PHP `Kubernetes` 部署：`Pod`、`Deployment`、`Service` 与 `Ingress`

各位朋友，大家好！我是今天的主讲人，咱们今天来聊聊PHP应用在Kubernetes上的部署，以及如何利用Pod、Deployment、Service 和 Ingress 这四大金刚来构建一个稳定、可扩展的PHP应用。

别担心，这听起来可能有点吓人，但实际上，Kubernetes并没有那么神秘。让我们用通俗易懂的方式，把这些概念拆解开来，再用实际代码演示如何应用它们。

第一部分：Kubernetes 基础概念扫盲

首先，咱们得先搞清楚这几个核心概念，它们就像盖房子用的砖头、水泥和钢筋，缺一不可。

Pod： 这是Kubernetes里最小的部署单元，你可以把它想象成一个“房间”。一个Pod里可以运行一个或多个容器（Docker容器），这些容器共享网络和存储。一般来说，我们一个Pod里放一个应用容器，比如运行PHP-FPM的容器。
Deployment： 如果Pod是房间，那么Deployment就是“楼房的设计图”。它描述了你想要运行多少个Pod副本，以及如何更新这些Pod。通过Deployment，你可以轻松地实现应用的滚动升级、回滚和扩容。
Service： 有了楼房，还得有“门牌号”才能让别人找到你。Service就是Kubernetes里的门牌号，它提供了一个稳定的IP地址和DNS名称，让其他应用可以通过这个Service访问到Pod。
Ingress： 如果Service是内网的门牌号，那么Ingress就是暴露给外网的“总入口”。它可以根据不同的域名或路径，将流量路由到不同的Service。

第二部分：PHP 应用 Docker 化

要想把PHP应用部署到Kubernetes上，首先得把它Docker化。Docker化就是把你的PHP代码、依赖项和运行环境打包到一个Docker镜像里。

下面是一个简单的Dockerfile示例，用于构建一个包含PHP-FPM和Nginx的Docker镜像：

# 使用官方的PHP-FPM镜像作为基础镜像
FROM php:7.4-fpm

# 安装必要的扩展
RUN apt-get update && apt-get install -y 
    git 
    zip 
    unzip 
    libpng-dev 
    libjpeg62-turbo-dev 
    libfreetype6-dev 
    --no-install-recommends

# 安装PHP扩展
RUN docker-php-ext-configure gd --with-freetype --with-jpeg 
    && docker-php-ext-install -j$(nproc) gd 
    && docker-php-ext-install pdo_mysql 
    && docker-php-ext-install opcache

# 安装 Composer
RUN curl -sS https://getcomposer.org/installer | php -- --install-dir=/usr/local/bin --filename=composer

# 设置工作目录
WORKDIR /var/www/html

# 将PHP代码复制到容器中
COPY . /var/www/html

# 设置容器启动时执行的命令
CMD ["php-fpm"]

# 暴露9000端口
EXPOSE 9000

这个Dockerfile做了以下几件事：

基于官方的php:7.4-fpm镜像。
安装了一些常用的PHP扩展，比如GD、PDO MySQL和OPcache。
安装了Composer，用于管理PHP依赖项。
将PHP代码复制到/var/www/html目录。
启动PHP-FPM。
暴露9000端口，供Nginx连接。

为了提供静态文件服务，我们还需要一个Nginx容器。下面是一个简单的Nginx配置文件：

server {
    listen 80;
    index index.php index.html;
    error_log  /var/log/nginx/error.log;
    access_log /var/log/nginx/access.log;
    root /var/www/html;

    location ~ .php$ {
        try_files $uri =404;
        fastcgi_split_path_info ^(.+.php)(/.+)$;
        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
        fastcgi_index index.php;
        include fastcgi_params;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
        fastcgi_param PATH_INFO $fastcgi_path_info;
    }

    location ~ /.ht {
        deny all;
    }
}

这个Nginx配置文件做了以下几件事：

监听80端口。
设置网站根目录为/var/www/html。
将.php请求转发到PHP-FPM。
禁止访问.ht文件。

然后，我们还需要一个Dockerfile来构建Nginx容器：

FROM nginx:latest

# 删除默认的Nginx配置文件
RUN rm /etc/nginx/conf.d/default.conf

# 复制自定义的Nginx配置文件
COPY nginx.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf

# 复制html静态文件
COPY ./public /var/www/html

# 暴露80端口
EXPOSE 80

这个Dockerfile做了以下几件事：

基于官方的nginx:latest镜像。
删除默认的Nginx配置文件。
复制自定义的Nginx配置文件到/etc/nginx/conf.d/default.conf。
将静态资源复制到/var/www/html目录。
暴露80端口。

现在，我们就可以使用docker build命令来构建这两个镜像了：

docker build -t my-php-app .
docker build -t my-nginx-app ./nginx

第三部分：Kubernetes YAML 文件编写

有了Docker镜像，接下来就是编写Kubernetes YAML文件了。YAML文件用于描述Kubernetes资源，比如Pod、Deployment、Service和Ingress。

