Развертывание приложения Java с помощью Open Liberty или WebSphere Liberty в кластере Служба Azure Kubernetes

Статья
04/11/2024

В этой статье демонстрируются следующие возможности.

Запустите приложение Java, Java EE, Jakarta EE или MicroProfile в среде выполнения Open Liberty или IBM WebSphere Liberty.
Создайте образ Docker приложения с помощью образов контейнеров Open Liberty или WebSphere Liberty.
Разверните контейнерное приложение в кластере Служба Azure Kubernetes (AKS) с помощью оператора Open Liberty или WebSphere Liberty Operator.

Open Liberty Operator упрощает развертывание приложений, работающих в кластерах Kubernetes, и управление ими. С помощью оператора Open Liberty или Оператора WebSphere Liberty вы также можете выполнять более сложные операции, такие как сбор трассировок и дампов.

В этой статье используется предложение Azure Marketplace для Open Liberty или WebSphere Liberty, чтобы ускорить переход к AKS. Предложение автоматически подготавливает некоторые ресурсы Azure, в том числе:

Экземпляр Реестр контейнеров Azure.
Кластер AKS.
Экземпляр контроллера входящего трафика (AGIC) Шлюз приложений.
Оператор Open Liberty и Оператор WebSphere Liberty.
Кроме того, образ контейнера, включающий Liberty и ваше приложение.

Если вы предпочитаете вручную пошаговое руководство по запуску Liberty в AKS, ознакомьтесь с инструкциями по развертыванию приложения Java с помощью Open Liberty или WebSphere Liberty в кластере Служба Azure Kubernetes (AKS).

Эта статья предназначена для быстрого развертывания. Прежде чем перейти в рабочую среду, ознакомьтесь с документацией IBM по настройке Liberty.

Если у вас еще нет подписки Azure, создайте бесплатную учетную запись Azure, прежде чем начинать работу.

Необходимые компоненты

Установите интерфейс командной строки Azure. Если вы работаете в Windows или macOS, Azure CLI можно запустить в контейнере Docker. Дополнительные сведения см. в статье Как запустить Azure CLI в контейнере Docker.
Выполните вход в Azure CLI с помощью команды az login. Чтобы выполнить аутентификацию, следуйте инструкциям в окне терминала. Сведения о других возможностях, доступных при входе, см. в статье Вход с помощью Azure CLI.
Установите расширение Azure CLI при первом использовании, когда появится соответствующий запрос. Дополнительные сведения о расширениях см. в статье Использование расширений с Azure CLI.
Выполните команду az version, чтобы узнать установленную версию и зависимые библиотеки. Чтобы обновиться до последней версии, выполните команду az upgrade. Для этой статьи требуется Azure CLI версии не ниже 2.31.0.
Установите реализацию Java SE версии 17 или более поздней. (например, Eclipse Open J9).
Установите Maven 3.5.0 или более поздней версии.
Установите Docker для своей операционной системы.
Убедитесь, что установлен Git .
Убедитесь, что вы назначены Owner роль или ContributorUser Access Administrator роли в подписке. Это можно проверить, выполнив действия из раздела Список назначений ролей для пользователя или группы.

Примечание.

Вы также можете выполнить команды, приведенные в этой статье из Azure Cloud Shell. Этот подход имеет все предварительные средства предварительно установленных компонентов, за исключением Docker.

При выполнении команд в этом руководстве локально (вместо Azure Cloud Shell):
- Подготовьте локальный компьютер с установленной операционной системой Unix (например, Ubuntu, Azure Linux, macOS, подсистема Windows для Linux).
- Установите реализацию Java SE версии 17 или более поздней. (например, Eclipse Open J9).
- Установите Maven 3.5.0 или более поздней версии.
- Установите Docker для своей операционной системы.
Убедитесь, что вы назначены Owner роль или ContributorUser Access Administrator роли в подписке. Это можно проверить, выполнив действия из раздела Список назначений ролей для пользователя или группы.

Создание Liberty в развернутой службе AKS с помощью портала

Следующие инструкции предназначены для создания среды выполнения Liberty в службе AKS. После выполнения этих действий у вас будет экземпляр реестра контейнеров и кластер AKS для развертывания контейнерного приложения.

Переход на портал Azure. В поле поиска в верхней части страницы введите IBM Liberty в AKS. Когда появятся предложения, выберите его и только в разделе Marketplace .

