介绍
Okteto 是一个开发平台，旨在简化 Kubernetes 应用的开发流程。它允许开发者直接在 Kubernetes 集群上构建和测试应用，而无需搭建复杂的本地开发环境。Okteto 支持对运行在 Kubernetes 集群上的应用进行实时更新，使开发者能够实时查看代码变更，而无需重新构建或部署应用。.
在本教程中，您将创建一个 Python 应用程序，并使用 Okteto 将其部署到 Kubernetes。.
先决条件
- Kubernetes 1.28 集群
- kubectl 已安装并配置为与您的集群通信。.
- Docker Hub 帐户
- Docker 正在您的本地计算机上运行。.
- 使用 Okteto 需要许可证。要获取许可证密钥，请注册 Okteto 的 30 天免费试用版。.
- Helm 包管理器已安装在您的本地计算机上。.
- 一个已完全注册的域名，指向 Nginx Ingress 使用的负载均衡器。您需要创建一个 A 记录，名称为 *，内容为负载均衡器的 IP 地址。.
步骤 1 – 创建一个 Python 程序
首先，您需要确保 Python 已安装在您的 Ubuntu 系统上。您可以通过打开终端并输入以下命令来检查：
python3 --version如果已安装 Python，此命令将显示 Python 版本。如果没有安装，您可以使用以下命令安装它：
sudo apt install python3 python3-venv python3-pip -y然后创建一个目录来存储应用程序代码和其他设置。.
mkdir my-app接下来，进入你的应用程序目录，创建一个虚拟环境来隔离项目的依赖项。.
cd my-app
python3 -m venv python-env然后使用以下命令激活虚拟环境。.
source python-env/bin/activate接下来，为你的应用程序创建一个新的 Python 文件。例如，创建一个简单的 app.py 文件：
nano app.py添加以下代码：
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route('/')
def hello():
return "Hello, This is a simple Python App!"
if __name__ == '__main__':
app.run(debug=True, host='0.0.0.0')然后安装 Flask Web 框架。.
pip install flask现在使用以下命令运行你的Python程序。.
python3 app.py
您将看到以下输出。.
Output * Running on all addresses (0.0.0.0)
* Running on http://127.0.0.1:5000
* Running on http://172.20.10.2:5000
Press CTRL+C to quit
* Restarting with stat
* Debugger is active!
* Debugger PIN: 311-959-468现在 Flask 应用已在本地运行，您可以使用 curl 进行验证：
curl -X GET -H "Content-Type: application/json" http://localhost:5000你应该会从 Flask 应用程序收到以下响应。.
OutputHello, This is a simple Python App!项目完成后，您可以通过运行以下命令停用虚拟环境：
deactivate至此，您已经创建了一个 Python 程序并在本地进行了测试。.
步骤 2 – 将 Python 应用程序 Docker 化
将 Python 应用程序容器化涉及创建一个 Docker 镜像，其中包含运行该应用程序所需的 Python 环境和依赖项。.
首先，在 Python 应用程序的根目录中创建一个名为 Dockerfile 的文件。.
nano Dockerfile添加以下内容：
# Use an official Python runtime as a parent image
FROM python:3.8-slim
# Set the working directory in the container
WORKDIR /app
# Copy the current directory contents into the container at /app
ADD . /app
# Install any needed dependencies specified in requirements.txt
RUN pip install flask
# Make port 5000 available to the world outside this container
EXPOSE 5000
# Define environment variable
ENV NAME DockerizedPythonApp
# Run app.py when the container launches
CMD ["python3", "./app.py"]在这个 Dockerfile 中：
- FROM python:3.8-slim：指定要使用的基础镜像。您正在使用已安装 Python 3.8 的官方 Python 镜像。.
- WORKDIR /app：将容器内的工作目录设置为 /app。.
- 添加 . /app：将当前目录的内容复制到容器的 /app 文件夹中。.
- 运行 pip install flask：安装 Flask 框架。.
- EXPOSE 5000：开放端口 5000 以允许传入连接。.
- CMD [“python3“, ”app.py”]：指定容器启动时要运行的命令。在本例中，它将运行 app.py 应用程序。.
