一套适用于MacOS的Kubernetes开发工作流

作者 Megan O'Keefe 译者 无明

Kubernetes开发没有一刀切的解决方案。你可能在本地机器上通过Minikube学习Kubernetes，你也可能是一个拥有众多集群的大型组织的一员；你的集群可能就部署在本地实验室中，也可能部署在云端。

无论你是需要管理策略的集群管理员，还是需要开发新服务的应用程序开发人员，或者是运行Kubeflow的数据科学家，你可能正在做这些（或全部）事情：连接集群、检查集群状态、创建资源以及调试这些资源。

作为Kubernetes开发者关系工程师，我经常与演示代码、示例和沙箱集群打交道。在这篇文章中，我将展示一些工具，这些工具可以帮助我更好地管理Kubernetes。

无论你正在运行什么样的Kubernetes，都可以使用这个环境，而且这些工具都可以从开源社区获得。

终端

我使用了带有palenight配色主题的iterm2，还使用默认的robby-russell主题运行zsh和oh_my_zsh。

这个主题有基本的Git支持，如果你希望在shell提示符中显示当前的Kubernetes上下文，可以看看kube-ps1或spaceship提示符。

其次，我的～/.zshrc文件有一行：

    source <(kubectl completion zsh)

这样可以为kubectl命令启用tab键自动完成功能，所以不需要再复制粘贴pod名字了！

切换集群

我每天几乎都会在三个集群之间来回切换。你可能也会这样！每次都要打开kubeconfig文件，你会觉得烦吗？我想肯定会的！所幸的是，kubectx可以解决这个问题：kubectx可让你轻松地在集群上下文之间切换。我最喜欢的是运行kubectx -，它将连接到上一次使用的集群。

增强的kubectl

现在我们已经有一个集群可以使用了，让我们开始做点什么吧。

也许你觉得kubectl命令会变得很长，有太多的命令行标志。我发现kubectl的tab键自动完成功能和一组别名（命令快捷方式）非常有用。

这里有一组很棒的kubectl别名，你可以像下面这样运行命令：

获得pod

描述pod

最后，我使用了一些kubectl插件。但手动设置这些可能会很烦人，所以我使用了krew，一个开源的kubectl插件管理器。

你可以用krew来浏览、安装和使用kubectl插件，这样你就可以运行自定义命令。

编辑YAML

现在我们已经准备好了一个集群，接下来让我们来部署一些东西。

Kubernetes开发涉及编写、管理、更新和部署大量的YAML文件。我把所有的YAML文件都提交到Git上。尽早使用GitOps（而不是在本地保存文件）可以让我看到修订历史记录，当我开始为正在开发的应用程序正式化管道时，这些可以帮我获得成功。

我将VSCode作为文本编辑器，并使用了Moonlight主题。尽管VSCode已经提供了很多很棒的功能，Red Hat的YAML插件为验证、自动完成和格式化提供了很多便利。

目前，我编写Kubernetes YAML的过程仍然是手动的。通常，对于每个新项目，我都需要编写相同的Kubernetes规范文件：ConfigMap、Secret、Volume、Deployment、Service。

我正在努力寻找简化这个过程的方法，不管是通过使用文本编辑器插件、模板还是其他工具。如果你使用了有助于编写和管理YAML的工具，请让我知道！

部署

有了YAML文件之后就可以开始部署资源了！因为我的kubectl环境已经得到了增强，我迫不及待地想要开始手动部署资源。

但这可能是一条艰难的道路，你将会陷入到docker build、docker push、kubectl apply和kubectl delete pod命令的沼泽中。这一点都不好玩。

不过，有一个叫作skaffold的工具可以自动消除这种痛苦。skaffold非常神奇：它会监听代码库发生的变更。当你在本地保存变更时，skaffold将自动进行docker build，推送新的镜像，并重新部署到集群中。

skaffold会自动生成镜像标签，这点非常酷。因此，在你的YAML文件中，你只需要列出镜像仓库，而不是标签，skaffold将在部署时填充新标签。

    spec:
      containers:
      - name: helloworld
        image:  gcr.io/megangcp/helloworld
        imagePullPolicy: Always
      ports:
        - containerPort: 8080

skaffold需要的只是一个YAML配置文件：

    apiVersion: skaffold/v1beta3
    kind: Config
    build:
      artifacts:
      - image: gcr.io/megangcp/helloworld
    deploy:
      kubectl:
        manifests:
          - kubernetes/*

这是一个最小化的配置，我指定了镜像仓库（在这里是谷歌容器注册表，但其他镜像注册表也可以，如DockerHub）。我还指定了清单文件所在的目录。

skaffold是高度可定制的，除了kubectl之外，还可以与Helm等部署工具一起使用。

检查docker镜像

skaffold抽象了docker的构建过程，但有时候我想查看新构建镜像的这些内容：与以前的版本相比，镜像大小有怎样的变化？每个镜像层的内容是什么？

dive是一个用于检查Docker镜像的神奇工具。

我们可以使用dive来检查不同镜像层之间文件系统的变更。如果在Docker构建过程中某些内容出现了问题，这个工具会非常有用。

调试

现在我们已经有了运行Kubernetes的pod。接下来该做些什么？

每隔一段时间，我的规范文件或应用程序代码就会出问题。

我的kubernetes调试工作流程通常是这样的：

• 描述pod（使用kdpo别名）。是我的规范文件出错了吗？（例如：Deployment是否试图挂载一个我不小心放入另一个命名空间的Secret?）如果不是……

• 获取pod日志。skaffold dev命令将每个部署的容器的所有日志组合起来，将它们流式传输到stdout。但是我发现，当我有两个或多个pod在运行时，格式会变得很乱。同时，通常的kubectl logs命令可能导致无限复制粘贴新pod的名称。

stern是一种非常棒的替代方案，以更定制化的方式查看日志尾部。stern使用正则表达式在pod上选择日志——并且假设所有pod都以部署名称作为开头，你可以跟踪所有部署中的pod日志，而无需知道确切的pod名称。超级有用：

如果日志没有给我提供有用的线索，通常我会…

进入pod（带有tab键自动完成功能的kex别名）：

总结

Kubernetes是一款庞大而复杂的软件，拥有大型的配置模型。我希望通过分享这些工具给你带来一些帮助，无论你处在k8s旅程中的哪个位置。

以下是本文中提到的工具和插件的完整清单：

    •  iterm2
    •  palenight
    •  oh-my-zsh
    •  kubectl tab自动完成
    •  kubectx
    •  kubectl aliases
    •  krew
      •  VSCode
      •  GitLens
    •  skaffold
    •  dive
      •  stern