电商平台magento基于Kubernetes的容器化实践

原创 Level.Z 小粥极客馆

一、前言

Magento是一款国外流行的，基于PHP实现的电子商务平台，任何人都可以使用它免费地创建自己的在线商店。本教程将展示如何将Magento容器化并在Kubernetes上运行。

基本要求

对Nginx语法的基本了解；
对PHP工作流程的基本了解；
对Dockerfile指令的基本了解；
对Kubernetes对象的基本了解；

先决条件

拥有DockerHub账号，用于存放Docker镜像；
拥有Kubernetes集群，用于编排容器和部署应用；

可选条件

Kubernetes集群拥有Istio组件；

补充：本教程仅使用Istio功能中的网关服务，没有安装Istio也直接通过IP:PORT的形式访问应用。

二、方案设计

2.1 工作流程

要运行PHP应用程序，首先需要理解Nginx与PHP-FPM的工作机制

对于静态文件，作为Web服务器的Nginx可以直接处理；当涉及到动态文件，Nginx会启动PHP解析器，解析器按照指定的协议如FastCGI，将处理后的结果按照格式返回，而PHP-FPM就是FastCGI协议的实现。

整个Web请求简单地概览如下：

2.2 架构设计

我们来看一下整个项目的简易架构设计，如图：

其中各个模块的作用如下：

Gateway：Istio网关，对外暴露端口提供服务；
Nginx Container：Nginx容器，作为Magento项目的Web服务器；
PHP-FPM Container：PHP-FPM容器，作为Magento项目的PHP解析器；
Code Container：代码容器，存放Magento项目代码；
Code Volume：代码存储卷，为Nginx容器和PHP-FPM容器提供代码文件；
MySQL Container：MySQL容器，为Magento项目提供数据存储能力；

上图为了清晰地展示架构，将项目代码放在Code Container中，但在实际的工作中，我们其实可以将项目代码文件放入Nginx Container或者PHP-FPM Container中，减少打包构建工作。

三、方案详情

3.1 准备Nginx配置

我们使用Magento官方提供的magento-cloud-docker-nginx作为我们的nginx镜像，但是配置还是需要提供的，包括nginx.conf和vhost.conf两个文件，我们都放在configmap中，详情请点击"阅读原文"查看相关配置。

关于Nginx配置不做过多解释，这里需要强调的是如果是在Web端初始化Magento项目，setup的配置不可缺，即注意以下内容：

location ~* ^/setup($|/) {  root $MAGE_ROOT;  location ~ ^/setup/index.php {    fastcgi_pass   $my_fastcgi_pass;
    fastcgi_param  PHP_FLAG  "session.auto_start=off \n suhosin.session.cryptua=off";    fastcgi_param  PHP_VALUE "memory_limit=756M \n max_execution_time=600";    fastcgi_read_timeout 600s;    fastcgi_connect_timeout 600s;
    fastcgi_index  index.php;    fastcgi_param  SCRIPT_FILENAME  $document_root$fastcgi_script_name;    include        fastcgi_params;  }
  location ~ ^/setup/(?!pub/). {    deny all;  }
  location ~ ^/setup/pub/ {    add_header X-Frame-Options "SAMEORIGIN";  }}