现在运行以下命令，根据 Dockerfile 中的说明构建镜像。.
docker build -t my-app .构建好 Docker 镜像后，就可以使用该镜像在容器中运行应用程序了：
docker run -dit -p 5000:5000 my-app:latest该命令从 my-app 镜像运行容器，并将容器端口映射到主机端口 5000。.
您可以使用 docker ps 命令验证正在运行的应用程序容器。.
docker ps输出结果为：
Output
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
761c54c77411 my-app:latest "python3 ./app.py" 3 seconds ago Up 3 seconds 0.0.0.0:5000->5000/tcp, :::5000->5000/tcp pedantic_wescoff打开网页浏览器或使用 curl 命令，通过 URL http://your-server-ip:5000 访问应用程序。您应该会看到“Hello, This is a simple Python App!”的消息，这表明您的 Python 应用程序正在 Docker 容器中运行。.
您已成功将 Python 应用程序 Docker 化。.
步骤 3 – 将 Python Docker 镜像推送到 DockerHub 镜像仓库
首先，您需要一个 DockerHub 帐户。如果您还没有帐户，可以在 DockerHub 网站上创建一个。.
要登录 Docker Hub，请使用 `docker login` 命令。系统会提示您输入 Docker Hub 用户名和密码。.
docker login该命令的输出结果如下：
OutputLogin with your Docker ID to push and pull images from Docker Hub. If you don't have a Docker ID, head over to https://hub.docker.com to create one.
Username: [email protected]
Password:
WARNING! Your password will be stored unencrypted in /root/.docker/config.json.
Configure a credential helper to remove this warning. See
https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/login/#credentials-store
Login Succeeded在将镜像推送到 Docker Hub 之前，还需要使用您的 Docker Hub 用户名和所需仓库的名称对其进行标记。.
docker tag my-app yourusername/my-app:latest现在您可以使用 docker push 命令将 Docker 镜像推送到 Docker Hub。.
docker push yourusername/my-app:latest推送镜像后，您可以使用 Docker Hub CLI 搜索该镜像，以验证它是否在 Docker Hub 上可用。.
docker search yourusername/my-app您的 Python 应用程序 Docker 镜像现已发布在 Docker Hub 上，其他人可以拉取该镜像或将其部署到不同的环境中。.
步骤 4 – 创建 Kubernetes 清单以部署 Python 应用程序
现在，您需要使用 Okteto 创建一个 Kubernetes 清单文件，以定义名为 my-app 的应用程序的部署、服务和输入资源。.
nano k8s.yaml将以下设置添加到文件中。.
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: my-app
spec:
selector:
matchLabels:
app: my-app
template:
metadata:
labels:
app: my-app
spec:
containers:
- image: yourusername/my-app
name: my-app
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: my-app
spec:
type: ClusterIP
ports:
- name: "my-app"
port: 5000
selector:
app: my-app
---
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
name: my-app
annotations:
dev.okteto.com/generate-host: my-app
spec:
rules:
- http:
paths:
- backend:
service:
name: my-app
port:
number: 5000
path: /
pathType: ImplementationSpecific上述文件使用 Okteto 实现了一个名为 my-app 的应用程序，并通过 5000 端口上的 ClusterIP 服务将其内部暴露出来，并设置了一个 Ingress 资源以将 HTTP 流量定向到该应用程序。Okteto 特有的注解用于启用 Okteto 提供的一些功能，例如自动生成主机名。.
步骤 5 – 使用 Helm 安装 Okteto
首先，您需要将 Okteto Helm 存储库添加到您的 Helm 客户端。.
helm repo add okteto https://charts.okteto.com添加 Okteto Helm 仓库后，您需要更新 Helm 仓库，以确保您拥有有关可用图表的最新信息：
helm repo update然后为 Okteto 创建 config.yaml 文件。.
