Jak działa Mostek na platformę Kubernetes

Mostek do platformy Kubernetes to iteracyjne narzędzie programistyczne do tworzenia aplikacji mikrousług przeznaczonych dla platformy Kubernetes. Rozszerzenie Bridge to Kubernetes jest dostępne dla programów Visual Studio i Visual Studio Code (VS Code).

Rozwiązanie Bridge to Kubernetes umożliwia uruchamianie i debugowanie kodu na komputerze deweloperskim. Ten komputer jest nadal połączony z klastrem Kubernetes z pozostałą częścią aplikacji lub usług. Jeśli masz dużą architekturę mikrousług z wieloma usługami i bazami danych, replikowanie tych zależności na komputerze deweloperów może być trudne. Kompilowanie i wdrażanie kodu w klastrze Kubernetes dla każdej zmiany kodu może być powolne, czasochłonne i trudne.

Rozwiązanie Bridge to Kubernetes tworzy połączenie między komputerem deweloperskim a klastrem. Takie podejście pozwala uniknąć konieczności kompilowania i wdrażania kodu w klastrze. Usługę można przetestować i opracować w kontekście połączonym z klastrem. Takie podejście umożliwia debugowanie bez tworzenia konfiguracji platformy Docker lub Kubernetes.

Mostek do platformy Kubernetes przekierowuje ruch między połączonym klastrem Kubernetes a komputerem deweloperskim. Lokalny kod i usługi w klastrze Kubernetes mogą komunikować się tak, jakby były w tym samym klastrze Kubernetes.

Rozwiązanie Bridge to Kubernetes umożliwia replikowanie zmiennych środowiskowych i zainstalowanych woluminów w klastrze Kubernetes na komputer deweloperski. Dostęp do zmiennych środowiskowych i zainstalowanych woluminów umożliwia pracę nad kodem bez konieczności replikowania tych zależności.

Wymagania

Uwaga

Rozwiązanie Bridge to Kubernetes nie działa z klastrami Platformy Docker for Desktop Kubernetes. Aby użyć narzędzia Bridge to Kubernetes, potrzebujesz jednej z następujących konfiguracji:

• Program VS Code z zainstalowanym rozszerzeniem Bridge to Kubernetes.
• Program Visual Studio 2019 w wersji 16.7 lub nowszej działa w systemie Windows 10 lub nowszym. Upewnij się, że zainstalowano obciążenie ASP.NET i tworzenie aplikacji internetowych. Zainstaluj rozszerzenie Bridge to Kubernetes.

Aby nawiązać połączenie z klastrem Kubernetes, możesz użyć narzędzia Bridge to Kubernetes. To połączenie przekierowuje ruch do i z istniejącego zasobnika w klastrze do komputera programistycznego.

Uwaga

W przypadku korzystania z rozwiązania Bridge to Kubernetes zostanie wyświetlony monit o podanie nazwy usługi w celu przekierowania do komputera deweloperskiego. Ta opcja jest wygodnym sposobem identyfikowania zasobnika na potrzeby przekierowania. Wszystkie przekierowania między klastrem Kubernetes a komputerem deweloperskim są przeznaczone dla zasobnika. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Udostępnianie usługi.

W programie VS Code mostek do platformy Kubernetes obsługuje wszystkie języki, o ile można je uruchamiać lokalnie. W programie Visual Studio platforma Bridge to Kubernetes obsługuje platformę .NET Core. Rozwiązanie Bridge to Kubernetes nie obsługuje programu .NET Framework w programie Visual Studio, ponieważ wymaga obsługi węzłów systemu Windows.

Uwaga

Rozwiązanie Bridge to Kubernetes jest przeznaczone tylko do użycia w scenariuszach programowania i testowania. Nie jest ona przeznaczona ani obsługiwana do użytku z klastrami produkcyjnymi ani usługami na żywo w aktywnym użyciu.

