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JAVA Web 應用程式容器化和移轉至 Azure Kubernetes Service

  • 發行項

警告

本文參考 CentOS，這是即將結束生命週期 (EOL) 狀態的 Linux 發行版本。 請據此考慮您的使用方式和規劃。 如需詳細資訊，請參閱 CentOS 生命週期結束指導。

在本文中，您將了解如何使用 Azure Migrate：應用程式容器化工具，將 Java Web 應用程式 (在 Apache Tomcat 上執行) 容器化，並將其移轉至 Azure Kubernetes Service (AKS)。 容器化程序不需要存取程式碼基底，並提供簡單的方式來容器化現有的應用程式。 此工具的運作方式是使用伺服器上應用程式的執行狀態來判斷應用程式元件，並協助您在容器映像中封裝它們。 然後，就可以在 Azure Kubernetes Service (AKS) 上部署容器化應用程式。

Azure Migrate：應用程式容器化工具目前支援 -

  • 將 Apache Tomcat (位於 Linux 伺服器) 上的 Java Web 應用程式容器化，並在 AKS 的 Linux 容器上部署這些應用程式。
  • 將 Apache Tomcat (位於 Linux 伺服器) 上的 Java Web 應用程式容器化，並在 App Service 的 Linux 容器上部署這些應用程式。 深入了解
  • 將 ASP.NET 應用程式容器化，並在 AKS 上部署這些應用程式。 深入了解
  • 將 ASP.NET 應用程式容器化，並在 App Service 上部署這些應用程式。 深入了解

Azure Migrate：應用程式容器化工具可協助您 -

  • 探索應用程式：此工具會從遠端連線到執行 Java Web 應用程式 (在 Apache Tomcat 上執行) 的應用程式伺服器，並探索應用程式元件。 此工具會建立 Dockerfile，可用來建立應用程式的容器映像。
  • 建置容器映像：您可以根據應用程式需求檢查並進一步自訂 Dockerfile，並使用該映像來建置應用程式容器映像。 應用程式容器映像會推送至您指定的 Azure Container Registry。
  • 部署至 Azure Kubernetes Service：此工具接著會產生將容器化應用程式部署至 Azure Kubernetes Service 叢集所需的 Kubernetes 資源定義 YAML 檔案。 您可以自訂 YAML 檔案，並使用這些檔案在 AKS 上部署應用程式。

注意

  • 「Azure Migrate：應用程式容器化」工具可協助您探索特定應用程式類型 (Apache Tomcat 上的 ASP.NET 和 Java Web 應用程式)，以及其在應用程式伺服器上的元件。 若要探索伺服器，以及內部部署機器上執行的應用程式、角色和功能詳細目錄，請使用「Azure Migrate：探索和評量功能」。 深入了解
  • 應用程式容器化工具會略過一些預設 Tomcat Web 應用程式的探索，例如 "docs"、"examples"、"host-manager"、"manager" 和 "ROOT"。

雖然若沒有大幅重新架構，所有應用程式都不會從直接轉移至容器而受益，但將現有應用程式移至容器而不重寫的一些優點包括：

  • 改善的基礎結構使用率：使用容器時，多個應用程式可以共用資源，並裝載在相同的基礎結構上。 這可協助您合併基礎結構，並改善使用率。
  • 簡化的管理：將您的應用程式裝載在 AKS 和 App Service 這類新式受控平台上，即可簡化管理做法。 若要達成此目的，您可以淘汰或減少傳統上以所擁有基礎結構來執行的基礎結構維護和管理程序。
  • 應用程式可移植性：隨著容器規格格式和平台的採用和標準化不斷地增加，應用程式可移植性不再是問題。
  • 使用 DevOps 採用新式管理：協助您採用並標準化新式管理和安全性做法，並轉換至 DevOps。

在本教學課程中，您將了解如何：

  • 設定 Azure 帳戶。
  • 安裝「Azure Migrate：應用程式容器化」工具。
  • 探索您的 Java Web 應用程式。
  • 建置容器映像。
  • 在 AKS 上部署容器化應用程式。

注意

教學課程將會針對案例示範最簡單的部署路徑，讓您可以快速設定概念證明。 教學課程在情況允許時都會使用預設選項，且不會顯示所有可能的設定與路徑。

必要條件

開始進行本教學課程之前，您必須：

需求 詳細資料
識別要安裝工具的機器 一部 Windows 電腦，以便安裝及執行 Azure Migrate: 應用程式容器化工具。 Windows 電腦可以是伺服器 (Windows Server 2016 或更新版本) 或用戶端 (Windows 10) 作業系統，這表示工具也可以在您的桌面上執行。

