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go-zero と Kubernetes の実践: 高可用性、高パフォーマンス、高スケーラビリティを備えたコンテナ化されたマイクロサービスアーキテクチャの構築

王林

リリース： 2023-06-22 09:26:38

オリジナル

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インターネットの規模が継続的に拡大し、ユーザーのニーズが高まるにつれ、マイクロサービスアーキテクチャの利点がますます注目されるようになりました。その後、高可用性、高パフォーマンス、高スケーラビリティなどのニーズをより適切に満たすことができる、コンテナ化されたマイクロサービスアーキテクチャが特に重要になってきました。この傾向の下、go-zero と Kubernetes が最も人気のあるコンテナ化されたマイクロサービスフレームワークになりました。

この記事では、go-zero フレームワークと Kubernetes コンテナオーケストレーションツールを使用して、高可用性、高パフォーマンス、高スケーラビリティのコンテナ化されたマイクロサービスアーキテクチャを構築する方法を紹介します。まず、go-zero と Kubernetes の基本概念を簡単に理解しましょう。

go-zero は Golang をベースに開発されたマイクロサービスフレームワークで、軽量、高パフォーマンス、シンプルで使いやすいという利点があります。自動コード生成のサポート、幅広いコンポーネントライブラリとの統合、高パフォーマンスのマイクロサービスの迅速な構築が特徴です。

Kubernetes は、ポータブルで拡張可能なオープンソースのコンテナオーケストレーションツールです。その主な機能には、コンテナのデプロイメント、スケーリング、運用とメンテナンスの管理が含まれており、これにより、アプリケーションのコンテナ化プロセスが大幅に簡素化されます。アプリケーションの管理とメンテナンスの向上効率。

ここからは、これら 2 つのツールを組み合わせて、高可用性、高パフォーマンス、高スケーラビリティのコンテナ化されたマイクロサービスアーキテクチャを構築する方法を紹介します。

ステップ 1: マイクロサービスアプリケーションを設計する

go-zero と Kubernetes を使用してマイクロサービスアプリケーションを構築する前に、まずアプリケーションを設計する必要があります。 go-zero フレームワークの特徴は、入力された設計仕様に基づいてコードを自動的に生成する機能であるため、アプリケーションの設計仕様は可能な限り明確である必要があります。

アプリケーションを設計するときは、次の側面を考慮できます。

マイクロサービスの分割: アプリケーションのビジネスロジックに基づいて、アプリケーションを複数のマイクロサービスに分割します。
マイクロサービスの責任: 各マイクロサービスの機能と責任を決定します。
インターフェイス設計: 入力、出力などを含む、各マイクロサービスのインターフェイスを定義します。
データベース設計: アプリケーションに必要なデータベーステーブル構造を設計します。

ステップ 2: go-zero フレームワークを使用してマイクロサービスコードを生成する

go-zero フレームワークは、ドメインモデルに基づいた gRPC ベースのマイクロサービスコードの自動生成をサポートしています。手作業の削減コードの作成にかかる時間と労力。

アプリケーションの go-zero フレームワークを選択する場合は、アプリケーションが次の特性を備えていることを確認する必要があります。

gRPC に基づくマイクロサービス通信: gRPC は高性能です。、クロス言語、クロスプラットフォームプラットフォームの RPC フレームワークは効率的で、安全で、信頼性があります。
宣言型 API 設計のサポート: Swagger2 を通じて API 仕様を定義し、API ドキュメントと SDK を生成します。
自動コード生成: ドメインモデルに従って、gRPC ベースのマイクロサービスコードを自動的に生成します。

goctl ツールを使用してマイクロサービスコードを生成すると、開発効率が大幅に向上します。 order という名前のマイクロサービスを開発するとします。生成されるコードコマンドは次のとおりです:

$ goctl api new -o order

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生成されるファイル構造は次のとおりです:

order
├── api
│   └── order.api
├── etc
└── internal
    ├── config
    │   └── config.go
    └── logic
        ├── orderlogic.go
        └── orderlogic_test.go

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このうち、order.api は API 仕様を定義します。 orderlogic.go は order マイクロサービスのビジネスロジックを実装し、config.go はマイクロサービスの構成情報を定義します。

ステップ 3: マイクロサービスのコンテナ化

マイクロサービスのコンテナ化は、Go-zero アプリケーションを Kubernetes クラスターにデプロイするために必要なプロセスです。コンテナ化されたアプリケーションは、より柔軟、スケーラブルかつ効率的にデプロイおよび管理できます。次に、注文マイクロサービスのコンテナーイメージを作成します。

コンテナイメージを構築するための Dockerfile ファイルをアプリケーションのルートディレクトリに作成します。

# 基于golang的官方镜像构建
FROM golang:1.13.8-alpine

# 在容器中创建一个工作目录
RUN mkdir -p /go/src/order
WORKDIR /go/src/order

# 将当前目录下的所有文件复制到容器中的 /go/src/order 目录下
COPY . /go/src/order

# 安装go-zero框架和依赖项
RUN cd /go/src/order && 
    go get -u github.com/tal-tech/go-zero && 
    go mod download

# 构建容器镜像
RUN cd /go/src/order && 
    CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -a -installsuffix cgo

# 启动容器时运行的命令
CMD ["/go/src/order/order"]

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コンテナイメージを構築します

$ docker build -t order:v1.0.0 .