nano config.yaml添加 Okteto 许可证密钥、子域名和其他设置，如下所示：
license: FT7YCAYBAEDUY2LDMVXHGZIB76BAAAIDAECEIYLUMEAQUAABAFJAD74EAAAQCUYB76CAAAAABL7YGBIBAL7YMAAAAD77N74CAH7YU6ZCOZSXE43JN5XCEORSFQRGK3LBNFWCEORCNBUXIZLTNBVGK5DIOZQUA3DJNZ2XQYTVPIXGG33NEIWCEY3PNVYGC3TZEI5CE3DJNZ2XQYTVPIRCYITTMVQXI4ZCHIZTALBCORUWK4RCHIRHGY3BNRSSELBCORZGSYLMEI5HI4TVMUWCEZLOMQRDUIRSGAZDILJQGQWTCMCUGA2TUMJUHI2DQWRCPUATCAWDZA5DGNLGYAT25X6NRCJVJNWBQMG2LD7DWY36ZYXOZ7X5B37HZOBHXYV7OSCZ5HKH4G4EOIHJ7XOACMICRENEMSP5CHENLAE2XHXY44AMKKMHR5LB6IEWXNF56KJE6RGDVSGM2JW63F7DNP5ZS6REKK55RYIBMAA=
subdomain: okteto.example.com
buildkit:
persistence:
enabled: true
registry:
storage:
filesystem:
persistence:
enabled: true现在，使用 config.yaml 配置文件安装最新版本的 Okteto。.
helm install okteto okteto/okteto -f config.yaml --namespace okteto --create-namespace安装 Okteto 后，您将看到以下输出。.
OutputNAME: okteto
LAST DEPLOYED: Tue Mar 12 20:27:21 2024
NAMESPACE: okteto
STATUS: deployed
REVISION: 1
TEST SUITE: None
NOTES:
Congratulations! Okteto is successfully installed!
Follow these steps to complete your domain configuration:
1. Create a wildcard A record "*.okteto.example.com", pointing it to the Okteto NGINX ingress controller External-IP:
$ kubectl get service -l=app.kubernetes.io/name=ingress-nginx,app.kubernetes.io/component=controller --namespace=okteto
2. Access your Okteto instance at `https://okteto.okteto.example.com/login#token=88f8cc11`稍等片刻，然后将 DigitalOcean 动态分配给您刚刚安装并配置的 NGINX Ingress（作为 Okteto 的一部分）的 IP 地址分配给它：
kubectl get service -l=app.kubernetes.io/name=ingress-nginx,app.kubernetes.io/component=controller --namespace=okteto您将看到以下输出。.
OutputNAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
okteto-ingress-nginx-controller LoadBalancer 10.101.31.239 45.76.14.191 80:31150/TCP,443:31793/TCP 3m21s您需要获取外部 IP 地址，并将其添加到您选择的域名的 DNS 记录中。这可以通过创建名为 * 的 A 记录来实现。.
现在，打开您的网络浏览器，访问您的 Okteto 实例，网址为 https://okteto.okteto.example.com/login#token=88f8cc11。.
步骤 6 – 安装和配置 Okteto CLI
Okteto CLI 是一款开源命令行工具，可让您直接在 Kubernetes 上开发应用程序。.
您可以使用 curl 在 Linux 和 macOS 上安装 Okteto CLI。打开终端并运行以下命令：
sudo curl https://get.okteto.com -sSfL | sh安装完成后，您可以通过运行以下命令来验证 Okteto CLI 是否已正确安装：
okteto version此命令显示系统上安装的 Okteto CLI 版本。.
Outputokteto version 2.25.2接下来，您需要使用您的个人访问代码对 Okteto CLI 进行身份验证。.
/* okteto context use https://okteto.okteto.example.com --token 88f8cc11 --insecure-skip-tls-verifycode... */其输出结果为：
Output ✓ Using okteto-admin @ okteto.okteto.example.com然后运行以下命令，确保您的 Okteto CLI 已配置。.
okteto context list这将产生以下输出：
OutputName Namespace Builder Registry
https://okteto.okteto.example.com * okteto-admin tcp://buildkit.okteto.example.com:443 registry.okteto.example.com
vke-4b7aaaa6-78fa-4a19-9fb3-cf7b8c1ec678 default docker -步骤 7 – 创建您的 Okteto 清单
要开始开发 Python 应用程序，您需要创建一个 Okteto 清单文件，并定义开发环境的配置。.
