: Role
  metadata:
    name: prometheus-k8s-k8seggjs
    namespace: k8seggjs
  rules:
  - apiGroups:
    - ""
    resources:
    - services
    - endpoints
    - pods
    verbs:
    - get
    - list
    - watch
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: RoleBindingList
items:
- apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
  kind: RoleBinding
  metadata:
    name: prometheus-k8s-k8seggjs
    namespace: k8seggjs
  roleRef:
    apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
    kind: Role
    name: prometheus-k8s-k8seggjs
  subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: prometheus-k8s
    namespace: monitoring

指標 Service 設定

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  namespace: k8seggjs
  name: k8seggjs-metrics
  labels:
    k8s-app: k8seggjs-metrics
  annotations:
    prometheus.io/scrape: 'true'
    prometheus.io/scheme: http
    prometheus.io/path: /metrics
    prometheus.io/port: "7777"
spec:
  selector:
    app.kubernetes.io/name: k8seggjs
  ports:
  - name: k8seggjs-metrics
    port: 7777
    targetPort: 7777
    protocol: TCP

ServiceMonitor 設定

apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
kind: ServiceMonitor
metadata:
  name: k8seggjs
  namespace: monitoring
spec:
  endpoints:
  - bearerTokenFile: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/token
    interval: 5s
    port: k8seggjs-metrics
  jobLabel: k8s-app
  namespaceSelector:
    matchNames:
    - k8seggjs
  selector:
    matchLabels:
      k8s-app: k8seggjs-metrics

應用

kubectl apply -f ServiceMonitor.yaml

egg-exporter & egg-prometheus

egg-exporter，Egg.js 的 Prometheus 指標收集外掛，附帶 Grafana 看板。

egg-prometheus，Prometheus plugin for Egg.js。

範例專案的指標收集就是用的這個。

Grafana (k8s-grafana)

dashboard-metrics.json，完整的面板 json。來自於egg-exporter。筆者這裡做了 metrics 字首的調整。

config.exporter = {
  scrapePort: 7777,
  scrapePath: '/metrics',
  prefix: 'k8seggjs_',
  defaultLabels: { stage: process.env.NODE_ENV },
};

我們匯入 json 檔案進行 Grafana 面板建立

修改面板 Variables

$stage

• Query: k8seggjs_nodejs_version_info{worker="app"}
• Regex: /.*stage="([^"]*).*/

$appname

• Query: k8seggjs_nodejs_version_info{worker="app"}
• Regex: /.*app="([^"]*).*/

$node

• Query: k8seggjs_nodejs_version_info{worker="app"}
• Regex: /.*instance="([^"]*).*/

最終效果

Refs

• 當egg遇見K8s會發生什麼？
• egg-exporter
• egg-prometheus
• filter-variables-with-regex

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