ทำความเข้าใจ Skaffold

1. วัตถุประสงค์

Skaffold คือเครื่องมือที่จะช่วยจัดการเวิร์กโฟลว์สำหรับการสร้าง การพุช และทำให้แอปพลิเคชันของคุณใช้งานได้ คุณสามารถใช้ Skaffold เพื่อกำหนดค่าพื้นที่ทำงานการพัฒนาในเครื่อง ปรับปรุงลูปการพัฒนาภายในได้ง่ายๆ และผสานรวมกับเครื่องมืออื่นๆ เช่น Kustomize และ Helm เพื่อช่วยจัดการไฟล์ Manifest ของ Kubernetes

ในบทแนะนำนี้ คุณจะได้ศึกษาแนวคิดหลักบางอย่างของ Skaffold และใช้แนวคิดดังกล่าวเพื่อทำให้ลูปการพัฒนาภายในของคุณทำงานโดยอัตโนมัติ จากนั้นจึงนำแอปพลิเคชันไปใช้งาน

คุณจะ:

• กำหนดค่าและเปิดใช้งาน Skaffold สำหรับการพัฒนาในพื้นที่
• สร้างและเรียกใช้แอปพลิเคชันโกลังแบบง่าย
• จัดการการทำให้แอปพลิเคชันใช้งานได้ในเครื่องด้วย Skaffold
• แสดงผลไฟล์ Manifest และทำให้แอปพลิเคชันของคุณใช้งานได้

2. ก่อนจะเริ่ม

กำลังเตรียมพื้นที่ทำงาน

1. เปิดเครื่องมือแก้ไข Cloud Shell โดยไปที่ URL ต่อไปนี้

https://shell.cloud.google.com

อนุญาตคุกกี้ของบุคคลที่สาม คลิก "เว็บไซต์ไม่ทำงาน" แล้วคลิก "อนุญาตคุกกี้"

2. หากยังไม่ได้ดำเนินการ ให้โคลนแหล่งที่มาของแอปพลิเคชันด้วยคำสั่งต่อไปนี้ในหน้าต่างเทอร์มินัล

git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/software-delivery-workshop.git

3. การเปลี่ยนแปลงในไดเรกทอรีที่เก็บที่โคลนมีดังนี้

cd software-delivery-workshop/labs/understanding-skaffold/getting-started

4. ตั้งค่าพื้นที่ทำงานของ Cloud Shell เป็นไดเรกทอรีปัจจุบันโดยเรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้

cloudshell workspace .

กำลังเตรียมโปรเจ็กต์

1. ตรวจสอบว่าได้ตั้งค่าโปรเจ็กต์ Google Cloud อย่างถูกต้องโดยเรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้

gcloud config set project {{project-id}}

3. เริ่มต้นใช้งาน Skaffold

1. เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อสร้างไฟล์การกำหนดค่า Skaffold ระดับบนสุด skaffold.yaml

cat <<EOF > skaffold.yaml
apiVersion: skaffold/v2beta21
kind: Config
metadata:
  name: getting-started-kustomize
build:
  tagPolicy:
    gitCommit:
      ignoreChanges: true
  artifacts:
  - image: skaffold-kustomize
    context: app
    docker:
      dockerfile: Dockerfile
deploy:
  kustomize:
    paths:
    - overlays/dev
profiles:
- name: staging
  deploy:
    kustomize:
      paths:
      - overlays/staging
- name: prod
  deploy:
    kustomize:
      paths:
      - overlays/prod
EOF

2. เปิดไฟล์ skaffold.yaml ในแผง IDE นี่คือไฟล์การกำหนดค่าระดับบนสุดที่กำหนดไปป์ไลน์ Skaffold

โปรดสังเกตรูปแบบ YAML ที่คล้าย Kubernetes และส่วนต่อไปนี้ใน YAML

• build
• deploy
• profiles

ส่วนเหล่านี้จะอธิบายถึงวิธีสร้างและติดตั้งใช้งานแอปพลิเคชัน รวมถึงโปรไฟล์สำหรับเป้าหมายการทำให้ใช้งานได้แต่ละรายการ

อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับรายการขั้นตอนทั้งหมดของ Skaffold ได้ในเอกสารประกอบของ Skaffold Pipeline Stages

4. สร้าง

ส่วน build มีการกำหนดค่าที่ระบุวิธีสร้างแอปพลิเคชัน ในกรณีนี้ คุณสามารถดูการกำหนดค่าสำหรับวิธีจัดการแท็ก git รวมถึงส่วน artifacts ที่กำหนดอิมเมจคอนเทนเนอร์ที่ประกอบขึ้นเป็นแอปพลิเคชัน