让我们为一个简单的 Python 应用程序创建 okteto.yaml 文件。.
nano okteto.yaml添加以下配置。.
deploy:
- kubectl apply -f k8s.yaml
dev:
my-app:
command: bash
environment:
- FLASK_ENV=development
sync:
- .:/app
reverse:
- 9000:9000
volumes:
- /root/.cache/pip在上述文件中：
- 部署：本节定义部署配置。运行 `okteto up` 或 `okteto deploy` 时，Okteto 会运行 `kubectl application -f k8s.yaml` 命令来部署 k8s.yaml 文件中定义的 Kubernetes 资源。这样，您可以将部署配置与开发环境配置分开指定。.
- command: bash: 指定开发环境启动时要执行的命令。.
- 环境：指定要在开发环境中设置的环境变量。在本例中，它将 FLASK_ENV 设置为 development。.
- 同步：指定要在本地计算机和开发环境之间同步的文件夹。将当前目录（.）与开发环境中的 /app 目录同步。.
- 反向：指定端口转发规则，将开发环境中的端口暴露给本地计算机。在本例中，它将开发环境中的 9000 端口转发到本地计算机的 9000 端口。.
- volumes：指定要在开发环境中安装的其他卷。在本例中，它会在开发环境中安装 /root/.cache/pip 目录，该目录可用于缓存 pip 包。.
现在使用以下命令将您的 Python 应用程序部署到 Kubernetes 集群。.
okteto deploy部署成功后，您将看到以下输出。.
Outputdeployment.apps/my-app created
service/my-app created
ingress.networking.k8s.io/my-app created
i There are no available endpoints for 'Okteto'.
Follow this link to know more about how to create public endpoints for your application:
https://www.okteto.com/docs/cloud/ssl/
✓ Development environment 'Okteto' successfully deployed
i Run 'okteto up' to activate your development container然后，返回浏览器并刷新 Okteto 控制面板。您将看到已部署的应用程序：
您还可以使用 URL https://my-app-okteto-admin.okteto.example.com 访问您的 Python 应用程序。.
步骤 8 – 直接在 Kubernetes 中开发 Python 应用程序
在本节中，您将使用 okteto up 命令将 Python 应用程序直接部署到 Kubernetes。此命令会将您的本地代码与开发环境同步。您可以使用本地计算机上您喜欢的 IDE 或文本编辑器修改代码，更改将自动同步到 Kubernetes 中的开发环境。.
让我们使用 Okteto 启动开发环境：
okteto up此命令根据 okteto.yaml 文件中指定的设置创建一个开发环境。.
Output i Using okteto-admin @ okteto.okteto.example.com as context
i 'Okteto' was already deployed. To redeploy run 'okteto deploy' or 'okteto up --deploy'
i Build section is not defined in your okteto manifest
✓ Persistent volume successfully attached
✓ Images successfully pulled
✓ Files synchronized
Context: okteto.okteto.example.com
Namespace: okteto-admin
Name: my-app
Reverse: 9000 <- 9000
root@my-app-okteto-7767588c8d-ndzj7:/app#接下来，运行你的Python程序：
python3 app.py您将看到以下输出。.
Output * Serving Flask app 'app'
* Debug mode: on
WARNING: This is a development server. Do not use it in a production deployment. Use a production WSGI server instead.
* Running on all addresses (0.0.0.0)
* Running on http://127.0.0.1:5000
* Running on http://10.244.97.92:5000
Press CTRL+C to quit
* Restarting with stat
* Debugger is active!
* Debugger PIN: 126-620-675现在，编辑你的 app.py 应用程序文件：
nano app.py修改以下行：
return "Hello, This is a simple Python App Deployed on Kubernetes"保存并关闭文件。Okteto 将自动检测代码更改并立即将其应用到 Kubernetes。.
返回浏览器并重新加载 Python 程序所在的页面。您将在下方页面看到修改后的程序。.
结果
在本教程中，您创建了一个基本的 Python 应用程序，并使用 Okteto 将其部署到 Kubernetes 集群。Okteto 能够将本地代码更改与开发环境实时同步，从而实现快速开发迭代并即时反馈代码更改。总而言之，Okteto 让开发人员能够专注于构建高质量的 Python 应用程序，而无需担心 Kubernetes 基础架构的复杂性。.
