Implementar uma Aplicação Spring Boot no Azure Kubernetes Service

Nota

Para aplicativos Spring Boot, recomendamos o uso do Azure Spring Apps. No entanto, você ainda pode optar por usar o Serviço Kubernetes do Azure como destino. Para obter mais informações, consulte Escolher os serviços do Azure certos para seus aplicativos Java.

Este tutorial orienta você pela combinação do Kubernetes e do Docker para desenvolver e implantar um aplicativo Spring Boot no Microsoft Azure. Mais especificamente, irá utilizar o Spring Boot para desenvolver aplicações, o Kubernetes para implementar contentores e o Azure Kubernetes Service (AKS) para alojar a sua aplicação.

O Kubernetes e o Docker são soluções open-source que ajudam os programadores a automatizar a implementação, o dimensionamento e a gestão das respetivas aplicações que são executadas em contentores.

Pré-requisitos

• Uma subscrição do Azure. Se ainda não tiver uma subscrição do Azure, pode ativar os seus benefícios de subscritor do MSDN ou inscrever-se numa conta gratuita do Azure.
• A Interface de Linha de Comandos (CLI) do Azure.
• Um Java Development Kit (JDK) suportado. Para obter mais informações sobre os JDKs disponíveis para uso ao desenvolver no Azure, consulte Suporte a Java no Azure e Azure Stack.
• A ferramenta de compilação Maven da Apache (versão 3).
• Um cliente Git.
• Um cliente Docker.
• O programa auxiliar de credenciais do Docker do ACR.

Nota

Devido aos requisitos de virtualização deste tutorial, não é possível seguir os passos apresentados neste artigo numa máquina virtual. Tem de utilizar um computador físico com as funcionalidades de virtualização ativadas.

Criar a aplicação Web "Spring Boot on Docker Getting Started" (Introdução ao Spring Boot no Docker)

Os seguintes passos guiam-no ao longo da criação de uma aplicação Web Spring Boot e do teste da mesma a nível local.

1. Abra uma linha de comandos, crie um diretório local para incluir nele a sua aplicação e mude para esse diretório. Por exemplo:

   mkdir C:\SpringBoot
   cd C:\SpringBoot
   

   -- ou --

   mkdir /users/$USER/SpringBoot
   cd /users/$USER/SpringBoot
   

2. Clone o exemplo de projeto Spring Boot on Docker Getting Started (Introdução ao Spring Boot no Docker) para o diretório.

   git clone https://github.com/spring-guides/gs-spring-boot-docker.git
   

3. Mude o diretório para o projeto concluído.

   cd gs-spring-boot-docker
   cd complete
   

4. Utilize o Maven para criar e executar o exemplo de aplicação.

   mvn package spring-boot:run
   

5. Teste a aplicação Web ao navegar para http://localhost:8080 ou com o seguinte comando curl:

   curl http://localhost:8080
   

6. Você verá a seguinte mensagem exibida: Hello Docker World

   

Criar um registo de contentor do Azure com a CLI do Azure

1. Abra uma linha de comandos.

2. Inicie sessão na sua conta do Azure:

   az login
   

3. Selecione a sua Subscrição do Azure:

   az account set -s <YourSubscriptionID>
   

4. Crie um grupo de recursos para os recursos do Azure utilizados neste tutorial.

   az group create --name=wingtiptoys-kubernetes --location=eastus
   

5. Crie um registo de contentor do Azure privado no grupo de recursos. O tutorial emite o exemplo de aplicação sob a forma de imagem do Docker para este registo em passos posteriores. Substitua wingtiptoysregistry por um nome exclusivo para o seu registo.

   az acr create --resource-group wingtiptoys-kubernetes --location eastus \
    --name wingtiptoysregistry --sku Basic
   

Emitir a sua aplicação para o registo de contentor via Jib

1. Inicie sessão no seu Azure Container Registry a partir da CLI do Azure.

   # set the default name for Azure Container Registry, otherwise you need to specify the name in "az acr login"
   az config set defaults.acr=wingtiptoysregistry
   az acr login
   

2. Abra o arquivo pom.xml com um editor de texto, por exemplo , Visual Studio Code.

   code pom.xml
   

3. Atualize a coleção <properties> no ficheiro pom.xml com o nome de registo do seu Azure Container Registry e a versão mais recente de jib-maven-plugin.