Aby zapoznać się z bieżącymi funkcjami i przyszłymi planami, zobacz plan mostu na platformę Kubernetes.

Nawiązywanie połączenia

Gdy platforma Bridge to Kubernetes nawiązuje połączenie z klastrem, wykonuje następujące akcje:

• Monituje o skonfigurowanie usługi w celu zastąpienia w klastrze, portu na komputerze dewelopera do użycia w kodzie oraz zadania uruchamiania kodu jako jednorazowej akcji.
• Zastępuje kontener w zasobniku w klastrze kontenerem agenta zdalnego, który przekierowuje ruch do komputera deweloperskiego.
• Uruchamia polecenie kubectl port-forward na komputerze dewelopera, aby przekazać ruch z komputera deweloperskiego do agenta zdalnego uruchomionego w klastrze.
• Zbiera informacje o środowisku z klastra przy użyciu agenta zdalnego. Te informacje o środowisku obejmują zmienne środowiskowe, widoczne usługi, instalowanie woluminów i instalowanie wpisów tajnych.
• Konfiguruje środowisko w programie Visual Studio, aby usługa na komputerze dewelopera mogła uzyskiwać dostęp do tych samych zmiennych, co w przypadku, gdy była uruchomiona w klastrze.
• Aktualizacje pliku hostów, aby mapować usługi w klastrze na lokalne adresy IP na komputerze dewelopera. Te wpisy plików hostów umożliwiają uruchamianie kodu na komputerze dewelopera w celu wysłania żądań do innych usług uruchomionych w klastrze. Aby zaktualizować plik hostów , rozwiązanie Bridge to Kubernetes wymaga dostępu administratora na komputerze deweloperskim.
• Rozpoczyna uruchamianie i debugowanie kodu na komputerze dewelopera. W razie potrzeby mostek do platformy Kubernetes zwalnia wymagane porty na komputerze deweloperskim, zatrzymując usługi lub procesy, które obecnie korzystają z tych portów.

Korzystanie z rozwiązania Bridge to Kubernetes

Po nawiązaniu połączenia z klastrem uruchom i debuguj kod natywnie na komputerze bez konteneryzacji. Kod współdziała z klastrem. Dowolny ruch sieciowy odbierany przez agenta zdalnego jest przekierowywany do portu lokalnego określonego podczas połączenia. Natywnie uruchomiony kod może akceptować i przetwarzać ten ruch. Zmienne środowiskowe, woluminy i wpisy tajne z klastra są udostępniane do kodu uruchomionego na komputerze dewelopera.

Mostek do platformy Kubernetes dodaje wpisy plików hostów i przekazywanie portów do komputera deweloperskiego. Kod może wysyłać ruch sieciowy do usług uruchomionych w klastrze przy użyciu nazw usług z klastra. Ten ruch jest przekazywany do usług uruchomionych w klastrze. Ruch jest kierowany między komputerem dewelopera a klastrem przez cały czas, w którym masz połączenie.

Ponadto rozwiązanie Bridge to Kubernetes umożliwia replikowanie zmiennych środowiskowych i zainstalowanych plików dostępnych dla zasobników w klastrze na komputerze deweloperskim KubernetesLocalProcessConfig.yaml za pośrednictwem pliku . Możesz również użyć tego pliku do utworzenia nowych zmiennych środowiskowych i instalacji woluminów.

Uwaga

Przez czas trwania połączenia z klastrem oraz 15 minut mostek do platformy Kubernetes uruchamia proces o nazwie EndpointManager z uprawnieniami administratora na komputerze lokalnym.

Możesz debugować równolegle z wieloma usługami. Uruchom dowolną liczbę wystąpień programu Visual Studio jako usług, które chcesz debugować. Upewnij się, że usługi nasłuchują lokalnie na różnych portach. Skonfiguruj je i debuguj oddzielnie. Izolacja nie jest obsługiwana w tym scenariuszu.

