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在 Amazon EKS 上部署容器化 Web 应用程序

入门指南

简介
创建 EKS 集群
安装 CDK8s
创建部署
使用 CDK 部署
清理资源

模块 1：创建 EKS 集群

在本模块中，您将学习如何创建 Amazon EKS 集群

简介

部署容器化应用程序之前，我们必须先创建一个 Kubernetes 集群。我们将使用 Amazon EKS 创建集群。在本指南中，Amazon EKS 集群有一个控制面板，并使用 Amazon EC2 作为工作节点。我们将用 AWS CDK 创建 Kubernetes 集群。AWS CDK 灵活性强，能以可预测和可重复的方式预配置 Kubernetes 集群。

学习内容

  • 构建 AWS CDK 应用程序，以创建将 Amazon EC2 用作工作节点的 Amazon EKS 集群
  • 测试 Kubernetes 集群并执行基本操作

 时长

10 分钟

 学习前期准备

  • 具有管理员级别访问权限的 AWS 账户**
  • 推荐的浏览器：最新版本的 Chrome 或 Firefox

[**]在过去 24 小时内新创建的账户可能无法使用本教程所需的服务。

构建 AWS CDK 应用程序

在本步骤中，您将准备工作文件夹。您将在根文件夹 eks 下创建两个不同的文件夹。第一个文件夹 k8s-cluster 用于创建集群，并将托管创建所用的 CDK 代码。第二个文件夹 cdk8s 内的代码则会使用 cdk8s 创建您的应用程序并将其部署到集群。创建这些目录，然后运行以下代码以使用 Python 创建您的 CDK 项目：

mkdir eks
cd eks
mkdir cluster cdk8s
cd cluster

cdk init app --language=python

这将会创建 CDK 应用程序的大框架。同时，输出中还提供一些有用的命令：

cdk init app --language=python
Applying project template app for python

# Welcome to your CDK Python project!

This is a blank project for Python development with CDK.

The `cdk.json` file tells the CDK Toolkit how to execute your app.

...

To add additional dependencies, for example other CDK libraries, just add
them to your `setup.py` file and rerun the `pip install -r requirements.txt`
command.

## Useful commands

 * `cdk ls`          list all stacks in the app
 * `cdk synth`       emits the synthesized CloudFormation template
 * `cdk deploy`      deploy this stack to your default AWS account/region
 * `cdk diff`        compare deployed stack with current state
 * `cdk docs`        open CDK documentation

Enjoy!

Please run 'python3 -m venv .venv'!
Executing Creating virtualenv...

运行以下命令激活虚拟环境。

python3 -m venv .venv
source .venv/bin/activate

在本模块中，您需要创建以下两种主要资源：Amazon EKS 集群和 AWS IAM 角色。创建 IAM 角色并为 EKS 集群添加该角色，赋予集群 systems:masters 权限。为此，我们需要将 aws_cdk.aws-iam 和 aws_cdk.aws-eks 两个库添加到 CDK 应用程序中。部署步骤需要使用aws-cdk-lib、constructs 和 aws-cdk.lambda-layer-kubectl-v28 库。确保您使用的库和当前 CDK 版本相匹配。运行 cdk --version 命令可检查 CDK 版本：

cdk --version
2.122.0 (build 7e77e02)

如果 CDK 是以上显示的版本号，那么 eks/cluster/requirements.txt 和 requirements.txt 文件内容应如下所示：

aws-cdk-lib==2.122.0
constructs>=10.0.0,<11.0.0
aws-cdk.lambda-layer-kubectl-v28==2.2.0
pyyaml

运行以下命令安装所需的库：

pip3 install -r requirements.txt

在 EKS 上创建 Kubernetes 集群时，最好为这个集群创建一个新的 VPC。您可以阅读文档，了解更多有关 VPC 的信息。在 eks/cluster/cluster_stack.py 文件中，添加以下代码来创建 EKS 集群：

from aws_cdk import (
    Stack,
    aws_iam as iam,
    aws_eks as eks,
    aws_ec2 as ec2
    
)
from aws_cdk.lambda_layer_kubectl_v28 import KubectlV28Layer
from constructs import Construct
import yaml

class ClusterStack(Stack):

    def __init__(self, scope: Construct, construct_id: str, **kwargs) -> None:
        super().__init__(scope, construct_id, **kwargs)