执行以下命令创建configmap：

$ kubectl apply -f deploy/nginx/configmap.yaml

3.2 部署Magento服务

3.2 .1 构建Magento镜像

我们在这里为了方便起见，采用Magento官方提供的fpm镜像，并将Magento项目代码和fpm打包在同一个镜像中，镜像构建文件Dockerfile如下：

FROM magento/magento-cloud-docker-php:7.2-fpm# 设置项目内存限制ENV PHP_MEMORY_LIMIT 2G# 设置Magento工作目录ENV MAGENTO_ROOT /magento# 设置Magento项目版本ARG MAGENTO_VERSION=2.3.2-p2# 设置php.ini参数RUN sed -i "s/!PHP_MEMORY_LIMIT!/${PHP_MEMORY_LIMIT}/" /usr/local/etc/php/conf.d/zz-magento.ini 
# 拉取Magento项目代码和Sample数据RUN wget -q "https://github.com/magento/magento2/archive/${MAGENTO_VERSION}.tar.gz" -O "/tmp/magento.tar.gz"RUN wget -q "https://github.com/magento/magento2-sample-data/archive/${MAGENTO_VERSION}.tar.gz" -O "/tmp/magento-sample.tar.gz"
# 解压并删除压缩包RUN tar xzf /tmp/magento.tar.gz -C /var/www/ \  && mv "/var/www/magento2-$MAGENTO_VERSION" /var/www/magento \  && tar xzf /tmp/magento-sample.tar.gz -C /var/www/magento/ magento2-sample-data-$MAGENTO_VERSION/ \  && cp -rp /var/www/magento/magento2-sample-data-$MAGENTO_VERSION/* /var/www/magento \  && rm -rf /var/www/magento/magento2-sample-data-$MAGENTO_VERSION \  && rm /tmp/magento-sample.tar.gz \  && rm /tmp/magento.tar.gz# 安装composerRUN curl -sS https://getcomposer.org/installer | php -dmemory_limit=-1 -- --install-dir=/usr/local/bin --filename=composer# 安装项目依赖RUN cd /var/www/magento && /usr/local/bin/composer install
# 设置用户与分组RUN echo "user = www-data" >> /usr/local/etc/php-fpm.confRUN echo "group = www-data" >> /usr/local/etc/php-fpm.conf
COPY start.sh start.shRUN chmod +x start.shCMD ["sh", "start.sh"]

为了能让后续Kubernetes提供挂载能力，将项目拷贝到挂载文件夹，故将以下内容放置start.sh脚本中，内容如下：

#!/bin/bashmkdir -p /magento# 将Magento项目文件拷贝到挂载文件夹中cp -a /var/www/magento/* /magento# 授权chown -R www-data:www-data /magento# 启动php-fpmphp-fpm -F

注意这个/magento文件夹，就是我们上图中提到的Code Volume，后续还会再强调。

我们使用Docker命令进行打包和并将镜像推送到仓库中，命令如下：

$ docker build -t magento:latest build/$ docker tag magento:latest <your_docker_register_path>:<tag>$ docker push <your_docker_register_path>:<tag>

3.2.2 部署Magento应用

我们将PHP-FMP镜像和Nginx镜像部署在同一个POD中，挂载Nginx配置和共享文件夹，内容如下：

apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata:  name: magento-app  namespace: magento  labels:    app: magento-appspec:  replicas: 1  selector:    matchLabels:      app: magento-app  template:    metadata:      labels:        app: magento-app    spec:      containers:      - name: magento-app        image: <your_magento_image>        volumeMounts:        - name: magento-app-stroage          mountPath: /magento      - name: magento-nginx        image: magento/magento-cloud-docker-nginx        ports:        - containerPort: 80        volumeMounts:        - name: magento-nginx-config          mountPath: /etc/nginx/nginx.conf          subPath: nginx.conf        - name: magento-nginx-config          mountPath: /etc/nginx/conf.d/default.conf          subPath: vhost.conf        - name: magento-app-stroage          mountPath: /magento      volumes:      - name: magento-app-stroage        emptyDir: {}      - name: magento-nginx-config        configMap:          name: magento-nginx-config

这里我们使用Kubernetes Volumes中的emptyDir作为挂载卷，并将/magento设置为挂载的路径。emptyDir存储卷虽然不具备数据的持久存储，但非常适合Pod中多个容器共享文件的这种场景。

执行以下命令部署应用：

$ kubectl apply -f deploy/magento/deployment.yaml

3.2.3 暴露Magento端口

apiVersion: v1kind: Servicemetadata:  name: magento-app  namespace: magento  labels:    app: magento-appspec:  selector:    app: magento-app  ports:  - name: magento-nginx-port    port: 80    protocol: TCP  type: NodePort

执行以下命令部署应用：

$ kubectl apply -f deploy/magento/service.yaml

3.3 部署MySQL数据库

如果你已经有MySQL数据库并且能提供服务的话，可以跳过该节

3.3.1 存储敏感数据

将MySQL的敏感信息存储于secret对象中，stringData参数包含在创建或更新期间自动编码的未编码数据，并且在检索Secrets时不输出数据，内容如下：

apiVersion: v1kind: Secretmetadata: name: magento-mysql-secretnamespace: magentotype: OpaquestringData:   MYSQL_USER: magento-user  MYSQL_PASSWORD: magento-password  MYSQL_DATABASE: magento-databse  MYSQL_ROOT_PASSWORD: magento-root-password

