ทำความเข้าใจ Skaffold

1. วัตถุประสงค์

Skaffold เป็นเครื่องมือที่จัดการเวิร์กโฟลว์สำหรับการสร้าง พุช และการทำให้แอปพลิเคชันใช้งานได้ คุณใช้ Skaffold เพื่อกำหนดค่าพื้นที่ทำงานสำหรับการพัฒนาในเครื่องได้อย่างง่ายดาย เพิ่มประสิทธิภาพวงจรการพัฒนาภายใน และผสานรวมกับเครื่องมืออื่นๆ เช่น Kustomize และ Helm เพื่อช่วยจัดการไฟล์ Manifest ของ Kubernetes ได้

ในบทแนะนำนี้ คุณจะได้เรียนรู้แนวคิดหลักบางอย่างของ Skaffold ใช้เพื่อทำให้วงจรการพัฒนาภายในเป็นแบบอัตโนมัติ แล้วจึงนำแอปพลิเคชันไปใช้งาน

คุณจะได้รับสิ่งต่อไปนี้

• กำหนดค่าและเปิดใช้ Skaffold สำหรับการพัฒนาในเครื่อง
• สร้างและเรียกใช้แอปพลิเคชัน Golang อย่างง่าย
• จัดการการติดตั้งใช้งานแอปพลิเคชันในเครื่องด้วย Skaffold
• แสดงผลไฟล์ Manifest และทำให้แอปพลิเคชันใช้งานได้

2. ก่อนจะเริ่มต้น

การเตรียม Workspace

1. เปิดโปรแกรมแก้ไข Cloud Shell โดยไปที่ URL ต่อไปนี้

https://shell.cloud.google.com

อนุญาตคุกกี้ของบุคคลที่สาม คลิก "เว็บไซต์ไม่ทำงาน" แล้วคลิก "อนุญาตคุกกี้"

2. หากยังไม่ได้ดำเนินการ ให้โคลนแหล่งที่มาของแอปพลิเคชันในหน้าต่างเทอร์มินัลด้วยคำสั่งต่อไปนี้

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

3. เปลี่ยนเป็นไดเรกทอรีที่เก็บที่โคลนแล้ว

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

4. ตั้งค่าพื้นที่ทำงาน Cloud Shell เป็นไดเรกทอรีปัจจุบันโดยเรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้

cloudshell workspace .

การเตรียมโปรเจ็กต์

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 ที่คล้ายกับ Kubernetes และส่วนต่อไปนี้ใน YAML

• build
• deploy
• profiles

ส่วนเหล่านี้จะกำหนดวิธีสร้างและติดตั้งใช้งานแอปพลิเคชัน รวมถึงโปรไฟล์สำหรับเป้าหมายการติดตั้งใช้งานแต่ละรายการ

ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับรายการขั้นตอน Skaffold ทั้งหมดได้ในเอกสารประกอบเกี่ยวกับขั้นตอนไปป์ไลน์ Skaffold

4. สร้าง

ส่วน build มีการกำหนดค่าที่กำหนดวิธีสร้างแอปพลิเคชัน ในกรณีนี้ คุณจะเห็นการกำหนดค่าวิธีจัดการแท็ก git รวมถึงส่วน artifacts ที่กำหนดรูปภาพคอนเทนเนอร์ซึ่งประกอบกันเป็นแอปพลิเคชัน

นอกจากนี้ ในส่วนนี้คุณจะเห็นข้อมูลอ้างอิงถึง Dockerfile ที่ใช้สร้างรูปภาพ นอกจากนี้ Skaffold ยังรองรับเครื่องมือบิลด์อื่นๆ เช่น Jib, Maven, Gradle, Buildpacks, Bazel และสคริปต์ที่กำหนดเอง คุณอ่านข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการกำหนดค่านี้ได้ในเอกสารประกอบการสร้าง Skaffold

5. ทำให้ใช้งานได้

ส่วน deploy มีการกำหนดค่าที่กำหนดวิธีติดตั้งใช้งานแอปพลิเคชัน ในกรณีนี้ คุณจะเห็นตัวอย่างการติดตั้งใช้งานเริ่มต้นที่กำหนดค่า Skaffold ให้ใช้เครื่องมือ Kustomize

เครื่องมือ Kustomize มีฟังก์ชันในการสร้างไฟล์ Manifest ของ Kubernetes โดยการรวมชุดไฟล์ YAML ของคอมโพเนนต์ทั่วไป (ในไดเรกทอรี base) เข้ากับ "การซ้อนทับ" อย่างน้อย 1 รายการ ซึ่งโดยทั่วไปจะสอดคล้องกับเป้าหมายการติดตั้งใช้งานอย่างน้อย 1 รายการ ซึ่งมักจะเป็น dev, test, staging และ production หรือที่คล้ายกัน