Если вы предпочитаете, вы можете перейти непосредственно к предложению.
Нажмите кнопку создания.
На панели "Основные сведения":
1. Создание группы ресурсов Так как группы ресурсов должны быть уникальными в подписке, выберите уникальное имя. Простой способ использовать уникальные имена — использовать сочетание инициалогов, сегодняшней даты и некоторых идентификаторов (например, ejb0913-java-liberty-project-rg).
2. В поле Страна или регион выберите Восточная часть США.
3. Создайте переменную среды в оболочке для имен групп ресурсов для кластера и базы данных:
  - Bash
  - PowerShell
```
export RESOURCE_GROUP_NAME=<your-resource-group-name>
```
```
$Env:RESOURCE_GROUP_NAME="<your-resource-group-name>"
```
Выберите Далее. На панели AKS можно при необходимости выбрать существующий кластер AKS и экземпляр реестра контейнеров, а не создавать новые. Этот выбор позволяет использовать шаблон боковой кареты, как показано в Центре архитектуры Azure. Вы также можете настроить параметры размера и количества виртуальных машин в пуле узлов AKS.

В целях этой статьи просто сохраните все значения по умолчанию на этой панели.
Выберите Далее. В области балансировки нагрузки рядом с Подключение Шлюз приложений Azure?нажмите кнопку "Да". В этом разделе можно настроить следующие параметры развертывания:
- Для виртуальной сети и подсети можно при необходимости настроить виртуальную сеть и подсеть, в которую развертывание помещает ресурсы. Вам не нужно изменять оставшиеся значения из значений по умолчанию.
- Для TLS/SSL-сертификата можно указать TLS/SSL-сертификат из Шлюз приложений Azure. Оставьте значения по умолчанию, чтобы создать самозаверяющий сертификат.
  
  Не перейдите в рабочую среду с самозаверяющий сертификат. Дополнительные сведения о самозаверяющих сертификатах см. в статье Создание самозаверяющего открытого сертификата для проверки подлинности приложения.
- Вы можете выбрать включение сопоставления на основе файлов cookie, также известных как липкие сеансы. В этой статье используются липкие сеансы, поэтому не забудьте выбрать этот параметр.
Выберите Далее. В области операторов и приложений эта статья использует все значения по умолчанию. Однако можно настроить следующие параметры развертывания:
- Вы можете развернуть оператор WebSphere Liberty, выбрав "Да" для параметра IBM, поддерживаемого?. При выходе из значения по умолчанию оператор Open Liberty не развертывается.
- Вы можете развернуть приложение для выбранного оператора, нажав кнопку "Да " для параметра "Развернуть приложение?". Выход из значения по умолчанию No не развертывает ни одно приложение.
Чтобы проверить параметры, выберите Просмотр и создание. На панели "Рецензирование и создание" после прохождения проверки выберите его.

Развертывание может занять до 20 минут. Пока вы ожидаете завершения развертывания, выполните действия, описанные в разделе "Создание экземпляра База данных SQL Azure". После завершения этого раздела вернитесь сюда и продолжайте работу.

Сбор выбранных сведений из развертывания

Если вы отошли от области выполнения развертывания, в следующих шагах показано, как вернуться к этой области. Если вы все еще находитесь на панели, где показано , что развертывание завершено, перейдите в только что созданную группу ресурсов и перейдите к третьему шагу.

В углу любой страницы портала нажмите кнопку меню и выберите группы ресурсов.
В поле с текстовым фильтром для любого поля введите первые несколько символов созданной ранее группы ресурсов. Если вы выполнили рекомендуемое соглашение, введите инициалы и выберите соответствующую группу ресурсов.
В списке ресурсов в группе ресурсов выберите ресурс со значением типа реестра контейнеров.
В области навигации в разделе Параметры выберите ключи доступа.
Сохраните значения для сервера входа, имени реестра, имени пользователя и пароля. Значок копирования рядом с каждым полем можно использовать для копирования значения в системный буфер обмена.
Вернитесь к группе ресурсов, в которой развернуты ресурсы.
В разделе Параметры выберите Развертывания.
Выберите самое нижнее развертывание в списке. Значение имени развертывания соответствует идентификатору издателя предложения. Он содержит строку ibm.
На панели навигации выберите выходные данные.
Используя тот же метод копирования, что и с предыдущими значениями, сохраните значения для следующих выходных данных:
- cmdToConnectToCluster
- appDeploymentTemplateYaml Если развертывание не включает приложение. То есть вы выбрали "Нет " для развертывания приложения? При развертывании предложения Marketplace.
- appDeploymentYaml Если развертывание включает приложение. То есть вы выбрали "Да " для развертывания приложения?.
- Bash
- PowerShell
Вставьте значение оболочки appDeploymentTemplateYaml Bash или appDeploymentYaml в нее, добавьте | grep secretNameи выполните команду.