นอกจากนี้ ในส่วนนี้คุณจะเห็นการอ้างอิงไปยัง Dockerfile ที่จะใช้ในการสร้างรูปภาพด้วย นอกจากนี้ Skaffold ยังรองรับเครื่องมือสร้างอื่นๆ ด้วย เช่น Jib, Maven, Gradle, Buildpacks ที่ดำเนินการบนระบบคลาวด์, Bazel และสคริปต์ที่กำหนดเอง อ่านข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกำหนดค่านี้ได้ในเอกสารประกอบของ Skaffold Build

5. ทำให้ใช้งานได้

ส่วน deploy มีการกำหนดค่าที่ระบุวิธีทำให้แอปพลิเคชันใช้งานได้ ในกรณีนี้ คุณสามารถดูตัวอย่างการติดตั้งใช้งานเริ่มต้นที่กำหนดค่า Skaffold ให้ใช้เครื่องมือ Kustomize ได้

เครื่องมือ Kustomize มีฟังก์ชันการทำงานสำหรับการสร้างไฟล์ Manifest ของ Kubernetes โดยรวมชุดไฟล์ YAML ของคอมโพเนนต์ทั่วไป (ภายใต้ไดเรกทอรี base) กับ "การวางซ้อน" อย่างน้อย 1 รายการ ซึ่งโดยทั่วไปจะสอดคล้องกับเป้าหมายการติดตั้งใช้งานอย่างน้อย 1 รายการ ซึ่งโดยปกติแล้วจะเป็น dev, test, staging และการใช้งานจริง หรือที่คล้ายกัน

ในตัวอย่างนี้ คุณจะเห็นการวางซ้อน 2 รายการสำหรับเป้าหมาย 3 รายการ ได้แก่ dev, staging และ prod ระบบจะใช้การวางซ้อน dev ระหว่างการพัฒนาในเครื่อง รวมถึงการวางซ้อน staging และ prod เมื่อติดตั้งใช้งานด้วย Skaffold

6. โปรไฟล์

ส่วน profiles มีการกำหนดค่าที่กำหนดการกำหนดค่าบิลด์ การทดสอบ และการติดตั้งใช้งานสำหรับบริบทต่างๆ โดยทั่วไปบริบทที่แตกต่างกันจะเป็นสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันในไปป์ไลน์การติดตั้งใช้งานแอปพลิเคชัน เช่น staging หรือ prod ในตัวอย่างนี้ ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถจัดการไฟล์ Manifest ที่เนื้อหาจำเป็นต้องแตกต่างกันสำหรับสภาพแวดล้อมเป้าหมายต่างๆ ได้อย่างง่ายดายโดยไม่ต้องกำหนดค่า Boilerplate ซ้ำ

การกำหนดค่าในส่วน profiles สามารถแทนที่หรือแพตช์ได้ทุกรายการจากการกำหนดค่าหลัก (เช่น ส่วน build, test หรือ deploy)

ในตัวอย่างนี้ ให้เปิดไฟล์ overlays > prod > deployment.yaml โปรดสังเกตว่าจำนวนตัวจำลองสำหรับแอปพลิเคชันกำหนดค่าที่นี่ไว้ที่ 3 รายการ โดยลบล้างการกำหนดค่าพื้นฐาน

การไปยังส่วนต่างๆ ในซอร์สโค้ดของแอปพลิเคชัน

1. เปิดไฟล์ต่อไปนี้ app > main.go ในแผง IDE แอปพลิเคชันนี้เป็นแอปพลิเคชัน Golang แบบง่าย ซึ่งจะเขียนสตริงไปยัง stdout ทุกวินาที
2. โปรดสังเกตว่าแอปพลิเคชันแสดงผลชื่อของพ็อด Kubernetes ที่กำลังทำงานด้วย

การดู Dockerfile

1. เปิดไฟล์ app > Dockerfile ในแผง IDE ไฟล์นี้มีลำดับคำสั่งเพื่อสร้างอิมเมจคอนเทนเนอร์ของแอปพลิเคชันสำหรับไฟล์ main.go และมีการอ้างอิงในไฟล์ skaffold.yaml ระดับบนสุด