执行以下命令创建secrtet对象：

$ kubectl apply -f deploy/mysql/secret.yaml

3.3.2 部署MySQL应用

我们选取mysql:5.6作为镜像，将MySQL的敏感数据作为变量注入，挂载外部卷作为数据的存储位置并设置POD使用资源的上下限，内容如下：

apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata:   name: magento-mysql  namespace: magentospec:  selector:    matchLabels:      app: magento-mysql  template:    metadata:      labels:        app: magento-mysql    spec:      containers:      - name: magento-mysql        image: mysql:5.6        ports:        - name: default-port          containerPort: 3306        args: ["--character-set-server=utf8mb4", "--collation-server=utf8mb4_unicode_ci"]        env:        - name: MYSQL_DATABASE          valueFrom:            secretKeyRef:              key: MYSQL_DATABASE              name: magento-mysql-secret        - name: MYSQL_USER          valueFrom:            secretKeyRef:              key: MYSQL_USER              name: magento-mysql-secret        - name: MYSQL_PASSWORD          valueFrom:            secretKeyRef:              key: MYSQL_PASSWORD              name: magento-mysql-secret        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD          valueFrom:            secretKeyRef:              key: MYSQL_ROOT_PASSWORD              name: magento-mysql-secret        resources:          requests:            cpu: 100m            memory: 200Mi          limits:            cpu: 1000m            memory: 2000Mi        volumeMounts:        - name: magento-mysql-storage          mountPath: /var/lib/mysql      volumes:      - name: magento-mysql-storage        persistentVolumeClaim:          claimName: magento-mysql-pvc

执行以下命令部署MySQL应用：

$ kubectl apply -f deploy/mysql/deploy.yaml

3.3.3 暴露MySQL端口

我们暴露3306端口以供外部使用，内容如下：

apiVersion: v1kind: Servicemetadata:  name: magento-mysql-service  namespace: magento  labels:    app: magento-mysqlspec:  selector:    app: magento-mysql  ports:   - name: default-port    port: 3306    protocol: TCP  type: NodePort

执行以下命令暴露MySQL端口：

$ kubectl apply -f deploy/mysql/service.yaml

3.4 网关配置

如果你的集群没有安装Istio组件，可以跳过该节

假如你自定义的域名是your_sample.com，你希望它能指向你的Magento应用，则需要配置Istio Gateway和Istio VirtualService文件，内容如下：

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3kind: Gatewaymetadata:  name: magento-app-gateway  namespace: magentospec:  selector:    istio: ingressgateway  servers:  - port:      number: 80      name: http      protocol: HTTP    hosts:    - "your_sample.com"---apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3kind: DestinationRulemetadata:  name: magento-app  namespace: magentospec:  host: magento-app  trafficPolicy:    connectionPool:      tcp:        maxConnections: 2048      http:        idleTimeout: 6m        http1MaxPendingRequests: 2048---apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3kind: VirtualServicemetadata:  name: magento-app  namespace: magentospec:  hosts:  - "your_sample.com"  gateways:  - magento-app-gateway  http:  - match:    - uri:        prefix: /    route:    - destination:        port:          number: 80        host: magento-app

执行以下命令配置网关：

$ kubectl apply -f deploy/magento/gateway.yaml

3.5 初始化项目

如果你配置了网关，可以在浏览器中输入你自定义的域名your_sample.com；如果没有配置网关，则直接输入集群机器IP，看到以下页面则代表应用部署成功：

点击『Agree and Setup Mangeto』进入下一步，输出MySQL数据库的配置完成项目初始化安装吧。安装完成后访问域名即可看到如下页面：

如果初始化的时间较长，别怕，正常，笔者花了六个小时才等到Magento初始化完成!

总结

本教程以magento为例，演示如何将一个PHP应用容器化并基于Kubernetes对外提供服务，其中涉及到Nginx、Dockerfile、Kubernetes与Istio的基本使用过程，希望能帮助大家对容器化的实践过程有一个基础的认识，后续有更多关于Kubernetes与Service Mesh相关的教程，敬请期待~

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