執行工具的 Windows 電腦應該具有網路連線能力，可連線至裝載要容器化的 Java Web 應用程式的伺服器/虛擬機器。

確保執行 Azure Migrate: 應用程式容器化工具的 Windows 電腦上有 6 GB 的空間可用於儲存應用程式成品。

Windows 電腦應該可以直接或透過 Proxy 存取網際網路。
應用程式伺服器 - 在執行要容器化 Java 應用程式的伺服器上的連接埠 22 上啟用安全殼層 (SSH) 連線。
Java Web 應用程式 工具目前支援

- 在 Tomcat 8 或 Tomcat 9 上執行的應用程式。
- 採用 Ubuntu Linux 16.04/18.04/20.04、Debian 7/8、CentOS 6/7、Red Hat Enterprise Linux 5/6/7 的應用程式伺服器。
- 使用 Java 7 或 Java 8 的應用程式。
如果您有另外的版本，請尋找支援所需版本的映像，並修改 dockerfile 以取代映像

工具目前不支援

- 執行多個 Tomcat 執行個體的應用程式伺服器

準備 Azure 使用者帳戶

如尚未擁有 Azure 訂用帳戶，請在開始之前先建立免費帳戶。

設定訂用帳戶之後，您需要一個具有下列權限的 Azure 使用者帳戶：

  • Azure 訂用帳戶上的擁有者權限
  • 註冊 Microsoft Entra 應用程式的權限

如果您剛建立免費的 Azure 帳戶，您就是訂用帳戶的擁有者。 若您不是訂用帳戶擁有者，請與擁有者合作以根據下列步驟指派權限：

  1. 在 Azure 入口網站中，搜尋「訂用帳戶」，然後選取 [服務] 下的 [訂用帳戶]。

    用於搜尋 Azure 訂用帳戶的搜尋方塊。

  2. 在 [訂用帳戶] 頁面中，選取您要在其中建立 Azure Migrate 專案的訂用帳戶。

  3. 選取 [存取控制 (IAM)]。

  4. 選取 [新增] > [新增角色指派]，開啟 [新增角色指派] 頁面。

  5. 指派下列角色。 如需詳細步驟，請參閱使用 Azure 入口網站指派 Azure 角色。

    設定 值
    角色 負責人
    存取權指派對象 User
    成員 azmigrateuser (在此範例中)

    Azure 入口網站中的 [新增角色指派] 頁面。

  6. 您的 Azure 帳戶也需要註冊 Microsoft Entra 應用程式的權限。

  7. 在 Azure 入口網站中，瀏覽至 Microsoft Entra ID>使用者>使用者設定。

  8. 在 [使用者設定] 中，確定 Microsoft Entra 使用者可以註冊應用程式 (預設設為 [是])。

    在 [使用者設定] 中確認使用者可以註冊 Active Directory 應用程式。

  9. 如果將 [應用程式註冊] 設定設為 [否]，則會要求租用戶/全域管理員指派必要的權限。 或者，租用戶/全域管理員可以將應用程式開發人員角色指派給帳戶，以允許註冊 Microsoft Entra 應用程式。 深入了解。

下載並安裝「Azure Migrate：應用程式容器化」工具

  1. 在 Windows 電腦上下載 Azure Migrate: 應用程式容器化安裝程式。

  2. 在系統管理員模式中啟動 PowerShell，並將 PowerShell 目錄切換至包含安裝程式的資料夾。

  3. 使用命令來執行安裝指令碼

    .\AppContainerizationInstaller.ps1

注意

針對 Windows Server 2022，請編輯第 135 行並從功能清單中移除 PowerShell-ISE，因為不再支援此功能。

啟動應用程式容器化工具

  1. 在可連線至 Windows 機器 (執行應用程式容器化工具) 的任何機器上開啟瀏覽器，然後開啟工具 URL：https://電腦名稱或 IP 位址: 44369。

    或者，您也可以選取應用程式捷徑，從桌面開啟應用程式。

  2. 如果您看到一個警告，指出您的連線不是私人的，請按一下 [進階]，然後選擇繼續前進網站。 出現此警告的原因是 Web 介面使用自我簽署 TLS/SSL 憑證。