Dodatkowa konfiguracja

Plik KubernetesLocalProcessConfig.yaml umożliwia replikowanie zmiennych środowiskowych i zainstalowanych plików dostępnych dla zasobników w klastrze. W przypadku korzystania z programu Visual Studio plik KubernetesLocalConfig.yaml musi znajdować się w tym samym katalogu co plik projektu dla usługi. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Konfigurowanie mostka na platformie Kubernetes.

Korzystanie z funkcji routingu do opracowywania w izolacji

Domyślnie platforma Bridge to Kubernetes przekierowuje cały ruch dla usługi do komputera deweloperskiego. Zamiast tego możesz użyć funkcji routingu, aby przekierowywać żądania tylko z poddomeny do komputera dewelopera. Te możliwości routingu umożliwiają korzystanie z mostka do platformy Kubernetes w celu opracowywania w izolacji i unikania zakłócania innego ruchu w klastrze.

Poniższa animacja przedstawia dwóch deweloperów pracujących nad tym samym klastrem w izolacji:

Po włączeniu pracy w izolacji narzędzie Bridge to Kubernetes wykonuje następujące akcje oprócz nawiązywania połączenia z klastrem Kubernetes:

• Sprawdza, czy klaster Kubernetes nie ma włączonej usługi Azure Dev Spaces.
• Replikuje wybraną usługę w klastrze w tej samej przestrzeni nazw i dodaje etykietę routing.visualstudio.io/route-from=SERVICE_NAME i adnotację routing.visualstudio.io/route-on-header=kubernetes-route-as=GENERATED_NAME .
• Konfiguruje i uruchamia menedżera routingu w tej samej przestrzeni nazw w klastrze Kubernetes. Menedżer routingu używa selektora etykiet do wyszukiwania etykiety routing.visualstudio.io/route-from=SERVICE_NAME i adnotacji routing.visualstudio.io/route-on-header=kubernetes-route-as=GENERATED_NAME podczas konfigurowania routingu w przestrzeni nazw.

Uwaga

Rozwiązanie Bridge to Kubernetes sprawdza, czy usługa Azure Dev Spaces jest włączona w klastrze Kubernetes. Spowoduje to wyświetlenie monitu o wyłączenie usługi Azure Dev Spaces przed użyciem mostka do platformy Kubernetes.

Menedżer routingu wykonuje następujące akcje podczas uruchamiania:

• Duplikuje wszystkie wejścia, w tym ruch przychodzący modułu równoważenia obciążenia, znalezione w przestrzeni nazw przy użyciu GENERATED_NAME dla poddomeny.
• Tworzy zasobnik wysłannika dla każdej usługi skojarzonej ze zduplikowanymi ruchami przychodzącymi z poddomeną GENERATED_NAME .
• Tworzy kolejny zasobnik wysłannika dla usługi, nad którą pracujesz w izolacji. Ta konfiguracja umożliwia kierowanie żądań z poddomeną do komputera dewelopera.
• Konfiguruje reguły routingu dla każdego zasobnika wysłannika do obsługi routingu dla usług za pomocą poddomeny.

Na poniższym diagramie przedstawiono klaster Kubernetes przed połączeniem mostka z klastrem Kubernetes:

Na poniższym diagramie przedstawiono ten sam klaster z włączonym rozwiązaniem Bridge to Kubernetes w trybie izolacji. W tym miejscu można zobaczyć zduplikowaną usługę i zasobniki wysłanników, które obsługują routing w izolacji.

Gdy klaster odbiera żądanie z poddomeną GENERATED_NAME , dodaje do żądania nagłówek kubernetes-route-as=GENERATED_NAME . Zasobniki wysłanników obsługują routing żądania do odpowiedniej usługi w klastrze. W przypadku żądania do usługi, która jest wykonywana w izolacji, klaster przekierowuje żądanie do komputera dewelopera przez agenta zdalnego.

Gdy klaster odbiera żądanie bez poddomeny GENERATED_NAME , nie dodaje nagłówka do żądania. Zasobniki wysłanników obsługują routing żądania do odpowiedniej usługi w klastrze. W przypadku żądania usługi, która jest zastępowana, zasobniki kierują ją do oryginalnej usługi zamiast agenta zdalnego.

Ważne

Każda usługa w klastrze musi przesyłać dalej nagłówek kubernetes-route-as=GENERATED_NAME podczas wykonywania dodatkowych żądań. Na przykład gdy usługa ServiceA odbiera żądanie, następnie wysyła żądanie do usługi B przed zwróceniem odpowiedzi. W tym przykładzie usługa ServiceA musi przekazać nagłówek kubernetes-route-as=GENERATED_NAME w żądaniu do usługi ServiceB. Niektóre języki, takie jak ASP.NET, mogą mieć metody obsługi propagacji nagłówka.

Gdy odłączysz się od klastra, domyślnie program Bridge to Kubernetes usunie wszystkie zasobniki wysłannika i zduplikowaną usługę.

Uwaga

Wdrożenie i usługa menedżera routingu pozostają uruchomione w przestrzeni nazw. Aby usunąć wdrożenie i usługę, uruchom następujące polecenia dla przestrzeni nazw.

kubectl delete deployment routingmanager-deployment -n NAMESPACE
kubectl delete service routingmanager-service -n NAMESPACE

Diagnostyka i rejestrowanie

W przypadku nawiązywania połączenia z klastrem przy użyciu narzędzia Bridge to Kubernetes komputer rejestruje diagnostykę. Przechowuje je w katalogu TEMP komputera deweloperskiego w folderze Bridge to Kubernetes.

Autoryzacja RBAC na platformie Kubernetes

Platforma Kubernetes zapewnia kontrolę dostępu opartą na rolach (RBAC) do zarządzania uprawnieniami dla użytkowników i grup. Aby uzyskać informacje, zobacz dokumentację platformy Kubernetes. Uprawnienia dla klastra z włączoną kontrolą dostępu opartej na rolach można ustawić, tworząc plik YAML i używając polecenia kubectl , aby zastosować go do klastra.

Aby ustawić uprawnienia w klastrze, utwórz lub zmodyfikuj plik YAML, taki jak permissions.yml. Użyj przestrzeni nazw dla <namespace> użytkowników i grup, które potrzebują dostępu.

kind: RoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: bridgetokubernetes-<namespace>
  namespace: development
subjects:
  - kind: User
    name: jane.w6wn8.k8s.ginger.eu-central-1.aws.gigantic.io
    apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  - kind: Group
    name: dev-admin
    apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: admin
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

Zastosuj uprawnienia przy użyciu następującego polecenia:

kubectl -n <namespace> apply -f <yaml file name>

Ograniczenia

Rozwiązanie Bridge to Kubernetes ma następujące ograniczenia:

• Zasobnik może mieć uruchomiony tylko jeden kontener w tym zasobniku, aby pomyślnie nawiązać połączenie z rozwiązaniem Bridge to Kubernetes.
• Obecnie zasobniki Bridge to Kubernetes muszą być kontenerami systemu Linux. Kontenery systemu Windows nie są obsługiwane.
• Rozwiązanie Bridge to Kubernetes wymaga podwyższonych uprawnień do uruchamiania na komputerze deweloperskim w celu edytowania pliku hostów.
• Nie można używać mostka do platformy Kubernetes w klastrach z włączoną usługą Azure Dev Spaces.

Następne kroki

Aby rozpocząć korzystanie z mostka do platformy Kubernetes w celu nawiązania połączenia z lokalnym komputerem deweloperskim z klastrem, zobacz Use Bridge to Kubernetes (VS) or Use Bridge to Kubernetes (VS Code) (Używanie mostka do platformy Kubernetes (VS Code) lub Używanie mostu do platformy Kubernetes (VS Code).