Выходные данные этой команды — это имя секрета TLS для входящего трафика, например - secretName: secret785e2c. Сохраните secretName значение.

Вставьте кавычную строку в appDeploymentYamlappDeploymentTemplateYaml PowerShell (за исключением | base64 части), добавьте | ForEach-Object { [System.Text.Encoding]::UTF8.GetString([System.Convert]::FromBase64String($_)) } | Select-String "secretName"и выполните команду.

Выходные данные этой команды — это имя секрета TLS для входящего трафика, например - secretName: secret785e2c. Сохраните secretName значение.

Эти значения будут использоваться далее в этой статье. Обратите внимание, что выходные данные перечисляют несколько других полезных команд.

Создание экземпляра Базы данных SQL Azure

Чтобы создать одну базу данных База данных SQL Azure для использования с приложением, выполните действия, описанные в кратком руководстве. Создание одной базы данных в База данных SQL Azure. Внимательно обратите внимание на следующие различия:

На шаге "Основы" запишите значения для группы ресурсов, имени базы данных, <имени сервера.database.windows.net>, имени администратора сервера и пароля. Эта статья относится к значению группы ресурсов базы данных как <db-resource-group>.
На шаге "Сеть" установите методПодключение ivity на общедоступную конечную точку, установите для этого сервера доступ к службам и ресурсам Azure для доступа к этому серверу и задайте для текущего IP-адреса клиента значение "Да".

Примечание.

Бессерверный уровень вычислительных ресурсов, выбранный для этой базы данных, экономит деньги, помещая базу данных в спящий режим в периоды бездействия. Пример приложения завершится ошибкой, если база данных спит при запуске приложения.

Чтобы принудить базу данных проснуться, можно запустить запрос с помощью редактора запросов. Выполните действия, описанные в разделе "Запрос базы данных". Ниже приведен пример запроса: SELECT * FROM COFFEE;

Создайте переменную среды в оболочке для имени группы ресурсов для базы данных:

Bash
PowerShell

export DB_RESOURCE_GROUP_NAME=<db-resource-group>

$Env:DB_RESOURCE_GROUP_NAME="<db-resource-group>"

Теперь, когда вы создали базу данных и кластер AKS, можно перейти к подготовке AKS к размещению приложения Open Liberty.

Настройка и развертывание примера приложения

Выполните действия, описанные в этом разделе, чтобы развернуть пример приложения в среде выполнения Liberty. Эти действия используют Maven.

Получение приложения для изменения

Клонируйте пример кода для этой статьи. Пример размещен на сайте GitHub.

В репозитории содержится несколько примеров. В этой статье используется java-app/. Выполните следующие команды, чтобы получить пример:

Bash
PowerShell

git clone https://github.com/Azure-Samples/open-liberty-on-aks.git
cd open-liberty-on-aks
export BASE_DIR=$PWD
git checkout 20240220

git clone https://github.com/Azure-Samples/open-liberty-on-aks.git
cd open-liberty-on-aks
$env:BASE_DIR=$PWD.Path
git checkout 20240109

Если появится сообщение о том, что оно в состоянии "отсоединяемая голова", вы можете безопасно игнорировать его. Сообщение просто означает, что вы проверка вы указали тег.

Ниже приведена структура файла приложения:

java-app
├─ src/main/
│  ├─ aks/
│  │  ├─ db-secret.yaml
│  │  ├─ openlibertyapplication-agic.yaml
│  │  ├─ openlibertyapplication.yaml
│  │  ├─ webspherelibertyapplication-agic.yaml
│  │  ├─ webspherelibertyapplication.yaml
│  ├─ docker/
│  │  ├─ Dockerfile
│  │  ├─ Dockerfile-wlp
│  ├─ liberty/config/
│  │  ├─ server.xml
│  ├─ java/
│  ├─ resources/
│  ├─ webapp/
├─ pom.xml

Каталоги java, java и webapp содержат исходный код примера приложения. В коде объявлен и используется источник данных с именем jdbc/JavaEECafeDB.

В каталоге aks есть пять файлов развертывания:

db-secret.xml. Используйте этот файл для создания секретов Kubernetes с учетными данными подключения к базе данных.
openlibertyapplication-agic.yaml: используйте этот файл для развертывания приложения Open Liberty с помощью AGIC. В этой статье предполагается, что вы используете этот файл.
openlibertyapplication.yaml: используйте этот файл, если вы хотите развернуть приложение Open Liberty без AGIC.
webspherelibertyapplication-agic.yaml: используйте этот файл для развертывания приложения WebSphere Liberty с agIC, если вы развернули оператор WebSphere Liberty ранее в этой статье.
webspherelibertyapplication.yaml: используйте этот файл для развертывания приложения WebSphere Liberty без AGIC, если вы развернули оператор WebSphere Liberty ранее в этой статье.

