Manuelles Bereitstellen einer Java-Anwendung mit Open Liberty/WebSphere Liberty in Azure Red Hat OpenShift Clustern

Dieser Artikel enthält schrittweise Anleitungen zum Ausführen von Open/WebSphere Liberty auf einem Azure Red Hat OpenShift-Cluster. Er führt Sie durch die Vorbereitung einer Liberty-Anwendung, das Erstellen des Docker-Images der Anwendung und das Ausführen der containerisierten Anwendung auf einem Azure Red Hat OpenShift-Cluster.

Insbesondere erfahren Sie, wie Sie die folgenden Aufgaben ausführen:

Eine mehr automatisierte Lösung, die Ihren Weg zum Azure Red Hat OpenShift-Cluster beschleunigt, finden Sie unter Bereitstellen von IBM WebSphere Liberty und Open Liberty auf Azure Red Hat OpenShift mithilfe des Azure Marketplace-Angebots.

Weitere Informationen zu Open Liberty finden Sie auf der Open Liberty-Projektseite. Weitere Informationen zu WebSphere Liberty finden Sie auf der WebSphere Liberty-Produktseite.

Dieser Artikel soll Ihnen helfen, schnell zur Bereitstellung zu gelangen. Bevor Sie in die Produktion gehen, sollten Sie Tuning Liberty erkunden.

Wenn Sie an Feedback oder daran interessiert sind, eng mit dem Entwicklungsteam, das die WebSphere-Lösungen für Azure entwickelt, an Ihren Migrationsszenarien zu arbeiten, füllen Sie diese kurze Umfrage zur WebSphere-Migration aus und geben Sie Ihre Kontaktinformationen an. Das Team aus Programmmanagern, Architekten und Ingenieuren wird sich umgehend mit Ihnen in Verbindung setzen, um eine enge Zusammenarbeit zu initiieren.

Voraussetzungen

• Ein lokaler Computer mit installiertem Unix-ähnlichem Betriebssystem – z. B. Ubuntu, macOS oder Windows-Subsystem für Linux.

• Eine Java Standard Edition (SE)-Implementierung, Version 17 oder höher – oder z. B Eclipse Open J9.

• Maven, Version 3.9.8 oder höher.

• Docker für Ihr Betriebssystem.

• Azure CLI, Version 2.61.0 oder höher.

• Ein Azure Red Hat OpenShift 4-Cluster. Befolgen Sie zum Erstellen des Clusters die Anweisungen unter Erstellen eines Azure Red Hat OpenShift 4-Clusters unter Berücksichtigung der folgenden Anweisungen:

  • Der Schritt „Abrufen eines Red Hat-Pull-Secrets“ wird zwar als optional bezeichnet, ist jedoch für diesen Artikel erforderlich. Das Pullgeheimnis ermöglicht Ihrem Azure Red Hat OpenShift-Cluster, den Open Liberty Operator zu finden.

  • Die folgenden Umgebungsvariablen, die in Erstellen eines Azure Red Hat OpenShift 4-Clusters definiert sind, werden weiter unten in diesem Artikel verwendet:

    • RESOURCEGROUP – der Name der Ressourcengruppe, in der der Cluster bereitgestellt ist.
    • CLUSTER – der Name des Clusters.

  • Wenn Sie planen, arbeitsspeicherintensive Anwendungen im Cluster auszuführen, geben Sie die richtige Größe des virtuellen Computers für die Workerknoten mit dem --worker-vm-size-Parameter an. Weitere Informationen finden Sie in den folgenden Artikeln:

    • Erstellen eines Clusters mit Azure CLI
    • Unterstützte VM-Größen für Arbeitsspeicheroptimierung

• Stellen Sie eine Verbindung mit dem Cluster her, indem Sie die Schritte in Herstellen einer Verbindung mit einem Azure Red Hat OpenShift 4-Cluster durchführen.

  • Befolgen Sie die Schritte unter „Installieren der OpenShift-CLI“, da Sie später den oc-Befehl ausführen werden.
  • Speichern Sie die Clusterkonsolen-URL an einem anderen Ort. Er sollte wie folgt aussehen: https://console-openshift-console.apps.<random>.<region>.aroapp.io/.
  • Notieren Sie sich die kubeadmin-Anmeldeinformationen.
  • Führen Sie die Schritte in „Herstellen von Verbindungen mithilfe der OpenShift-Befehlszeilenschnittstelle“ mit den kubeadmin-Anmeldeinformationen aus.

Installieren des Open Liberty OpenShift Operator

Nachdem Sie den Cluster erstellt und eine Verbindung zu ihm hergestellt haben, führen Sie die folgenden Schritte aus, um den Open Liberty Operator zu installieren. Die Hauptstartseite für den Open Liberty Operator befindet sich auf GitHub.

1. Melden Sie sich mit den kubeadmin-Anmeldeinformationen über Ihren Browser bei der OpenShift-Webkonsole an.

2. Navigieren Sie zu Operatoren>OperatorHub, und suchen Sie nach Open Liberty.

3. Wählen Sie in den Suchergebnissen Open Liberty aus.

4. Wählen Sie Installieren aus.

5. Führen Sie auf der Seite Operator installieren die folgenden Schritte aus:

   1. Wählen Sie für Kanal aktualisieren den neuesten Kanal v1.3 aus.
   2. Wählen Sie für Installationsmodus die Option Alle Namespaces im Cluster (Standard).
   3. Wählen Sie für Aktualisierungsgenehmigung die Option Automatisch.

   

6. Klicken Sie auf Installieren, und warten Sie einige Minuten, bis die Installation abgeschlossen ist.

7. Prüfen Sie, ob der Open Liberty Operator erfolgreich installiert wurde und verwendet werden kann. Wenn dies nicht der Fall ist, diagnostizieren und beheben Sie das Problem, bevor Sie fortfahren.

   

Erstellen eines OpenShift-Namespace für die Java-App

Gehen Sie wie folgt vor, um einen OpenShift-Namespace für die Verwendung mit Ihrer App zu erstellen:

1. Melden Sie sich mit den kubeadmin-Anmeldeinformationen über Ihren Browser bei der OpenShift-Webkonsole an.

2. Navigieren Sie zu Verwaltung>Namespaces>Namespace erstellen.

3. Tragen Sie open-liberty-demo für Name ein, und wählen Sie Erstellen aus, wie im Folgenden gezeigt.

   

Erstellen einer Instanz von Azure Database for MySQL Flexible Server

Das Bereitstellungsmodell „Azure Database for MySQL – Flexibler Server“ ist ein Bereitstellungsmodus, der mehr Kontrolle und Flexibilität bei der Datenbankverwaltung und den Konfigurationseinstellungen bietet als der Bereitstellungsmodus „Azure Database for MySQL – Einzelserver“. In diesem Abschnitt erfahren Sie, wie Sie eine Instanz von Azure Database for MySQL – Flexibler Server mithilfe der Azure CLI erstellen. Weitere Informationen finden Sie unter Schnellstart: Erstellen einer Instanz von Azure Database for MySQL – Flexibler Server mithilfe der Azure CLI.

Führen Sie in Ihrem Terminal den folgenden Befehl zum Erstellen einer Instanz von Azure Database for MySQL – Flexibler Server aus. Ersetzen Sie <server-admin-password> durch ein Kennwort, das die Anforderungen an die Kennwortkomplexität für Azure Database für MySQL – Flexibler Server erfüllt.

az mysql flexible-server create \
    --name ${CLUSTER} \
    --resource-group ${RESOURCEGROUP} \
    --admin-user admin${RESOURCEGROUP} \
    --admin-password '<server-admin-password>' \
    --database-name ${RESOURCEGROUP}db \
    --public-access 0.0.0.0 \
    --yes

az mysql flexible-server list-skus --location <Location>

Suchen Sie einen Speicherort mit verfügbaren SKUs, und wiederholen Sie dann den vorherigen az mysql flexible-server create command, fügen Sie jedoch den entsprechenden --location <Location>-Parameter an, wobei alle anderen Parameter unverändert bleiben.

Es dauert einige Minuten, um den Server, die Datenbank, den Administratorbenutzer und die Firewallregel zu erstellen, die Verbindungen von allen Azure-Ressourcen akzeptiert. Wenn der Befehl erfolgreich ist, sieht die Ausgabe in etwa wie im folgenden Beispiel aus:

{
  "connectionString": "mysql <database-name> --host <server-name>.mysql.database.azure.com --user <server-admin-username> --password=<server-admin-password>",
  "databaseName": "<database-name>",
  "firewallName": "AllowAllAzureServicesAndResourcesWithinAzureIps_2024-7-10_16-22-8",
  "host": "<server-name>.mysql.database.azure.com",
  "id": "/subscriptions/REDACTED/resourceGroups/<resource-group-of-the-OpenShift-cluster>/providers/Microsoft.DBforMySQL/flexibleServers/<server-name>",
  "location": "West US",
  "password": "<server-admin-password>",
  "resourceGroup": "<resource-group-of-the-OpenShift-cluster>",
  "skuname": "Standard_B1ms",
  "username": "<server-admin-username>",
  "version": "5.7"
}

Vorbereiten der Liberty-Anwendung

Wir verwenden in diesem Leitfaden eine Java EE 8-Anwendung. Da Open Liberty ein mit Java EE 8 Full Profile kompatibler Server ist, kann die Anwendung problemlos ausgeführt werden. Open Liberty ist auch mit Jakarta EE 8 Full Profile kompatibel.

Ausführen der Anwendung auf Open Liberty

Um die Anwendung auf Open Liberty auszuführen, müssen Sie eine Open Liberty-Serverkonfigurationsdatei erstellen, damit das Liberty Maven-Plug-In die Anwendung für die Bereitstellung verpacken kann. Das Liberty Maven-Plug-in ist nicht erforderlich, um die Anwendung in OpenShift bereitzustellen. Wir verwenden es jedoch in diesem Beispiel mit dem Entwicklermodus (dev) von Open Liberty. Im Entwicklermodus können Sie die Anwendung problemlos lokal ausführen. Weitere Informationen zu liberty-maven-plugin finden Sie unter Erstellen einer Webanwendung mit Maven.

Führen Sie die Schritte in diesem Abschnitt aus, um die Beispielanwendung für die spätere Verwendung in diesem Artikel vorzubereiten. In diesen Schritten werden Maven und liberty-maven-plugin verwendet.

Auschecken der Anwendung

Verwenden Sie die folgenden Befehle, um den Beispielcode für diesen Leitfaden zu klonen. Das Beispiel befindet sich auf GitHub.

git clone https://github.com/Azure-Samples/open-liberty-on-aro.git
cd open-liberty-on-aro
export BASE_DIR=$PWD
git checkout 20240920
cd ${BASE_DIR}/3-integration/connect-db/mysql

Wenn eine Meldung angezeigt wird, dass Sie sich im Status „detached HEAD“ befinden, können Sie diese Meldung problemlos ignorieren. Sie bedeutet nur, dass Sie ein Tag ausgecheckt haben.

Es gibt ein paar Beispiele im Repository. Wir verwenden open-liberty-on-aro/3-integration/connect-db/mysql. Hier ist die Dateistruktur der Anwendung:

open-liberty-on-aro/3-integration/connect-db/mysql
├─ src/main/
│  ├─ aro/
│  │  ├─ db-secret.yaml
│  │  ├─ openlibertyapplication.yaml
│  ├─ liberty/config/
│  │  ├─ server.xml
│  ├─ java/
│  ├─ resources/
│  ├─ webapp/
├─ Dockerfile
├─ Dockerfile-wlp
├─ pom.xml

Die Verzeichnisse java, resources und webapp enthalten den Quellcode der Beispielanwendung. Der Code deklariert und verwendet eine Datenquelle mit dem Namen jdbc/JavaEECafeDB.

Wir haben im Verzeichnis aro zwei Bereitstellungsdateien platziert. db-secret.xml wird zum Erstellen von Secrets mit Anmeldeinformationen für die Datenbankverbindung verwendet. Die Datei openlibertyapplication.yaml wird zum Bereitstellen des Anwendungsimages genutzt.

Im Stammverzeichnis haben wir zwei Dockerfiles platziert. Dockerfile und Dockerfile-wlp werden für das lokale Debugging und zum Erstellen des Images für eine Azure Red Hat OpenShift-Bereitstellung verwendet, die mit Open Liberty bzw. WebSphere Liberty arbeitet.

Im Verzeichnis liberty/config wird server.xml zum Konfigurieren der Datenbankverbindung für den Open Liberty- und den WebSphere Liberty-Cluster verwendet.

Erstellen des Projekts

Führen Sie unter Verwendung der zuvor definierten Umgebungsvariablen die folgenden Befehle in Ihrem Terminal aus, um das Projekt zu erstellen. Die POM-Datei für das Projekt liest viele Eigenschaften aus der Umgebung.

cd ${BASE_DIR}/3-integration/connect-db/mysql

# The following variables are used for deployment file generation
export DB_SERVER_NAME=$CLUSTER.mysql.database.azure.com
export DB_PORT_NUMBER=3306
export DB_NAME=${RESOURCEGROUP}db
export DB_USER=admin${RESOURCEGROUP}
export DB_PASSWORD='<server-admin-password>'
export NAMESPACE=open-liberty-demo

mvn clean install

(Optional) Lokales Testen Ihres Projekts

Optional können Sie die Anwendung lokal ausführen, um zu überprüfen, ob sie wie erwartet funktioniert. Zunächst müssen Sie eine Firewallregel hinzufügen, die zulässt, dass Ihr lokaler Computer eine Verbindung mit der Instanz von Azure Database for MySQL – Flexibler Server herstellen kann. Führen Sie die folgenden Schritte aus, um die Firewallregel hinzuzufügen:

1. Melden Sie sich beim Azure-Portal an, und navigieren Sie zur Instanz von Azure Database for MySQL – Flexibler Server, die Sie zuvor erstellt haben.
2. Wählen Sie im linken Bereich Einstellungen>Networking.
3. Wählen Sie Aktuelle IP-Adresse hinzufügen aus.
4. Wählen Sie Speichern, und warten Sie, bis die Firewallregel hinzugefügt wurde.

Führen Sie die folgenden Schritte aus, um den liberty:devc-Befehl zum lokalen Ausführen und Testen des Projekts und des Container-Images auszuführen, bevor Sie sich mit der Azure-Komplexität befassen. Weitere Informationen zu liberty:devc finden Sie in der Dokumentation zum Liberty-Plug-In.

1. Starten Sie bei Bedarf Ihre lokale Docker-Umgebung. Die Anweisungen dazu variieren je nach Hostbetriebssystem.

2. Verwenden Sie die folgenden Befehle, um die Anwendung im liberty:devc-Modus zu starten:

   cd ${BASE_DIR}/3-integration/connect-db/mysql
   
   # If you are running with Open Liberty
   mvn liberty:devc -DcontainerRunOpts="-e DB_SERVER_NAME=${DB_SERVER_NAME} -e DB_PORT_NUMBER=${DB_PORT_NUMBER} -e DB_NAME=${DB_NAME} -e DB_USER=${DB_USER} -e DB_PASSWORD=${DB_PASSWORD}" -Dcontainerfile=Dockerfile
   
   # If you are running with WebSphere Liberty
   mvn liberty:devc -DcontainerRunOpts="-e DB_SERVER_NAME=${DB_SERVER_NAME} -e DB_PORT_NUMBER=${DB_PORT_NUMBER} -e DB_NAME=${DB_NAME} -e DB_USER=${DB_USER} -e DB_PASSWORD=${DB_PASSWORD}" -Dcontainerfile=Dockerfile-wlp
   

3. Überprüfen Sie, ob die Anwendung wie erwartet funktioniert. Bei erfolgreicher Ausführung sollte in der Befehlsausgabe eine ähnliche Meldung wie [INFO] [AUDIT] CWWKZ0003I: The application javaee-cafe updated in 1.930 seconds. angezeigt werden. Navigieren Sie in Ihrem Browser zu https://localhost:9443/, und überprüfen Sie, ob auf die Anwendung zugegriffen werden kann und alle Funktionen funktionieren.

4. Um den liberty:devc-Modus zu beenden, betätigen Sie Strg+C.

Vorbereiten des Anwendungsimages

Zum Bereitstellen und Ausführen Ihrer Liberty-Anwendung in einem Azure Red Hat OpenShift-Cluster müssen Sie Ihre Anwendung mit Open Liberty-Container-Images oder WebSphere Liberty-Container-Images als Docker-Image containerisieren.

Erstellen der Anwendung und Pushen in den Imagestream

Da Sie die App mit dem liberty:devc-Befehl bereits erfolgreich im Liberty Docker-Container ausgeführt haben, erstellen Sie das Image remote auf dem Cluster, indem Sie die folgenden Schritte ausführen:

1. Stellen Sie sicher, dass Sie sich mit den kubeadmin-Anmeldeinformationen bei der OpenShift-CLI anmelden.

2. Verwenden Sie die folgenden Befehle, um das Quellverzeichnis und das Dockerfile zu identifizieren:

   cd ${BASE_DIR}/3-integration/connect-db/mysql
   
   # If you are building with the Open Liberty base image, the existing Dockerfile is ready for you
   
   # If you are building with the WebSphere Liberty base image, uncomment and execute the following two commands to rename Dockerfile-wlp to Dockerfile
   # mv Dockerfile Dockerfile.backup
   # mv Dockerfile-wlp Dockerfile
   

3. Verwenden Sie den folgenden Befehl, um das Projekt zu open-liberty-demo zu ändern:

   oc project open-liberty-demo
   

4. Verwenden Sie den folgenden Befehl, um einen Bildstream zu erstellen:

   oc create imagestream javaee-cafe-mysql
   

5. Verwenden Sie den folgenden Befehl, um eine Buildkonfiguration zu erstellen, die das Imagestreamtag der Buildausgabe angibt:

   oc new-build --name javaee-cafe-mysql-config --binary --strategy docker --to javaee-cafe-mysql:v1
   

6. Benutzen Sie folgenden Befehl zum Starten des Builds, um lokale Inhalte hochzuladen, zu containerisieren und in das zuvor angegebene Imagestreamtag zu übertragen:

   oc start-build javaee-cafe-mysql-config --from-dir . --follow
   

Bereitstellen der Anwendung auf dem Azure Red Hat OpenShift-Cluster

Jetzt können Sie die Liberty-Beispielanwendung für den Azure Red Hat OpenShift-Cluster bereitstellen, den Sie zuvor erstellt haben, als Sie die Voraussetzungen durchgearbeitet haben.

oc delete -f openlibertyapplication.yaml
oc delete -f db-secret.yaml

Bereinigen von Ressourcen

Löschen Sie den Azure Red Hat OpenShift-Cluster mit den folgenden Schritten in Tutorial: Löschen eines Azure Red Hat OpenShift 4-Clusters. Stellen Sie sicher, dass auch die Datenbank und alle zugehörigen Ressourcen gelöscht werden.

Nächste Schritte

Weitere Informationen finden Sie über die in diesem Handbuch verwendeten Verweise:

• Open Liberty
• Azure Red Hat OpenShift
• Open Liberty Operator
• Open Liberty-Serverkonfiguration
• Liberty Maven-Plug-In
• Open Liberty-Containerimages
• WebSphere Liberty-Containerimages

Informationen zu Optionen zum Ausführen von WebSphere-Produkten auf Azure finden Sie unter Welche Lösungen gibt es zum Ausführen der WebSphere-Produktfamilie auf Azure?