7. การพัฒนาด้วย Skaffold

การกำหนดค่าสภาพแวดล้อม Kubernetes

1. เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อตรวจสอบว่าคลัสเตอร์ Kubernetes ในเครื่องกำลังทำงานและมีการกำหนดค่าแล้ว

minikube start

อาจใช้เวลาหลายนาที คุณควรเห็นเอาต์พุตต่อไปนี้หากคลัสเตอร์เริ่มต้นสำเร็จแล้ว

Done! kubectl is now configured to use "minikube" cluster and "default" namespace by default

2. เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อสร้างเนมสเปซ Kubernetes สำหรับ dev, staging และ prod

kubectl apply -f namespaces.yaml

คุณควรจะเห็นผลลัพธ์ต่อไปนี้

namespace/dev created
namespace/staging created
namespace/prod created

การใช้ Skaffold เพื่อพัฒนาในพื้นที่

1. เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อสร้างแอปพลิเคชันและทำให้แอปพลิเคชันใช้งานได้กับคลัสเตอร์ Kubernetes ในเครื่องซึ่งทำงานใน Cloud Shell

skaffold dev

คุณควรเห็นกระบวนการสร้างคอนเทนเนอร์ของแอปพลิเคชันทำงานอยู่ ซึ่งอาจใช้เวลาสักครู่ จากนั้นเอาต์พุตแอปพลิเคชันจะเกิดซ้ำทุกวินาที:

[skaffold-kustomize] Hello world from pod skaffold-kustomize-dev-xxxxxxxxx-xxxxx

โปรดทราบว่าชื่อพ็อดที่แน่นอนจะแตกต่างจากเอาต์พุตทั่วไปที่ให้ไว้ด้านบน

ทำการเปลี่ยนแปลงในแอปพลิเคชัน

เมื่อแอปพลิเคชันกำลังทำงานในคลัสเตอร์ Kubernetes ในเครื่อง คุณทำการเปลี่ยนแปลงกับโค้ดได้ แล้ว Skaffold จะสร้างแอปพลิเคชันและทำให้คลัสเตอร์ใช้งานได้อีกครั้งโดยอัตโนมัติ

1. เปิดไฟล์ app > main.go ในแผง IDE แล้วเปลี่ยนสตริงเอาต์พุตดังนี้

"Hello world from pod %s!\n"

ถึง:

"Hello Skaffold world from pod %s!\n"

เมื่อทำการเปลี่ยนแปลงแล้ว คุณควรเห็น Skaffold สร้างอิมเมจอีกครั้งและทำให้ใช้งานได้กับคลัสเตอร์อีกครั้ง โดยคุณจะเห็นการเปลี่ยนแปลงในเอาต์พุตในหน้าต่างเทอร์มินัล

2. ไปที่ไฟล์ "แอป >" ด้วย main.go" ในแผง IDE ให้เปลี่ยนบรรทัด ดังนี้

time.Sleep(time.Second * 1)

ถึง

time.Sleep(time.Second * 10)

คุณควรเห็นการสร้างแอปพลิเคชันใหม่และทำให้ใช้งานได้อีกครั้ง โดยมีบรรทัดเอาต์พุตปรากฏขึ้นทุก 10 วินาที

การเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่า Kubernetes

ถัดไปคุณจะต้องเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่า Kubernetes และเมื่อ Skaffold ใช้งานได้อีกครั้ง ระบบจะทำให้ใช้งานได้อีกครั้งโดยอัตโนมัติ

1. เปิดไฟล์ base > deployment.yaml ใน IDE และเปลี่ยนบรรทัดดังนี้

replicas: 1

ถึง

replicas: 2

เมื่อทำให้แอปพลิเคชันใช้งานได้อีกครั้งแล้ว คุณควรเห็นพ็อด 2 รายการทำงานอยู่ โดยแต่ละพ็อดจะมีชื่อต่างกัน

2. ตอนนี้ ให้เปลี่ยนบรรทัดเดียวกันในไฟล์ base > deployment.yaml กลับไปเป็น:

replicas: 1

คุณควรเห็นพ็อดใดพ็อดหนึ่งถูกนำออกจากบริการเพื่อให้เหลือเพียงพ็อดนั้น

3. สุดท้าย ให้กด Ctrl-C ในหน้าต่างเทอร์มินัลเพื่อหยุดการพัฒนาในพื้นที่ของ Skaffold

การตัดผลงาน

ถัดไป คุณจะสร้างรุ่นโดยการสร้างอิมเมจรุ่นและทำให้ใช้งานได้กับคลัสเตอร์

1. เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อสร้างรุ่น

skaffold build --file-output artifacts.json

คำสั่งนี้จะสร้างอิมเมจสุดท้าย (หากจำเป็น) และส่งออกรายละเอียดของรุ่นไปยังไฟล์ artifacts.json