В каталоге Docker есть два файла для создания образа приложения:

Dockerfile: используйте этот файл для создания образа приложения с помощью Open Liberty в этой статье.
Dockerfile-wlp: используйте этот файл для создания образа приложения с помощью WebSphere Liberty, если вы развернули оператор WebSphere Liberty ранее в этой статье.

В каталоге liberty/config используется файл server.xml для настройки подключения к базе данных для кластера Open Liberty и WebSphere Liberty.

Сборка проекта

Теперь, когда у вас есть необходимые свойства, можно создать приложение. Файл POM для проекта считывает множество переменных из среды. В рамках сборки Maven эти переменные используются для заполнения значений в файлах YAML, расположенных в src/main/aks. Вы можете сделать что-то подобное для приложения за пределами Maven, если вы предпочитаете.

Bash
PowerShell

cd $BASE_DIR/java-app
# The following variables are used for deployment file generation into the target.
export LOGIN_SERVER=<Azure-Container-Registry-Login-Server-URL>
export REGISTRY_NAME=<Azure-Container-Registry-name>
export USER_NAME=<Azure-Container-Registry-username>
export PASSWORD='<Azure-Container-Registry-password>'
export DB_SERVER_NAME=<server-name>.database.windows.net
export DB_NAME=<database-name>
export DB_USER=<server-admin-login>@<server-name>
export DB_PASSWORD='<server-admin-password>'
export INGRESS_TLS_SECRET=<ingress-TLS-secret-name>

mvn clean install

cd $env:BASE_DIR\java-app

# The following variables are used for deployment file generation into the target.
$Env:LOGIN_SERVER="<Azure-Container-Registry-Login-Server-URL>"
$Env:REGISTRY_NAME="<Azure-Container-Registry-name>"
$Env:USER_NAME="<Azure-Container-Registry-username>"
$Env:PASSWORD="<Azure-Container-Registry-password>"
$Env:DB_SERVER_NAME="<server-name>.database.windows.net"
$Env:DB_NAME="<database-name>"
$Env:DB_USER="<server-admin-login>@<server-name>"
$Env:DB_PASSWORD="<server-admin-password>"
$Env:INGRESS_TLS_SECRET="<ingress-TLS-secret-name>"

mvn clean install

(Необязательно) Локальное тестирование проекта

Запустите и протестируйте проект локально перед развертыванием в Azure. Для удобства в этой статье используется liberty-maven-plugin. Дополнительные сведения см liberty-maven-plugin. в статье Open Liberty Создание веб-приложения с помощью Maven.

Для приложения можно сделать что-то подобное с помощью любого другого механизма, например локальной среды разработки. Вы также можете использовать вариант, предназначенный liberty:devc для разработки с контейнерами. Дополнительные liberty:devc сведения см. в документации по Open Liberty.

Запустите приложение с помощью liberty:run. liberty:run также использует переменные среды, определенные ранее.
- Bash
- PowerShell
```
cd $BASE_DIR/java-app
mvn liberty:run
```
```
cd $env:BASE_DIR\java-app
mvn liberty:run
```
Если тест выполнен успешно, в выходных данных команды появится сообщение, аналогичное [INFO] [AUDIT] CWWKZ0003I: The application javaee-cafe updated in 1.930 seconds выполнению команды. http://localhost:9080/ Перейдите в браузер и убедитесь, что приложение доступно и все функции работают.
Нажмите клавиши CTRL+C, чтобы остановиться.

Создание образа для развертывания AKS

Теперь можно выполнить docker build команду для сборки образа:

Bash
PowerShell

cd $BASE_DIR/java-app/target

docker buildx build --platform linux/amd64 -t javaee-cafe:v1 --pull --file=Dockerfile .

cd $env:BASE_DIR\java-app\target

docker build -t javaee-cafe:v1 --pull --file=Dockerfile .

(Необязательно) Тестирование образа Docker локально

Чтобы протестировать образ Docker локально перед развертыванием в Azure, выполните следующие действия.

Запустите образ с помощью следующей команды. Эта команда использует переменные среды, определенные ранее.