   <properties>
      <!-- Note: If your ACR name contains upper case characters, be sure to convert them to lower case characters. -->
      <docker.image.prefix>wingtiptoysregistry.azurecr.io</docker.image.prefix>
      <jib-maven-plugin.version>2.5.2</jib-maven-plugin.version>
      <java.version>1.8</java.version>
   </properties>
   

4. Atualize a coleção <plugins> no ficheiro pom.xml de modo a que o elemento <plugin> contenha uma entrada para jib-maven-plugin, conforme mostrado no exemplo seguinte. Tenha em atenção que estamos a utilizar uma imagem base do Microsoft Container Registry (MCR), mcr.microsoft.com/openjdk/jdk:11-ubuntu, que contém um JDK suportado oficialmente para o Azure. Para outras imagens de base MCR com JDKs oficialmente suportados, consulte Instalar o Microsoft Build do OpenJDK.

   <plugin>
     <artifactId>jib-maven-plugin</artifactId>
     <groupId>com.google.cloud.tools</groupId>
     <version>${jib-maven-plugin.version}</version>
     <configuration>
        <from>
            <image>mcr.microsoft.com/openjdk/jdk:11-ubuntu</image>
        </from>
        <to>
            <image>${docker.image.prefix}/gs-spring-boot-docker</image>
        </to>
     </configuration>
   </plugin>
   

5. Navegue para o diretório de projeto concluído da sua aplicação Spring Boot, execute o seguinte comando para criar a imagem e emita-a para o registo:

   az acr login && mvn compile jib:build
   

Nota

Devido à preocupação de segurança da CLI do Azure e do Registro de Contêiner do Azure, a credencial criada por az acr login é válida por 1 hora. Se você vir um erro 401 não autorizado , você pode executar o az acr login --name <your registry name> comando novamente para autenticar novamente. Se vir um erro de Leitura com tempo limite limite, pode tentar aumentar os tempos limite com mvn -Djib.httpTimeout=7200000 jib:dockerBuildo , ou -Djib.httpTimeout=0 para um tempo limite infinito.

Criar um cluster do Kubernetes no AKS com a CLI do Azure

1. Crie um cluster do Kubernetes no Azure Kubernetes Service (AKS). O comando a seguir cria um cluster kubernetes no grupo de recursos wingtiptoys-kubernetes , com wingtiptoys-akscluster como o nome do cluster, com o Azure Container Registry (ACR) wingtiptoysregistry anexado e wingtiptoys-kubernetes como o prefixo DNS:

   az aks create --resource-group=wingtiptoys-kubernetes --name=wingtiptoys-akscluster \
    --attach-acr wingtiptoysregistry \
    --dns-name-prefix=wingtiptoys-kubernetes --generate-ssh-keys
   

   A conclusão deste comando poderá demorar algum tempo.

2. Instale kubectl com a CLI do Azure. Os utilizadores de Linux podem ter de acrescentar o prefixo sudo a este comando, uma vez que o mesmo implementa a CLI do Kubernetes em /usr/local/bin.

   az aks install-cli
   

3. Transfira as informações de configuração do cluster para conseguir gerir o seu cluster a partir da interface Web do Kubernetes e de kubectl.

   az aks get-credentials --resource-group=wingtiptoys-kubernetes --name=wingtiptoys-akscluster
   

Implementar a imagem no seu cluster do Kubernetes

Este tutorial implanta o aplicativo usando kubectlo e, em seguida, permite que você explore a implantação por meio da interface da Web do Kubernetes.

Implementar com kubectl

1. Abra uma linha de comandos.

2. Execute o seu contentor no cluster do Kubernetes com recurso ao comando kubectl run. Atribua um nome de serviço para a sua aplicação no Kubernetes e o nome completo da imagem. Por exemplo:

   kubectl run gs-spring-boot-docker --image=wingtiptoysregistry.azurecr.io/gs-spring-boot-docker:latest
   

   Neste comando:

   • O nome de contentor gs-spring-boot-docker é especificado imediatamente após o comando run

   • O parâmetro --image especifica o nome combinado do servidor de início de sessão e da imagem como wingtiptoysregistry.azurecr.io/gs-spring-boot-docker:latest

3. Exponha externamente o seu cluster do Kubernetes com recurso ao comando kubectl expose. Especifique o seu nome de serviço, a porta TCP destinada ao público que é utilizada para aceder à aplicação e a porta de destino interna que a sua aplicação escuta. Por exemplo:

   kubectl expose pod gs-spring-boot-docker --type=LoadBalancer --port=80 --target-port=8080
   

   Neste comando:

   • O nome de contentor gs-spring-boot-docker é especificado imediatamente após o comando expose pod.