        # Create a master role 
        iam_role = iam.Role(self, id=f"{construct_id}-iam",
                    role_name=f"{construct_id}-iam", assumed_by=iam.AccountRootPrincipal())
         
         # Create and EKS Cluster 
        eks_cluster = eks.Cluster(
            self, id=f"{construct_id}-cluster",
            cluster_name=f"{construct_id}-cluster", 
            masters_role=iam_role,
            default_capacity_instance=ec2.InstanceType.of(ec2.InstanceClass.BURSTABLE3, ec2.InstanceSize.MICRO),
            version=eks.KubernetesVersion.V1_28,
            kubectl_layer=KubectlV28Layer(self, "KubectlLayer")
        )

定义 IAM 角色和 EKS 集群后，下一步是部署 CDK 堆栈。在部署之前，您需要配置 CDK，指定所要使用的账户 ID 和区域。所以，您需要修改 eks/cluster/app.py 文件，并取消注释第 18 行：

env=cdk.Environment(account=os.getenv('CDK_DEFAULT_ACCOUNT'), region=os.getenv('CDK_DEFAULT_REGION')),

如果想要设置不同的账户或不同的区域，可以在第 23 行静态设置账户和区域变量，同时保留第 18 行作为注释。

23: env=cdk.Environment(account='123456789012', region='eu-west-1'),

这样就可以使用在 AWS CLI 中配置的账户 ID 和区域。在您使用 CDK 之前，需要对其进行引导，这将为 CDK 创建所需的基础设施，以管理您账户中的基础设施。若要引导 CDK，请运行 cdk bootstrap。您应当会看到类似于以下内容的输出：

cdk bootstrap
⏳  Bootstrapping environment aws://0123456789012/...
✅  Environment aws://0123456789012/ bootstrapped

环境设置完成后，运行 cdk deploy 命令，部署集群。 

cdk deploy

您应该会看到类似以下内容的输出：

CDK 将在创建基础设施之前弹出提示，因为它要创建的基础设施会更改安全配置，在本例中，它将创建 IAM 角色和安全组。按下 y 键，再按下 enter 键即可部署。CDK 现在将设置您定义的所有基础设施，这需要几分钟才能完成。 

如果一切顺利，您在执行完成时会得到如下结果：

✅  ClusterStack

✨  Deployment time: 1150.08s

Outputs:
ClusterStack.ClusterStackclusterConfigCommand1CAA6E63 = aws eks update-kubeconfig --name ClusterStack-cluster --region eu-west-1 --role-arn arn:aws:iam::0123456789012:role/ClusterStack-iam
ClusterStack.ClusterStackclusterGetTokenCommand010D10BE = aws eks get-token --cluster-name ClusterStack-cluster --region eu-west-1 --role-arn arn:aws:iam::0123456789012:role/ClusterStack-iam
Stack ARN:
arn:aws:cloudformation:eu-west-1:0123456789012:stack/ClusterStack/124f8fb0-bb17-11ee-a570-129832dce953

您的集群现已准备就绪。若要在集群上执行操作，您还需要更新 Kubernetes 配置 (kubeconfig)，指向该集群，这样 kubectl 命令才能生效。从您的终端上的输出中，复制配置更新命令，然后执行这个命令，结果应当类似于以下内容：

aws eks update-kubeconfig --name ClusterStack-cluster --region <YOUR-REGION> --role-arn arn:aws:iam::<YOUR-ACCT-NUMBER>:role/ClusterStack-iam

输出应如下所示：

Added new context arn:aws:eks:eu-west-1:0123456789012:cluster/ClusterStack-cluster to /home/ubuntu/.kube/config

运行 kubectl get all 确认所有配置是否正确无误。如果配置正确，您应当会看到以下结果：

kubectl get all
NAME                 TYPE        CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
service/kubernetes   ClusterIP   xxx.xxx.xxx.xxx           443/TCP   15m

总结

在此模块中，我们介绍了如何使用 CLI 创建 Amazon EKS 集群。在下一个模块中，我们将安装并了解 CDK8s。

下一项：安装 CDK8s

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