ในตัวอย่างนี้ คุณจะเห็นการซ้อนทับ 2 รายการสำหรับเป้าหมาย 3 รายการ ได้แก่ dev, staging และ prod โดยจะใช้การซ้อนทับ dev ในระหว่างการพัฒนาในเครื่อง และใช้การซ้อนทับ staging และ prod เมื่อทำการติดตั้งใช้งานโดยใช้ Skaffold

6. โปรไฟล์

ส่วน profiles มีการกำหนดค่าที่กำหนดการกำหนดค่าการสร้าง การทดสอบ และการติดตั้งใช้งานสำหรับบริบทต่างๆ โดยปกติแล้วบริบทที่แตกต่างกันคือสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันในไปป์ไลน์การติดตั้งใช้งานแอปพลิเคชัน เช่น staging หรือ prod ในตัวอย่างนี้ ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถจัดการไฟล์ Manifest ที่มีเนื้อหาแตกต่างกันสำหรับสภาพแวดล้อมเป้าหมายต่างๆ ได้อย่างง่ายดายโดยไม่ต้องกำหนดค่าบอยเลอร์เพลตซ้ำ

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

ตัวอย่างเช่น ให้เปิดไฟล์ overlays > prod > deployment.yaml โปรดสังเกตว่ามีการกำหนดค่าจำนวนรีพลิกาสำหรับแอปพลิเคชันที่นี่เป็น 3 ซึ่งจะลบล้างการกำหนดค่าพื้นฐาน

การไปยังส่วนต่างๆ ของซอร์สโค้ดของแอปพลิเคชัน

1. เปิดไฟล์ app > main.go ต่อไปนี้ในแผง IDE นี่คือแอปพลิเคชัน Golang แบบง่ายที่เขียนสตริงไปยัง stdout ทุกวินาที
2. โปรดทราบว่าแอปพลิเคชันจะแสดงชื่อของพ็อด Kubernetes ที่แอปพลิเคชันทำงานอยู่ด้วย

การดู Dockerfile

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

7. การพัฒนาด้วย Skaffold

การกำหนดค่าสภาพแวดล้อม Kubernetes

1. เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อให้แน่ใจว่าคลัสเตอร์ Kubernetes ในเครื่องทำงานและได้รับการกำหนดค่าแล้ว

minikube start

ซึ่งอาจใช้เวลาหลายนาที คุณควรเห็นเอาต์พุตต่อไปนี้หากคลัสเตอร์เริ่มต้นสำเร็จ

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

คุณควรเห็นเอาต์พุตต่อไปนี้

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

การใช้ Skaffold สำหรับการพัฒนาในเครื่อง

1. เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อสร้างแอปพลิเคชันและนำไปใช้งานในคลัสเตอร์ Kubernetes ในเครื่องที่ทำงานใน Cloud Shell

skaffold dev

คุณควรเห็นกระบวนการสร้างคอนเทนเนอร์แอปพลิเคชันทำงาน ซึ่งอาจใช้เวลา 1 นาที จากนั้นเอาต์พุตของแอปพลิเคชันจะทำซ้ำทุกวินาที

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

โปรดทราบว่าชื่อพ็อดที่แน่นอนจะแตกต่างจากเอาต์พุตทั่วไปที่ระบุไว้ข้างต้น

ทำการเปลี่ยนแปลงแอปพลิเคชัน

เมื่อแอปพลิเคชันทํางานในคลัสเตอร์ Kubernetes ในเครื่องแล้ว คุณสามารถทําการเปลี่ยนแปลงโค้ดได้ และ Skaffold จะสร้างใหม่และทําให้แอปพลิเคชันใช้งานได้ในคลัสเตอร์อีกครั้งโดยอัตโนมัติ

1. เปิดไฟล์ app > main.go ในแผง IDE แล้วเปลี่ยนสตริงเอาต์พุต

"Hello world from pod %s!\n"

ถึง:

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

เมื่อทำการเปลี่ยนแปลงแล้ว คุณควรเห็น Skaffold สร้างอิมเมจใหม่และนำไปใช้กับคลัสเตอร์อีกครั้ง โดยการเปลี่ยนแปลงในเอาต์พุตจะปรากฏในหน้าต่างเทอร์มินัล

2. ตอนนี้ในไฟล์ "app > main.go" ในแผง IDE ให้เปลี่ยนบรรทัดต่อไปนี้

time.Sleep(time.Second * 1)

ถึง

time.Sleep(time.Second * 10)

อีกครั้งที่คุณควรเห็นแอปพลิเคชันที่สร้างใหม่และนำไปใช้งานอีกครั้ง โดยบรรทัดเอาต์พุตจะปรากฏทุกๆ 10 วินาที

การเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่า Kubernetes

จากนั้นคุณจะทำการเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่า Kubernetes และ Skaffold จะทำการติดตั้งใช้งานอีกครั้งโดยอัตโนมัติ