  3. 在登入畫面上，使用電腦上的本機管理員帳戶登入。

  4. 選取 [Tomcat 上的 Java Web 應用程式]，做為您想要容器化的應用程式類型。

  5. 若要指定目標 Azure 服務，請選取 [Azure Kubernetes Service 上的容器]。 應用程式容器化工具的預設載入畫面。

完整的工具必要條件

  1. 接受 [授權條款]，並閱讀第三方資訊。
  2. 在工具 Web 應用程式 > [設定必要條件] 中，執行下列步驟：
    • 連線能力：此工具會檢查 Windows 機器是否具有網際網路存取權。 如果電腦使用 Proxy：
      • 按一下 [設定 Proxy] 以指定 Proxy 位址 (採用 IP 位址或 FQDN 的形式) 和接聽連接埠。
      • 如果 Proxy 需要驗證，請指定認證。
      • 僅支援 HTTP Proxy。
      • 如果您已新增 Proxy 詳細資料，或已停用 Proxy 和/或驗證，請按一下 [儲存] 以再次觸發連線檢查。
    • 安裝更新：工具會自動檢查是否有最新的更新並加以安裝。 您也可以從這裡手動安裝最新版本的工具。
    • 啟用安全殼層 (SSH)：工具會通知您，確保在應用程式伺服器 (執行要容器化的 Java Web 應用程式) 上啟用安全殼層 (SSH)。

登入 Azure

按一下 [登入] 以登入您的 Azure 帳戶。

  1. 您需要裝置代碼以向 Azure 進行驗證。 按一下 [登入] 將會開啟含有裝置程式碼的強制回應。

  2. 按一下 [複製程式碼和登入] 以複製裝置程式碼，然後在新的瀏覽器索引標籤中開啟 Azure 登入提示。如果未出現，請確定您已在瀏覽器中停用快顯封鎖程式。

    顯示裝置程式碼的強制回應。

  3. 在新的索引標籤上貼上裝置程式碼，並使用您的 Azure 帳戶認證完成登入。 登入完成後，您可以關閉瀏覽器索引標籤，並返回應用程式容器化工具的 Web 介面。

  4. 選取您要使用的 Azure 租用戶。

  5. 指定您要使用的 Azure 訂用帳戶。

探索 Java Web 應用程式

應用程式容器化協助程式工具會使用提供的認證，從遠端連線至應用程式伺服器，並嘗試探索應用程式伺服器上所裝載的 Java Web 應用程式 (在 Apache Tomcat 上執行)。

  1. 指定 Java Web 應用程式執行所在伺服器的「IP 位址/FQDN 和認證」，其應該用來從遠端連線至伺服器以進行應用程式探索。

    • 提供的認證必須適用於應用程式伺服器上的根帳戶 (Linux)。
    • 對於網域帳戶 (使用者必須是應用程式伺服器上的管理員)，請在使用者名稱前加上網域名稱，其格式為 <domain\username>。
    • 您可以一次執行最多五部伺服器的應用程式探索。

  2. 按一下 [驗證]，以確認應用程式伺服器是否可從執行此工具的機器連線，以及認證是否有效。 驗證成功之後，狀態資料行會顯示狀態為 [已對應]。

    伺服器 IP 和認證的螢幕擷取畫面。

  3. 按一下 [繼續]，在選取的應用程式伺服器上開始探索應用程式。

  4. 成功探索應用程式後，您可以選取要容器化的應用程式清單。

    探索到的 Java Web 應用程式的螢幕擷取畫面。

  5. 使用核取方塊來選取要容器化的應用程式。

  6. 指定容器名稱：為每個選取的應用程式指定目標容器的名稱。 容器名稱應指定為 <name:tag>，其中標記會用於容器映像。 例如，您可以將目標容器名稱指定為 appname:v1。

將應用程式設定參數化

將設定參數化，可讓其成為部署時間參數。 這可讓您在部署應用程式時進行此設定，而不是將其硬式編碼為容器映像中的特定值。 例如，此選項對資料庫連接字串等參數很有用。

  1. 按一下 [應用程式設定] 以檢閱偵測到的設定。

  2. 選取核取方塊以參數化偵測到的應用程式設定。

  3. 選取要參數化的設定之後，按一下 [套用]。

    應用程式設定參數化 ASP.NET 應用程式的螢幕擷取畫面。

將檔案系統相依性外部化

您可以新增應用程式所使用的其他資料夾。 指定其是否應為容器映像的一部分，或是要透過 Azure 檔案共用上的永續性磁碟區進行外部化。 永續性磁碟區非常適合用於具狀態應用程式，這種應用程式會在容器外部儲存狀態，或在檔案系統上儲存其他靜態內容。 深入了解