Bash
PowerShell

docker run -it --rm -p 9080:9080 \
   -e DB_SERVER_NAME=${DB_SERVER_NAME} \
   -e DB_NAME=${DB_NAME} \
   -e DB_USER=${DB_USER} \
   -e DB_PASSWORD=${DB_PASSWORD} \
   javaee-cafe:v1

docker run -it --rm -p 9080:9080 `
   -e DB_SERVER_NAME=${Env:DB_SERVER_NAME} `
   -e DB_NAME=${Env:DB_NAME} `
   -e DB_USER=${Env:DB_USER} `
   -e DB_PASSWORD=${Env:DB_PASSWORD} `
   javaee-cafe:v1

После запуска контейнера перейдите http://localhost:9080/ в браузер, чтобы получить доступ к приложению.
Нажмите клавиши CTRL+C, чтобы остановиться.

Отправка изображения в Реестр контейнеров Azure

Отправьте созданный образ в экземпляр реестра контейнеров, созданный в предложении:

Bash
PowerShell

docker tag javaee-cafe:v1 ${LOGIN_SERVER}/javaee-cafe:v1
docker login -u ${USER_NAME} -p ${PASSWORD} ${LOGIN_SERVER}
docker push ${LOGIN_SERVER}/javaee-cafe:v1

docker tag javaee-cafe:v1 ${Env:LOGIN_SERVER}/javaee-cafe:v1
docker login -u ${Env:USER_NAME} -p ${Env:PASSWORD} ${Env:LOGIN_SERVER}
docker push ${Env:LOGIN_SERVER}/javaee-cafe:v1

Развертывание и тестирование приложения

Чтобы развернуть и протестировать приложение, выполните следующие действия.

Подключитесь к кластеру AKS.

Вставьте значение cmdToConnectToCluster в оболочку и выполните команду.
Примените секрет базы данных:
- Bash
- PowerShell
```
cd $BASE_DIR/java-app/target
kubectl apply -f db-secret.yaml
```
```
cd $env:BASE_DIR\java-app\target
kubectl apply -f db-secret.yaml
```
Результат выглядит так: secret/db-secret-sql created.

Примените файл развертывания:

Bash
PowerShell

kubectl apply -f openlibertyapplication-agic.yaml

kubectl apply -f openlibertyapplication-agic.yaml

Дождитесь успешного перезапуска всех модулей pod с помощью следующей команды:

Bash
PowerShell

kubectl get pods --watch

kubectl get pods --watch

Выходные данные, аналогичные следующему примеру, указывают на выполнение всех модулей pod:

NAME                                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
javaee-cafe-cluster-agic-67cdc95bc-2j2gr   1/1     Running   0          29s
javaee-cafe-cluster-agic-67cdc95bc-fgtt8   1/1     Running   0          29s
javaee-cafe-cluster-agic-67cdc95bc-h47qm   1/1     Running   0          29s

Проверьте результаты:
1. Получите адрес ресурса входящего трафика, развернутого с помощью приложения:
  - Bash
  - PowerShell
```
kubectl get ingress
```
```
kubectl get ingress
```
  Скопируйте значение ADDRESS из полученного результата. Это значение является внешним общедоступным IP-адресом развернутого экземпляра Шлюз приложений.
2. Перейдите по адресу https://<ADDRESS>, чтобы протестировать приложение. Для удобства эта команда оболочки создает переменную среды, значение которой можно вставить прямо в браузер:
  - Bash
  - PowerShell
```
export APP_URL=https://$(kubectl get ingress | grep javaee-cafe-cluster-agic-ingress | cut -d " " -f14)/
echo $APP_URL
```
```
$APP_URL = "https://$(kubectl get ingress | Select-String 'javaee-cafe-cluster-agic-ingress' | ForEach-Object { $_.Line.Split(' ')[13] })/"
$APP_URL
```
  Если веб-страница не отображается правильно или возвращает ошибку 502 Bad Gateway , приложение по-прежнему начинается в фоновом режиме. Подождите несколько минут и повторите попытку.

Очистка ресурсов

Чтобы избежать расходов за использование Azure, необходимо удалить ненужные ресурсы. Если кластер больше не нужен, используйте команду az group delete , чтобы удалить группу ресурсов, службу контейнеров, реестр контейнеров, базу данных и все связанные ресурсы:

Bash
PowerShell

az group delete --name $RESOURCE_GROUP_NAME --yes --no-wait
az group delete --name $DB_RESOURCE_GROUP_NAME --yes --no-wait

az group delete --name $Env:RESOURCE_GROUP_NAME --yes --no-wait
az group delete --name $Env:DB_RESOURCE_GROUP_NAME --yes --no-wait

Следующие шаги

Дополнительные сведения см. в следующих ссылках: