Implantar o aplicativo Spring Boot no Serviço de Kubernetes do Azure

Observação

Para aplicativos spring boot, é recomendável usar os Aplicativos de Contêiner do Azure. No entanto, você ainda pode optar por usar o Serviço Azure Kubernetes como destino. Para obter mais informações, consulte Escolha os serviços ideais do Azure para seus aplicativos Java.

Este tutorial explica como combinar o Kubernetes e o Docker para desenvolver e implantar um aplicativo Spring Boot no Microsoft Azure. Mais especificamente, você usa spring boot para desenvolvimento de aplicativos, do Kubernetes para implantação de contêiner e do AKS (Serviço de Kubernetes do Azure) para hospedar seu aplicativo.

Kubernetes e Docker são soluções de código aberto que ajudam os desenvolvedores a automatizar a implantação, o dimensionamento e o gerenciamento de seus aplicativos executados em contêineres.

Pré-requisitos

Observação

Devido aos requisitos de virtualização deste tutorial, você não pode seguir as etapas neste artigo em uma máquina virtual. Você deve usar um computador físico com recursos de virtualização habilitados.

Criar o aplicativo Web de Introdução ao Spring Boot no Docker

As etapas a seguir mostram como compilar um aplicativo Web Spring Boot e testá-lo localmente.

  1. Abra um prompt de comando, crie um diretório local para conter o aplicativo e altere para o diretório. Por exemplo:

    mkdir C:\SpringBoot
    cd C:\SpringBoot
    

    -- ou --

    mkdir /users/$USER/SpringBoot
    cd /users/$USER/SpringBoot
    
  2. Clone o exemplo de projeto Introdução ao Spring Boot no Docker para o diretório.

    git clone https://github.com/spring-guides/gs-spring-boot-docker.git
    
  3. Altere o diretório para o projeto concluído.

    cd gs-spring-boot-docker
    cd complete
    
  4. Use o Maven para compilar e executar o aplicativo de exemplo.

    mvn package spring-boot:run
    
  5. Teste o aplicativo Web navegando até http://localhost:8080 ou com o seguinte comando curl:

    curl http://localhost:8080
    
  6. Você verá a seguinte mensagem exibida: Olá, mundo do Docker

    Procurar aplicativo de exemplo localmente

Criar um Registro de Contêiner do Azure usando a CLI do Azure

  1. Abra um prompt de comando.

  2. Faça logon na sua Conta do Azure:

    az login
    
  3. Escolha a sua Assinatura do Azure:

    az account set -s <YourSubscriptionID>
    
  4. Crie um grupo de recursos para os recursos do Azure usados neste tutorial.

    az group create --name=wingtiptoys-kubernetes --location=eastus
    
  5. Crie um registro de contêiner do Azure privado no grupo de recursos. O tutorial carrega o aplicativo de exemplo como uma imagem do Docker para esse registrador em etapas seguintes. Substitua wingtiptoysregistry por um nome exclusivo para o registro.

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

Faça push do seu aplicativo para o registro de contêiner usando o Jib

  1. Faça login no Registro de Contêiner do Azure usando a 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, como o Visual Studio Code.

    code pom.xml
    
  3. Atualize a coleção <properties> no arquivo pom.xml com o nome de registro do Registro de Contêiner do Azure e a versão mais recente do 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 arquivo de pom.xml para que o elemento <plugin> contenha uma entrada para o jib-maven-plugin, conforme mostrado no exemplo a seguir. Observe que estamos usando uma imagem base do MCR (Registro de Contêiner da Microsoft): mcr.microsoft.com/openjdk/jdk:11-ubuntu, que contém um JDK oficialmente compatível para o Azure. Para outras imagens base MCR com JDKs com suporte oficial, 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 do projeto completo de seu aplicativo Spring Boot, execute o seguinte comando para compilar a imagem e envie por push a imagem para o registro:

    az acr login && mvn compile jib:build
    

Observação

Devido à preocupação com a segurança da CLI do Azure e do Registro de Contêiner do Azure, a credencial criada por az acr login tem validade de 1 hora. Se você vir um erro 401 Unauthorized, poderá executar o comando az acr login --name <your registry name> outra vez para se autenticar novamente. Se você vir um erro Read timed out, poderá tentar aumentar os tempos limite com mvn -Djib.httpTimeout=7200000 jib:dockerBuild ou -Djib.httpTimeout=0 para obter um tempo limite infinito.

Criar um Cluster Kubernetes no AKS usando a CLI do Azure

  1. Criar um cluster Kubernetes no Serviço de Kubernetes do Azure. O comando a seguir cria um cluster kubernetes no grupo de recursos wingtiptoys-kubernetes, com wingtiptoys-akscluster como o nome do cluster, com o Registro de Contêiner do Azure (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
    

    Esse comando pode demorar algum tempo para ser concluído.

  2. Instalar kubectl usando a CLI do Azure. Os usuários de Linux podem ter que prefixar esse comando com sudo, já que ele implanta a CLI do Kubernetes em /usr/local/bin.

    az aks install-cli
    
  3. Baixe as informações de configuração do cluster para que possa gerenciá-lo na interface da Web do Kubernetes e kubectl.

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

Implantar a imagem em seu cluster Kubernetes

Este tutorial implanta o aplicativo usando kubectl e então permite que você explore a implantação por meio da interface da Web do Kubernetes.

Implantar com kubectl

  1. Abra um prompt de comando.

  2. Execute seu contêiner no cluster Kubernetes usando o comando kubectl run. Forneça um nome de serviço para seu aplicativo no Kubernetes e o nome de imagem completo. Por exemplo:

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

    Neste comando:

    • O nome do contêiner gs-spring-boot-docker é especificado imediatamente após o comando run

    • O parâmetro --image especifica a combinação de servidor de logon e nome da imagem como wingtiptoysregistry.azurecr.io/gs-spring-boot-docker:latest

  3. Exponha seu cluster Kubernetes externamente usando o comando kubectl expose. Especifique o nome do serviço, a porta TCP voltada para o público usada para acessar o aplicativo e a porta de destino interna na qual seu aplicativo escuta. Por exemplo:

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

    Neste comando:

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

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

    • O parâmetro --port especifica a porta TCP 80 voltada para o público. Você acessa o aplicativo nessa porta.

    • O parâmetro --target-port especifica a porta TCP interna 8080. O balanceador de carga encaminha solicitações ao seu aplicativo nesta porta.

  4. Após a implantação do aplicativo no cluster, consulte o endereço IP externo e abra-o em seu navegador da Web:

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

    Explorar Aplicativo de Exemplo no Azure

Implantação com a exibição de recursos do Kubernetes

  1. Selecione Adicionar de qualquer uma das exibições de recursos (namespace, cargas de trabalho, serviços e entradas, armazenamento ou configuração).

    Exibição de recursos do Kubernetes.

  2. Cole o 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 de YAML para implantar o aplicativo.

    Exibição de recursos do Kubernetes, adicionar recurso.

    Depois de implantar o Deployment, como acima, selecione Adicionar na parte inferior do editor de 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 for adicionado, o visualizador de recursos mostrará o aplicativo Spring Boot. O serviço externo inclui um endereço IP externo vinculado para que você possa exibir facilmente o aplicativo no navegador.

    Exibição de recursos do Kubernetes, lista de serviços.

    Exibição de recursos do Kubernetes, lista de serviços e pontos de extremidade externos realçados.

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

    Explorar Aplicativo de Exemplo no Azure

Próximas etapas

Para saber mais sobre o Spring e o Azure, continue no Spring no Centro de Documentação do Azure.

Confira também

Para obter mais informações sobre como usar o Spring Boot no Azure, confira o seguinte artigo:

Para obter mais informações sobre como usar o Azure com Java, consulte o Azure para Desenvolvedores em Java e o Trabalhando com o Azure DevOps e Java.

Para saber mais sobre como implantar um aplicativo Java para Kubernetes com o Visual Studio Code, confira Tutoriais de Java do Visual Studio Code.

Para obter mais informações sobre o projeto de exemplo Spring Boot no Docker, consulte Introdução ao Spring Boot no Docker.

Os links a seguir fornecem mais informações sobre como criar aplicativos Spring Boot:

  • Para saber mais sobre como começar a criar um aplicativo Spring Boot simples, confira o Spring Initializr em https://start.spring.io/.

Os links a seguir fornecem mais informações sobre como usar kubernetes com o Azure:

Saiba mais sobre como usar a interface de linha de comando Kubernetes no guia do usuário kubectl em https://kubernetes.io/docs/reference/kubectl/.

O site do Kubernetes tem vários artigos que abordam o uso de imagens em registros privados:

Para obter mais exemplos sobre como usar imagens personalizadas do Docker com o Azure, veja Usando uma imagem personalizada do Docker para o Aplicativo Web do Azure no Linux.

Para obter mais informações sobre como executar iterativamente e depurar os contêineres direto no Serviço de Kubernetes do Azure (AKS) com o Azure Dev Spaces, confira Introdução ao Azure Dev Spaces com Java