  1. 按一下應用程式資料夾底下的 [編輯]，以檢閱偵測到的應用程式資料夾。 偵測到的應用程式資料夾已識別為應用程式所需的強制成品，且將複製到容器映像中。

  2. 按一下 [新增資料夾]，然後指定要新增的資料夾路徑。

  3. 若要將多個資料夾新增至相同的磁碟區，請提供逗號 (,) 分隔的值。

  4. 如果您想要將資料夾儲存在持續性磁碟區上容器的外部，請選取 [持續性磁碟區] 做為儲存體選項。

  5. 在檢閱應用程式資料夾之後，按一下 [儲存]。 應用程式磁碟區儲存體選取項目的螢幕擷取畫面。

  6. 按一下 [繼續]，進入容器映像建立階段。

建置容器映像

  1. 選取 Azure Container Registry：使用下拉式清單選取將用來建置和儲存應用程式容器映像的 Azure Container Registry。 您可以使用現有的 Azure Container Registry，或使用 [建立新的登錄] 選項來建立新的登錄。

    應用程式 ACR 選取項目的螢幕擷取畫面。

  2. 檢閱 Dockerfile：建置每個所選應用程式的容器映像所需的 Dockerfile，會在建置步驟一開始時產生。 按一下 [檢閱] 以檢閱 Dockerfile。 您也可以在檢閱步驟中，將任何必要的自訂項目新增至 Dockerfile，並在開始建置程序之前儲存變更。

  3. 設定 Application Insights：您可以針對在 App Service 上執行的 Java 應用程式啟用監視，而不需要檢測您的程式碼。 此工具將安裝 Java 獨立代理程式，成為容器映像的一部分。 在部署期間設定之後，Java 代理程式會自動收集對應用程式的眾多要求、相依性、記錄和計量，可供 Application Insights 用於進行監視。 預設會為所有 Java 應用程式啟用此選項。

  4. 觸發建置程序：選取要建置映像的應用程式，然後按一下 [建置]。 按一下 [建置]，將開始為每個應用程式建置容器映像。 此工具會持續監視建置狀態，並可讓您在成功完成建置時繼續進行下一個步驟。

  5. 追蹤建置狀態：您也可以按一下狀態資料行下方的 [建置進行中] 連結，以監視建置步驟的進度。 觸發建置程序之後，此連結需要幾分鐘的時間才會生效。

  6. 建置完成後，按一下 [繼續] 以指定部署設定。

    應用程式容器映像建置完成的螢幕擷取畫面。

在 AKS 上部署容器化應用程式

建置容器映像之後，下一個步驟是將應用程式部署為 Azure Kubernetes Service (AKS) 上的容器。

  1. 選取 Azure Kubernetes Service 叢集：指定應用程式應部署至的 AKS 叢集。

    • 選取的 AKS 叢集必須具有 Linux 節點集區。
    • 叢集必須設定為允許從選來儲存映像的 Azure Container Registry 提取映像。
      • 在 Azure CLI 中執行下列命令，將 AKS 叢集連結至 ACR。 
        az aks update -n <cluster-name> -g <cluster-resource-group> --attach-acr <acr-name>
    • 如果您沒有 AKS 叢集，或想要建立新的 AKS 叢集來部署應用程式，則可以按一下 [建立新的 AKS 叢集]，選擇從工具建立。
      • 使用此工具建立的 AKS 叢集將會搭配 Linux 節點集區建立。 叢集將會設定為允許其從稍早建立的 Azure Container Registry 提取映像 (如果已選擇 [建立新的登錄] 選項)。
    • 在選取 AKS 叢集之後，按一下 [繼續]。

  2. 指定祕密存放區和監視工作區：如果您已選擇參數化應用程式組態，請指定要用於應用程式的祕密存放區。 您可以選擇 Azure Key Vault 或 Kubernetes 祕密來管理應用程式祕密。

