Giới thiệu
Ở bài này chúng ta sẽ tìm hiểu cách làm thế nào để triển khai hệ thống Microservices trên môi trường Kubernetes.
Về hệ thống thì ta sẽ sử dụng Nodejs Molecular, đây là một Framework dùng để xây dựng ứng dụng với kiến trúc Microservices.
Kiến trúc của ứng dụng
API Gateway: đóng vai trò là ngõ vào của ứng dụng, nó sẽ tạo một HTTP Endpoint và hứng yêu cầu từ người dùng.
NATS: đóng vai trò là một trạm chuyển tiếp để cho các Service có thể giao tiếp được với nhau.
Categories Service và News Service: đây là Service thực hiện công việc CRUD cho các resource liên quan.
Redis: dùng để Cache kết quả lấy ra từ Database, giúp giảm số lần thực hiện truy vấn vào DB và tăng tốc độ của ứng dụng.
Database: nơi lưu trữ dữ liệu, ta sẽ xài PostgreSQL.
Ta đã xem sơ qua về kiến trúc của hệ thống Microservices, tiếp theo ta sẽ tiến hành viết cấu hình cho từng thành phần trên và triển khai nó lên Kubernetes.
Xây dựng Container Image
Các bạn có thể sử dụng Image mình đã xây dựng sẵn tên là 080196/microservice
, hoặc nếu các bạn thích tự xây dựng Image riêng thì các bạn tải source code từ đây xuống NodeJS Microservices.
Sau đó các bạn nhảy vào thư mục microservices/code
và thực hiện xây dựng Image với tên Image sẽ là <docker-hub-username>/microservice
, tiếp theo các bạn đẩy Image lên Docker Hub, ví dụ:
Tiếp theo ta tiến hành viết tệp tin cấu hình cho ứng dụng.
Triển khai API Gateway
Đầu tiên ta sẽ viết tệp tin cấu hình cho API Gateway, ta dùng Deployment để triển khai API Gateway, tạo tệp tin tên là api-gateway-deployment.yaml
:
Trong Image 080196/microservice
chúng ta đã xây dựng ở trên, có 3 Service ở trong Image đó là api
, categories
, news
. Ta chọn Service ta cần chạy bằng cách truyền tên của Service thông qua biến môi trường SERVICES
, ở tệp tin cấu hình trên ta chạy API Gateway nên ta truyền vào giá trị là api
.
Các bạn nhìn vào phần code ở tệp tin code/services/api.service.ts
, ta thấy ở chỗ cấu hình cho API Gateway ở dòng 15.
Biến môi trường PORT dùng để chọn port
của API Gateway, ở trên ta truyền vào giá trị là 3000. Biến môi trường CACHER
dùng để khai báo Redis Host.
Ta tạo Deployment.
Ta đã tạo được API Gateway, nhưng khi bạn liệt kê Pod thì bạn sẽ thấy nó chạy không thành công.
Ta kiểm tra Pod để xem lý do.
Lỗi được hiển thị ở đây là do ta không thể kết nối được tới Redis, vì ta chưa tạo Redis.
Triển khai Redis
Tiếp theo ta sẽ tạo Redis, tạo một tệp tin tên là redis-deployment.yaml
:
Vậy là ta đã tạo được Redis Pod, tiếp theo nếu muốn kết nối được tới Redis Pod này thì ta cần phải tạo Kubernetes Service cho nó. Tạo tệp tin tên là redis-service.yaml
:
Ta tạo Kubernetes Service:
Khởi động lại API Gateway Deployment.
Bây giờ khi ta liệt kê Pod, ta vẫn thấy nó vẫn chưa chạy được thành công.
kiểm tra để xem tại sao.
API Gateway đã kết nối tới Redis thành công, tuy nhiên bây giờ thì API Gateway bị lỗi là do không thể kết nối được tới Database.
Triển khai Database
Bước tiếp theo là ta sẽ tạo Database, để triển khai Database ta sẽ không dùng Deployment mà sẽ dùng StatefulSet. Ta tạo tệp tin tên là postgres-statefulset.yaml
:
Lưu ý tên của storageClassName
tùy thuộc vào Kubernetes Cluster của ta, để kiểm tra StorageClass thì ta gõ câu lệnh kubectl get sc
.
Ta tạo StatefulSet:
Để kết nối được tới DB thì ta cần tạo Kubernetes Service cho nó, tạo tệp tin tên là postgres-service.yaml
:
Ta tạo Kubernetes Service:
Ta cần cập lại cấu hình của API Gateway Deployment để nó có thể kết nối được tới DB. Các bạn xem ở trong tệp tin code/src/db/connect.ts
thì sẽ thấy các biến môi trường mà API Gateway dùng để kết nối tới DB.
Cập nhật các biến env
của tệp tin api-gateway-deployment.yaml
và tạo lại API Gateway.
Bây giờ khi ta liệt kê Pod thì ta thấy API Gateway đã chạy thành công.
Triển khai Categories Service và News Service
Tiếp theo ta sẽ triển khai hai Services còn lại của Micoservices, tạo tệp tin tên là categories-news-deployment.yaml
:
Sau khi tạo hai Service này xong thì để chúng và API Gateway có thể giao tiếp với nhau, ta cần tạo NATS.
Triển khai NATS
Tạo một tệp tin tên là nats-deployment.yaml
với cấu hình như sau:
Tiếp theo ta tạo Kubernetes Service cho NATS, tạo tệp tin nats-service.yaml
:
Bước cuối cùng ta cập nhật lại env
của API Gateway và Categories Service với News Service. Thêm vào env
các giá trị sau để chỉ định TRANSPORTER
cho các Service:
Cập nhật lại toàn bộ Deployment.
Ta liệt kê Pod và kiểm tra xem các Service đã có thể giao tiếp với nhau được chưa:
Bạn sẽ thấy logs
là News Service và Categories Service đã được kết nối tới API Gateway. Vậy là ứng dụng của ta đã chạy thành công.
Nhưng ta để ý thấy giá trị env
ta khai báo có hơi dài và lập lại ở các tệp tin Deployment không? Ta có thể dùng ConfigMap để khai báo cấu hình ở chỗ và sử dụng lại cho nhiều nơi, giúp tệp tin cấu hình của ta gọn hơn.
Khai báo cấu hình chung
Tạo một tệp tin tên là microservice-cm.yaml
với cấu hình như sau:
Ta cập nhật lại cấu hình của các tệp Deployment như sau, tệp tin api-gateway-deployment.yaml
:
Tệp tin categories-news-deployment.yaml
:
Ta liệt kê Pod và kiểm tra mọi thứ có ổn không:
Tất cả các thành phần của ứng dụng ta vẫn chạy bình thường. Ta sử dụng ConfigMap để giúp tệp tin cấu hình của ta nhìn gọn hơn và dễ dàng cập nhật.
Kết luận
Vậy là ta đã triển khai được hệ thống Microservice lên môi trường Kubernetes thành công, như các bạn thấy thì không khó lắm, chỉ cần ta triển khai những thành phần trong hệ thống theo từng bước là ta sẽ triển khai được.
Tác giả @Quân Huỳnh
Học DevOps tại các trung tâm uy tín
Tham gia kênh Slack của DevOps VN
Sản phẩm dinh dưỡng dành cho IT, hỗ trợ sức khỏe để ta có tinh thần làm việc: DINH DƯỠNG VÀ SỨC KHỎE. Các bạn cần hỗ trợ về kĩ thuật thì cứ nhắn Admin 😁, nhận làm mentor với các bạn mua sản phẩm 🥰.