Implementación de una aplicación de Spring Boot en Azure Kubernetes Service

Nota:

En el caso de las aplicaciones de Spring Boot, se recomienda usar Azure Container Apps. Sin embargo, todavía puede optar por usar Azure Kubernetes Service como destino. Para obtener más información, consulte Elegir los servicios de Azure adecuados para las aplicaciones Java.

En este tutorial se muestra cómo combinar Kubernetes y Docker para desarrollar e implementar una aplicación de Spring Boot en Microsoft Azure. Más concretamente, se usa Spring Boot para el desarrollo de aplicaciones, de Kubernetes para la implementación de contenedores y azure Kubernetes Service (AKS) para hospedar la aplicación.

Kubernetes y Docker son soluciones de código abierto que ayudan a los desarrolladores a automatizar la implementación, el escalado y la administración de sus aplicaciones que se ejecutan en contenedores.

Requisitos previos

• Una suscripción de Azure. Si todavía no la tiene, puede activar sus ventajas como suscriptor de MSDN o registrarse para obtener una cuenta de Azure gratuita.
• La Interfaz de la línea de comandos (CLI) de Azure.
• Un kit de desarrollo de Java (JDK) admitido Para más información sobre los JDK disponibles para desarrollar en Azure, consulte Compatibilidad con Java en Azure y Azure Stack.
• La herramienta de compilación Maven de Apache (versión 3).
• Un cliente Git.
• Un cliente de Docker.
• El asistente de credenciales de Docker de ACR.

Nota:

Dados los requisitos de virtualización de este tutorial, los pasos que se describen en este artículo no se pueden seguir en una máquina virtual; es preciso usar un equipo físico con características de virtualización habilitadas.

Creación de la aplicación web Spring Boot on Docker Getting Started

Los siguientes pasos le guían a través de la creación de una aplicación web Spring Boot y la realización de pruebas de la misma de forma local.

1. Abra una ventana de comandos y cree un directorio local para guardar su aplicación; luego, cambie a ese directorio. Por ejemplo:

   mkdir C:\SpringBoot
   cd C:\SpringBoot
   

   -- o --

   mkdir /users/$USER/SpringBoot
   cd /users/$USER/SpringBoot
   

2. Clone el proyecto de ejemplo Spring Boot on Docker Getting Started en el directorio.

   git clone https://github.com/spring-guides/gs-spring-boot-docker.git
   

3. Cambie de directorio al del proyecto completado.

   cd gs-spring-boot-docker
   cd complete
   

4. Utilice Maven para compilar y ejecutar la aplicación de ejemplo.

   mvn package spring-boot:run
   

5. Para probar la aplicación web, vaya a curl o use el siguiente comando http://localhost:8080:

   curl http://localhost:8080
   

6. Debería ver el mensaje siguiente mostrado: Hello Docker World

   

Creación de una instancia de Azure Container Registry mediante la CLI de Azure

1. Abra un símbolo del sistema.

2. Inicie sesión en una cuenta de Azure:

   az login
   

3. Elija la suscripción de Azure:

   az account set -s <YourSubscriptionID>
   

4. Cree un grupo de recursos para los recursos de Azure que se usan en este tutorial.

   az group create --name=wingtiptoys-kubernetes --location=eastus
   

5. Crear una instancia de Azure Container Registry en el grupo de recursos. El tutorial inserta la aplicación de ejemplo en forma de imagen Docker en este registro en los pasos posteriores. Reemplace wingtiptoysregistry por un nombre único para el registro.

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

Empuja tu aplicación al registro de contenedores mediante Jib

1. Inicie sesión en Azure Container Registry desde la CLI de 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 el archivo pom.xml con un editor de texto; por ejemplo, Visual Studio Code.

   code pom.xml
   

3. Actualice la colección <properties> del archivo pom.xml con el nombre de su registro de Azure Container Registry y la última versión de 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. Actualice la colección <plugins> del archivo pom.xml para que el elemento <plugin> contenga una entrada para jib-maven-plugin, como se muestra en el ejemplo siguiente. Tenga en cuenta que se va a usar una imagen base de Microsoft Container Registry (MCR): mcr.microsoft.com/openjdk/jdk:11-ubuntu, que contiene un JDK admitido oficialmente para Azure. Para ver otras imágenes base de MCR con JDK compatibles oficialmente, consulte Instalación de Microsoft Build de 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. Vaya al directorio de proyecto completado de la aplicación de Spring Boot y ejecute el siguiente comando para crear la imagen e insertarla en el registro:

   az acr login && mvn compile jib:build
   

Nota:

Debido a la preocupación de seguridad de la CLI de Azure y Azure Container Registry, la credencial creada por az acr login es válida durante 1 hora. Si ve un error 401 Unauthorized, puede volver a ejecutar el comando az acr login --name <your registry name> para autenticarse de nuevo. Si ve un error de Read timed out, puede intentar aumentar los tiempos de espera con mvn -Djib.httpTimeout=7200000 jib:dockerBuildo -Djib.httpTimeout=0 para un tiempo de espera infinito.