    • 如果您已選取 Kubernetes 祕密來管理祕密，請按一下 [繼續]。
    • 如果您想要使用 Azure Key Vault 來管理應用程式祕密，請指定您想要使用的 Azure Key Vault。
      • 如果您沒有 Azure Key Vault 或想要建立新的 Key Vault，則可以選擇從工具建立，方法是按一下 [建立新的]。
      • 工具將自動指派透過 Key Vault 管理祕密的必要權限。
    • 監視工作區：如果您已選取要啟用 Application Insights 進行監視，則請指定您想要使用的 Application Insights 資源。 如果您已停用監視整合，則看不到此選項。
      • 如果您沒有 Application Insights 或想要建立新的資源，則可以選擇從工具建立，方法是按一下 [建立新的]。

  3. 指定 Azure 檔案共用：如果您已新增更多資料夾並選取 [持續性磁碟區] 選項，請在部署過程中指定 Azure Migrate：應用程式容器化工具應該使用的 Azure 檔案共用。 此工具將在此 Azure 檔案共用中建立新目錄，以複製針對永續性磁碟區儲存體設定的應用程式資料夾。 應用程式部署完成後，工具會刪除其所建立的目錄來清除 Azure 檔案共用。

    • 如果您沒有 Azure 檔案共用或想要建立新的 Azure 檔案共用，則可以選擇從工具建立，方法是按一下 [建立新的儲存體帳戶和檔案共用]。

  4. 應用程式部署設定：完成上述步驟之後，您將需要指定應用程式的部署設定。 按一下 [設定] 以自訂應用程式的部署。 在設定步驟中，您可以提供下列自訂：

    • 前置詞字串：針對在 AKS 叢集中為容器化應用程式建立的所有資源，指定要在名稱中使用的前置詞字串。
    • 複本集：指定應在容器內執行的應用程式執行個體 (Pod) 數目。
    • 負載平衡器類型：如果應該從公用網路連線至容器化應用程式，則請選取 [外部]。
    • 應用程式設定：對於已參數化的任何應用程式設定，提供要用於目前部署的值。
    • 儲存體：對於持續性磁碟區儲存體設定的任何應用程式資料夾，請指定磁碟區應該跨應用程式執行個體共用，還是應該搭配容器中的每個執行個體個別初始化。 根據預設，持續性磁碟區上的所有應用程式資料夾都會設定為共用。
    • 按一下 [套用] 以儲存部署設定。
    • 按一下 [繼續] 以部署應用程式。

    部署應用程式設定的螢幕擷取畫面。

  5. 部署應用程式：一旦儲存了應用程式的部署組態，工具就會為應用程式產生 Kubernetes 部署 YAML。

    • 按一下 [檢閱] 來檢閱和自訂應用程式的 Kubernetes 部署 YAML。

    • 選取要部署的應用程式。

    • 按一下 [部署]，以開始所選取應用程式的部署

      應用程式部署設定的螢幕擷取畫面。

    • 部署應用程式之後，您可以按一下 [部署狀態] 資料行來追蹤為應用程式部署的資源。

下載產生的成品

用來建置應用程式並將其部署至 AKS 的所有成品 (包括 Dockerfile 和 Kubernetes YAML 規格檔案) 都會儲存在執行此工具的機器上。 這些成品位於 C:\ProgramData\Microsoft Azure Migrate App Containerization。

系統會為每部應用程式伺服器建立單一資料夾。 您可以導覽至此資料夾，來檢視和下載容器化程序中使用的所有中繼成品。 對應至應用程式伺服器的資料夾將會在每次開始執行特定伺服器的工具時進行清除。

針對問題進行疑難排解

若要為此工具的任何問題進行疑難排解，您可以在執行應用程式容器化工具的 Windows 機器上查看記錄檔。 工具記錄檔位於 C:\ProgramData\Microsoft Azure Migrate App Containerization\Logs 資料夾。

下一步

  • 將 Apache Tomcat (位於 Linux 伺服器) 上的 Java Web 應用程式容器化，並在 App Service 的 Linux 容器上部署這些應用程式。 深入了解
  • 將 ASP.NET Web 應用程式容器化，並將其部署至 AKS 上的 Windows 容器。 深入了解
  • 將 ASP.NET Web 應用程式容器化，並將其部署至 Azure App Service 上的 Windows 容器。 深入了解
  • 什麼是在 Azure Kubernetes Service 上執行 Oracle WebLogic Server 的解決方案？ 深入了解
  • AKS 上的 Open Liberty 和 WebSphere Liberty。 深入了解