หากต้องการใช้เครื่องมืออย่างเช่น Cloud Deploy เพื่อทำให้ใช้งานได้กับคลัสเตอร์ ไฟล์นี้จะมีข้อมูลของรุ่น ซึ่งหมายความว่าอาร์ติแฟกต์จะเปลี่ยนแปลงไม่ได้บนเส้นทางที่เผยแพร่

2. เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อดูเนื้อหาของไฟล์ artifacts.json

cat artifacts.json | jq

โปรดสังเกตว่าไฟล์มีการอ้างอิงไปยังอิมเมจที่จะใช้ในการทำให้ใช้งานได้ขั้นสุดท้าย

การติดตั้งใช้งานกับการทดลองใช้

1. เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อทำให้รุ่นใช้งานได้โดยใช้โปรไฟล์ staging

skaffold deploy --profile staging --build-artifacts artifacts.json --tail

เมื่อการติดตั้งใช้งานเสร็จสมบูรณ์แล้ว คุณควรเห็นเอาต์พุตจากพ็อด 2 รายการที่คล้ายกับข้อมูลต่อไปนี้

[skaffold-kustomize] Hello world from pod skaffold-kustomize-staging-xxxxxxxxxx-xxxxx!

2. กด Ctrl-C ในหน้าต่างเทอร์มินัลเพื่อหยุดเอาต์พุตของ Skaffold
3. เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อสังเกตการณ์แอปพลิเคชันของคุณและทำงานในคลัสเตอร์

kubectl get all --namespace staging

คุณควรเห็นชื่อพ็อด 2 ชื่อที่แตกต่างกัน เนื่องจากโปรไฟล์ staging สำหรับแอปพลิเคชันระบุว่าควรมีตัวจำลอง 2 รายการในการทำให้ใช้งานได้

กำลังทำให้ใช้งานได้เป็นเวอร์ชันที่ใช้งานจริง

1. เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อทำให้รุ่นใช้งานได้โดยใช้โปรไฟล์ prod

skaffold deploy --profile prod --build-artifacts artifacts.json --tail

เมื่อการติดตั้งใช้งานเสร็จสมบูรณ์ คุณควรเห็นเอาต์พุตจากพ็อด 3 รายการที่คล้ายกับข้อมูลต่อไปนี้

[skaffold-kustomize] Hello world from pod skaffold-kustomize-prod-xxxxxxxxxx-xxxxx!

2. กด Ctrl-C ในหน้าต่างเทอร์มินัลเพื่อหยุดเอาต์พุตของ Skaffold

คุณควรจะเห็นชื่อพ็อดที่แตกต่างกัน 3 ชื่อ เนื่องจากโปรไฟล์ prod สำหรับแอปพลิเคชันระบุว่าควรมีตัวจำลอง 3 รายการในการทำให้ใช้งานได้

3. เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อสังเกตการณ์แอปพลิเคชันของคุณและทำงานในคลัสเตอร์

kubectl get all --namespace prod

คุณควรเห็นเอาต์พุตที่มีบรรทัดที่คล้ายกับข้อความต่อไปนี้ซึ่งแสดงการติดตั้งใช้งานเวอร์ชันที่ใช้งานจริง

NAME                                      READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/skaffold-kustomize-prod   3/3     3            3           16m

คุณจะเห็นพ็อดแอปพลิเคชัน 3 รายการทำงานอยู่ด้วย

NAME                                           READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/skaffold-kustomize-prod-xxxxxxxxxx-xxxxx   1/1     Running   0          10m
pod/skaffold-kustomize-prod-xxxxxxxxxx-xxxxx   1/1     Running   0          10m
pod/skaffold-kustomize-prod-xxxxxxxxxx-xxxxx   1/1     Running   0          10m

8. ยินดีด้วย

ยินดีด้วย คุณได้เสร็จสิ้นห้องทดลอง Understanding Skaffold และได้เรียนรู้วิธีกำหนดค่าและใช้ Skaffold สำหรับการพัฒนาซอฟต์แวร์ในพื้นที่และการติดตั้งใช้งานแอปพลิเคชันแล้ว

ขั้นตอนต่อไปที่ทำได้

ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Skaffold ได้ที่

• ข้อมูลเจาะลึกของ Skaf Fold

ล้างข้อมูล

1. เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อปิดคลัสเตอร์ในเครื่อง

minikube delete