Pod 定义

首先，我们定义一个Pod，包含Nginx和PHP-FPM两个容器。

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: my-php-app-pod
  labels:
    app: my-php-app
spec:
  containers:
    - name: php-fpm
      image: my-php-app:latest
      ports:
        - containerPort: 9000
    - name: nginx
      image: my-nginx-app:latest
      ports:
        - containerPort: 80
      volumeMounts:
        - mountPath: /var/www/html
          name: my-app-volume
  volumes:
    - name: my-app-volume
      emptyDir: {}

这个YAML文件定义了一个名为my-php-app-pod的Pod，它包含两个容器：

php-fpm：运行my-php-app:latest镜像，监听9000端口。
nginx：运行my-nginx-app:latest镜像，监听80端口，并将/var/www/html目录挂载到my-app-volume卷。

my-app-volume是一个emptyDir卷，它会在Pod启动时自动创建，并在Pod删除时自动销毁。这样可以实现Nginx和PHP-FPM容器之间共享文件。

注意： 在实际生产环境中，不建议直接使用Pod进行部署。因为Pod是短暂的，如果Pod发生故障，Kubernetes不会自动重启它。建议使用Deployment来管理Pod。

Deployment 定义

接下来，我们定义一个Deployment，用于管理Pod的副本数量和更新策略。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: my-php-app-deployment
spec:
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: my-php-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: my-php-app
    spec:
      containers:
        - name: php-fpm
          image: my-php-app:latest
          ports:
            - containerPort: 9000
        - name: nginx
          image: my-nginx-app:latest
          ports:
            - containerPort: 80
          volumeMounts:
            - mountPath: /var/www/html
              name: my-app-volume
      volumes:
        - name: my-app-volume
          emptyDir: {}

这个YAML文件定义了一个名为my-php-app-deployment的Deployment，它做了以下几件事：

replicas: 3：指定运行3个Pod副本。
selector：指定Deployment管理的Pod的标签，这里是app: my-php-app。
template：定义Pod的模板，与上面的Pod定义相同。

Service 定义

现在，我们需要定义一个Service，用于暴露Deployment管理的Pod。

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: my-php-app-service
spec:
  selector:
    app: my-php-app
  ports:
    - protocol: TCP
      port: 80
      targetPort: 80

这个YAML文件定义了一个名为my-php-app-service的Service，它做了以下几件事：

selector：指定Service路由流量的Pod的标签，这里是app: my-php-app。
ports：定义Service的端口映射，这里将Service的80端口映射到Pod的80端口。

Ingress 定义

最后，我们需要定义一个Ingress，用于将外部流量路由到Service。

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: my-php-app-ingress
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /
spec:
  rules:
    - host: my-php-app.example.com
      http:
        paths:
          - path: /
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: my-php-app-service
                port:
                  number: 80

这个YAML文件定义了一个名为my-php-app-ingress的Ingress，它做了以下几件事：

host: my-php-app.example.com：指定Ingress处理的域名。
path: /：指定Ingress处理的路径。
backend：指定Ingress将流量路由到的Service，这里是my-php-app-service的80端口。

注意： 要使用Ingress，你需要先安装Ingress Controller，比如Nginx Ingress Controller。

第四部分：部署和管理 PHP 应用

有了YAML文件，就可以使用kubectl命令来部署和管理PHP应用了。

部署应用

首先，使用kubectl apply命令来创建Deployment、Service和Ingress：

kubectl apply -f deployment.yaml
kubectl apply -f service.yaml
kubectl apply -f ingress.yaml

查看状态

可以使用kubectl get命令来查看Deployment、Service和Ingress的状态：

kubectl get deployments
kubectl get services
kubectl get ingresses

扩容应用

可以使用kubectl scale命令来扩容Deployment：

kubectl scale deployment/my-php-app-deployment --replicas=5

更新应用

更新应用只需要修改Deployment的YAML文件，然后再次使用kubectl apply命令即可。Kubernetes会自动进行滚动升级，保证应用的高可用性。

第五部分：一些高级技巧和注意事项

配置管理： 使用ConfigMap和Secret来管理应用的配置信息和敏感数据。
日志管理： 使用ELK Stack或Fluentd来收集和分析应用的日志。
监控： 使用Prometheus和Grafana来监控应用的性能指标。
自动伸缩： 使用Horizontal Pod Autoscaler (HPA) 来根据CPU利用率自动调整Pod的副本数量。
持久化存储： 如果应用需要持久化存储数据，可以使用Persistent Volume和Persistent Volume Claim。
命名空间： 使用命名空间来隔离不同的应用环境。
健康检查： 配置liveness和readiness probes，让Kubernetes能够自动检测和重启故障的Pod。
资源限制： 为每个容器设置资源限制（CPU和内存），防止容器占用过多资源。
安全： 使用RBAC（Role-Based Access Control）来控制对Kubernetes资源的访问权限。
镜像版本管理： 始终使用版本号来标记Docker镜像，避免使用latest标签。

总结

今天我们一起学习了如何使用Pod、Deployment、Service和Ingress来部署PHP应用到Kubernetes上。希望通过这次讲座，大家能够对Kubernetes有一个更清晰的认识，并能够将其应用到实际的项目中。

当然，Kubernetes的世界非常广阔，还有很多值得学习的东西。希望大家能够继续探索，不断提升自己的技能。

最后，祝大家工作顺利，生活愉快！如果大家有任何问题，欢迎随时提问。

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