1. เปิดไฟล์ base > deployment.yaml ใน IDE แล้วเปลี่ยนบรรทัดต่อไปนี้

replicas: 1

ถึง

replicas: 2

เมื่อนำแอปพลิเคชันไปใช้งานอีกครั้ง คุณควรเห็นพ็อด 2 รายการทำงาน โดยแต่ละรายการจะมีชื่อต่างกัน

2. ตอนนี้ให้เปลี่ยนบรรทัดเดียวกันในไฟล์ base > deployment.yaml กลับเป็น

replicas: 1

คุณควรเห็นพ็อด 1 รายการถูกนำออกจากบริการเพื่อให้เหลือเพียง 1 รายการ

3. สุดท้าย ให้กด Ctrl-C ในหน้าต่างเทอร์มินัลเพื่อหยุดการพัฒนา Skaffold ในเครื่อง

การตัดรุ่น

จากนั้นคุณจะสร้างรีลีสโดยสร้างอิมเมจรีลีสและติดตั้งใช้งานในคลัสเตอร์

1. เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อสร้างรุ่น

skaffold build --file-output artifacts.json

คำสั่งนี้จะสร้างอิมเมจสุดท้าย (หากจำเป็น) และส่งรายละเอียดรุ่นไปยังไฟล์ artifacts.json

หากต้องการใช้เครื่องมืออย่าง Cloud Deploy เพื่อติดตั้งใช้งานคลัสเตอร์ ไฟล์นี้จะมีข้อมูลการเผยแพร่ ซึ่งหมายความว่าอาร์ติแฟกต์จะเปลี่ยนแปลงไม่ได้ในเส้นทางสู่การเผยแพร่

2. เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อดูเนื้อหาของไฟล์ artifacts.json

cat artifacts.json | jq

โปรดทราบว่าไฟล์มีข้อมูลอ้างอิงถึงรูปภาพที่จะใช้ในการติดตั้งใช้งานขั้นสุดท้าย

การติดตั้งใช้งานในเวอร์ชันทดลองใช้

1. เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อติดตั้งใช้งานรุ่นโดยใช้โปรไฟล์ staging

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

เมื่อการติดตั้งใช้งานเสร็จสมบูรณ์แล้ว คุณควรเห็นเอาต์พุตจาก 2 พ็อดคล้ายกับเอาต์พุตต่อไปนี้

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

2. กด Ctrl-C ในหน้าต่างเทอร์มินัลเพื่อหยุดเอาต์พุตของ Skaffold
3. เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อดูว่าแอปพลิเคชันทำงานในคลัสเตอร์

kubectl get all --namespace staging

คุณควรเห็นชื่อพ็อดที่แตกต่างกัน 2 ชื่อ เนื่องจากโปรไฟล์ staging สำหรับแอปพลิเคชันระบุว่าควรมีรีพลิเคชัน 2 รายการในการติดตั้งใช้งาน

การติดตั้งใช้งานในเวอร์ชันที่ใช้งานจริง

1. ตอนนี้ให้เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อติดตั้งใช้งานรุ่นโดยใช้โปรไฟล์ prod

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

เมื่อการติดตั้งใช้งานเสร็จสมบูรณ์แล้ว คุณควรเห็นเอาต์พุตจากพ็อด 3 รายการคล้ายกับเอาต์พุตต่อไปนี้

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

2. กด Ctrl-C ในหน้าต่างเทอร์มินัลเพื่อหยุดเอาต์พุตของ Skaffold

คุณควรเห็นชื่อพ็อดที่แตกต่างกัน 3 ชื่อ เนื่องจากโปรไฟล์ prod สำหรับแอปพลิเคชันระบุว่าควรมีการจำลอง 3 รายการในการติดตั้งใช้งาน

3. เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อดูว่าแอปพลิเคชันทำงานในคลัสเตอร์

kubectl get all --namespace prod

คุณควรเห็นเอาต์พุตที่มีบรรทัดคล้ายกับบรรทัดต่อไปนี้ซึ่งแสดงการติดตั้งใช้งาน prod

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

นอกจากนี้ คุณควรเห็นพ็อดแอปพลิเคชัน 3 พ็อดทํางานอยู่

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 คุณได้ทําUnderstanding Skaffoldแล็บเสร็จแล้ว และได้เรียนรู้วิธีกําหนดค่าและใช้ Skaffold สําหรับการพัฒนาในเครื่องและการติดตั้งใช้งานแอปพลิเคชัน

ขั้นตอนต่อไปที่ทำได้

ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Skaffold

• ข้อมูลเจาะลึกเกี่ยวกับ Skaffold

ล้างข้อมูล

1. เรียกใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อปิดคลัสเตอร์ในเครื่อง

minikube delete