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コンテナを実行します

$ docker run -d -p 8080:8080 order:v1.0.0

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次の方法で注文マイクロをテストできます。ローカルでのcurlコマンドサービスが正しく実行されているかどうか。

ステップ 4: Kubernetes を使用してマイクロサービスをデプロイする

Kubernetes を使用してコンテナ化されたマイクロサービスをデプロイする前に、マイクロサービスを Docker ウェアハウスにプッシュする必要があります。

イメージを Docker Hub にプッシュします

$ docker tag order:v1.0.0 /order:v1.0.0
$ docker push /order:v1.0.0

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デプロイメントの作成

デプロイメントは、ポッドのレプリカセットを管理するために使用されますポッドの数、セキュリティのアップグレード、ロールバックなどを制御できます。

次のデプロイメント YAML ファイルを使用して、order という名前のデプロイメントを作成できます。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: order
spec:
  replicas: 2
  selector:
    matchLabels:
      app: order
  template:
    metadata:
      labels:
        app: order
    spec:
      containers:
      - name: order
        image: /order:v1.0.0
        imagePullPolicy: Always
        ports:
        - containerPort: 8080

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このファイルは、order という名前のデプロイメントを定義します。これには、コピー数、コンテナー名、ミラーアドレス、その他の情報が含まれます。

サービスの作成

サービスは、外部ネットワークリクエストをポッドに対応するコンテナにルーティングするために使用され、ポッドがコンテナにアクセスするための静的 IP と DNS 名を提供します。ポッド。

次のサービス YAML ファイルを使用して、order という名前のサービスを作成できます。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: order
spec:
  selector:
    app: order
  ports:
  - name: http
    port: 8080
    protocol: TCP
    targetPort: 8080
  type: ClusterIP

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このファイルは、サービス名、ポート設定、アクセスプロトコル、その他の情報を含む、order という名前のサービスを定義します。

アプリケーションのデプロイ

次のコマンドを実行してアプリケーションをデプロイします。

$ kubectl apply -f order.yaml

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このコマンドは、order.yaml ファイルからデプロイメントおよびサービスの構成情報を読み取り、対応するデプロイメントおよびサービスのオブジェクトを作成します。

次に、次のコマンドを使用してポッドのステータスを確認します。

$ kubectl get pod -l app=order

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このコマンドは、実行中のポッドのリストとステータスを表示します。

ステップ 5: 負荷分散と自動スケーリングを実装する

マイクロサービスのスケーラビリティと信頼性を向上させるには、自動スケーリングと負荷分散を実装する必要があります。 Kubernetes では、これら 2 つの機能を実装するために、水平ポッドオートスケーラーとサービスが使用されます。

实现负载均衡

在使用Kubernetes部署微服务时，Service用于将外部网络请求路由到Pod对应的容器中，可以提供均衡负载的功能。可以使用loadBalancer配置实现负载均衡。

可以通过下面的Service YAML文件的loadBalancer配置实现负载均衡。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: order
spec:
  selector:
    app: order
  ports:
  - name: http
    port: 8080
    protocol: TCP
    targetPort: 8080
  type: LoadBalancer

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实现自动伸缩

在Kubernetes中，使用Horizontal Pod Autoscaler（HPA）可以实现自动伸缩。HPA使用指标来监控Pod的CPU利用率和其他资源使用情况，并根据阈值进行自动扩展或缩小。

可以通过下面的HPA YAML文件来实现自动伸缩。

apiVersion: autoscaling/v2beta1
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: order
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: order
  minReplicas: 2
  maxReplicas: 10
  metrics:
  - type: Resource
    resource:
      name: cpu
      target:
        type: Utilization
        averageUtilization: 60

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该文件定义了一个名为order的HPA，其中包括目标Deployment、最少Pod副本数、最多Pod副本数、监控指标等信息。

第六步：应用调试和监控

在微服务应用部署后，需要对应用进行调试和监控。这可以帮助检测和解决应用中出现的问题，并对应用进行优化调整。

对于go-zero框架，可以使用goctl工具生成API文档和Swagger接口文档。由于Swagger定义了API规范，因此可以使用Swagger UI来可视化展示API接口。

对于Kubernetes，可以使用Prometheus、Grafana和ELK等工具进行集群监控和日志分析。Kubernetes还支持Ingress对象来管理HTTP/HTTPS路由，可以用Ingress-Nginx实现日志收集和代理。

结论

go-zero与Kubernetes是构建容器化微服务架构的最佳组合之一，能够提供高可用性、高性能、高扩展性等优势。在实践中，需要进行应用设计、go-zero代码生成、容器化、Kubernetes部署、负载均衡和自动伸缩等步骤，并对应用进行调试和监控。通过这些步骤，可以构建出一个高度可靠、安全、高效的微服务应用程序。

以上がgo-zero と Kubernetes の実践: 高可用性、高パフォーマンス、高スケーラビリティを備えたコンテナ化されたマイクロサービスアーキテクチャの構築の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。