   • O parâmetro --type especifica que o cluster utiliza balanceador de carga.

   • O parâmetro --port especifica a porta TCP 80 destinada ao público. É através desta porta que acede à aplicação.

   • O parâmetro --target-port especifica a porta TCP interna 8080. O balanceador de carga reencaminha pedidos para a sua aplicação nesta porta.

4. Após a aplicação ser implementada no cluster, consulte o endereço IP externo e abra-o no seu browser:

   kubectl get services -o=jsonpath='{.items[*].status.loadBalancer.ingress[0].ip}'
   

   

Implantar com a visualização de recursos do Kubernetes

1. Selecione Adicionar em qualquer uma das exibições de recursos (Namespace, Cargas de trabalho, Serviços e entradas, Armazenamento ou Configuração).

   

2. Cole no seguinte YAML:

   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
     name: gs-spring-boot-docker
   spec:
     replicas: 1
     selector:
       matchLabels:
         app: gs-spring-boot-docker
     template:
       metadata:
         labels:
           app: gs-spring-boot-docker
       spec:
         containers:
         - name: gs-spring-boot-docker
           image: wingtiptoysregistry.azurecr.io/gs-spring-boot-docker:latest
   

3. Selecione Adicionar na parte inferior do editor YAML para implantar o aplicativo.

   

   Depois de implantar o Deployment, como acima, selecione Adicionar na parte inferior do editor YAML para implantar Service usando o seguinte YAML:

   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     name: gs-spring-boot-docker
   spec:
     type: LoadBalancer
     ports:
     - port: 80
       targetPort: 8080
     selector:
       app: gs-spring-boot-docker
   

4. Depois que o arquivo YAML é adicionado, o visualizador de recursos mostra seu aplicativo Spring Boot. O serviço externo inclui um endereço IP externo vinculado para que você possa visualizar facilmente o aplicativo em seu navegador.

   

   

5. Selecione IP externo. Em seguida, você verá seu aplicativo Spring Boot em execução no Azure.

   

Próximos passos

Para saber mais sobre o Spring e o Azure, avance para o centro de documentação relativa ao Spring no Azure.

Spring no Azure

Consulte também

Para obter mais informações sobre como utilizar o Spring Boot no Azure, veja os seguintes artigos:

• Implantar um aplicativo Spring Boot no Linux no Serviço de Aplicativo do Azure

Para obter mais informações sobre a utilização do Azure com Java, veja Azure para Programadores de Java e Working with Azure DevOps and Java (Trabalhar com o Azure DevOps e Java).

Para obter mais informações sobre a implementação de uma aplicação Java no Kubernetes com Visual Studio Code, veja Tutoriais de Java do Visual Studio Code.

Para obter mais informações sobre o exemplo de projeto "Spring Boot on Docker Getting Started", veja Introdução ao Spring Boot no Docker.

As seguintes ligações fornecem informações adicionais sobre a criação de aplicações Spring Boot:

• Para obter mais informações sobre a criação de uma aplicação Spring Boot simples, veja o Spring Initializr em https://start.spring.io/.

As seguintes ligações fornecem informações adicionais sobre a utilização do Kubernetes com o Azure:

• Começar a utilizar um cluster do Kubernetes no Azure Kubernetes Service

Pode encontrar mais informações sobre a utilização da interface de linha de comandos do Kubernetes no manual do utilizador de kubectl em https://kubernetes.io/docs/reference/kubectl/.

O site do Kubernetes tem vários artigos que abordam a utilização de imagens em registos privados:

• Configuring Service Accounts for Pods (Configurar contas de serviço para pods)
• Namespaces (Espaços de nomes)
• Pulling an Image from a Private Registry (Solicitar uma imagem de um registo privado)

Para obter mais exemplos sobre como utilizar imagens personalizadas do Docker com o Azure, veja Utilizar uma imagem personalizada do Docker para as Aplicações Web do Azure no Linux.

Para obter mais informações sobre a execução e depuração iterativa de contentores diretamente no Azure Kubernetes Service (AKS) com os Espaços de Programador do Azure, veja Introdução aos Espaços de Programador do Azure com Java