Creación de un clúster de Kubernetes en AKS mediante la CLI de Azure

1. Cree un clúster de Kubernetes en Azure Kubernetes Service. El comando siguiente crea un clúster de Kubernetes en el grupo de recursos de wingtiptoys-kubernetes, con wingtiptoys-akscluster como nombre de clúster, con Azure Container Registry (ACR) wingtiptoysregistry asociado y wingtiptoys-kubernetes como prefijo DNS:

   az aks create --resource-group=wingtiptoys-kubernetes --name=wingtiptoys-akscluster \
    --attach-acr wingtiptoysregistry \
    --dns-name-prefix=wingtiptoys-kubernetes --generate-ssh-keys
   

   Esta operación puede tardar un tiempo en completarse.

2. Instale kubectl mediante la CLI de Azure. Los usuarios de Linux pueden tener anteceder este comando con sudo, ya que implementa la CLI de Kubernetes en /usr/local/bin.

   az aks install-cli
   

3. Descargar la información de configuración del clúster para que pueda administrar el clúster desde la interfaz web de Kubernetes y kubectl.

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

Despliega la imagen en el clúster de Kubernetes

Este tutorial implementa la aplicación mediante kubectl y, después, le permite explorar la implementación mediante la interfaz de web de Kubernetes.

Implementación con kubectl

1. Abra un símbolo del sistema.

2. Ejecute el contenedor en el clúster de Kubernetes mediante el comando kubectl run. Asigne un nombre de servicio para su aplicación en Kubernetes y el nombre completo de la imagen. Por ejemplo:

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

   En este comando:

   • El nombre del contenedor gs-spring-boot-docker se especifica inmediatamente después del comando run

   • El parámetro --image especifica la combinación de servidor de inicio de sesión y nombre de imagen como wingtiptoysregistry.azurecr.io/gs-spring-boot-docker:latest

3. Exponga externamente el clúster Kubernetes mediante el comando kubectl expose. Especifique el nombre del servicio, el puerto TCP público utilizado para acceder a la aplicación y el puerto interno de destino en el que escucha la aplicación. Por ejemplo:

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

   En este comando:

   • El nombre del contenedor gs-spring-boot-docker se especifica inmediatamente después del comando expose pod.

   • El parámetro --type especifica que el clúster utiliza equilibrador de carga.

   • El parámetro --port especifica el puerto TCP de acceso público, el 80. El acceso a la aplicación se realiza a través de este puerto.

   • El parámetro --target-port especifica el puerto TCP interno, el 8080. El equilibrador de carga reenvía las solicitudes a la aplicación en este puerto.

4. Una vez que la aplicación se implementa en el clúster, consulte la dirección IP externa y ábrala en el explorador web:

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

   

Desplegar con la vista de recursos de Kubernetes

1. Seleccione Agregar desde cualquiera de las vistas de recursos (espacio de nombres, cargas de trabajo, servicios y entradas, almacenamiento o configuración).

   

2. Pegue el siguiente código 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. Seleccione Agregar en la parte inferior del editor YAML para implementar la aplicación.

   

   Después de implementar el Deployment, al igual que antes, seleccione Agregar en la parte inferior del editor de YAML para implementar Service mediante el siguiente código 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. Una vez agregado el archivo YAML, el visor de recursos muestra la aplicación de Spring Boot. El servicio externo incluye una dirección IP externa vinculada para que pueda ver fácilmente la aplicación en el explorador.

   

   

5. Seleccione Dirección IP externa. A continuación, verá la aplicación de Spring Boot en ejecución en Azure.

   

Pasos siguientes

Para más información acerca de Spring y Azure, vaya al centro de documentación de Azure.

Primavera en Azure

Consulte también

Para más información acerca del uso de Spring Boot en Azure, consulte el siguiente artículo:

• Implementación de una aplicación de Spring Boot en Azure App Service en Linux

Para más información sobre el uso de Azure con Java, consulte la Azure para desarrolladores de Java y el Trabajar con Azure DevOps y Java.

Para más información sobre cómo implementar una aplicación Java en Kubernetes con Visual Studio Code, consulte los tutoriales de Visual Studio Code para Java.

Para más información acerca del proyecto de ejemplo Spring Boot on Docker, consulte Spring Boot on Docker Getting Started.

Los vínculos siguientes proporcionan información adicional acerca de cómo crear aplicaciones Spring Boot:

• Para más información acerca de cómo crear una sencilla aplicación de Spring Boot, consulte Spring Initializr en https://start.spring.io/.

Los vínculos siguientes proporcionan información adicional acerca del uso de Kubernetes con Azure:

• Introducción a los clústeres de Kubernetes en Azure Kubernetes Service

Para más información acerca de cómo usar la interfaz de línea de comandos de Kubernetes, consulte la guía de usuario de kubectl en https://kubernetes.io/docs/reference/kubectl/.

El sitio web de Kubernetes tiene varios artículos que tratan el uso de imágenes en registros privados:

• Configuración de cuentas de servicio para pods
• Espacios de nombres
• Pull an Image from a Private Registry (Extraer una imagen de un registro privado)

Para ver más ejemplos de cómo usar imágenes de Docker personalizadas con Azure, consulte Uso de una imagen personalizada de Docker para Web App on Linux de Azure.

Para obtener más información sobre la ejecución de forma iterativa y la depuración de contenedores directamente en Azure Kubernetes Service (AKS) con Azure Dev Spaces, consulte Introducción a Azure Dev Spaces con Java.