一、目的

        云原生服务开发趋势将会越来越明朗，本地化开发，然后提交至k8s集群中运行的方式，在k8s集群中运行时出现的问题没有很好的办法复现、调试，只能凭借经验进行问题定位等，问题定位效率低下，从而对开发效率产生一定的影响。而搭建一套基于k8s的开发环境，一切基于k8s进行服务开发，可以随时debug,同时保证了开发环境和测试环境的一致性，方便问题定位。

        结合上述原因，因此有必要搭建一套基于k8s的开发环境。

二、基础环境准备

1. docker、k8s环境（本人使用的是docker-desktop集成环境，安装了k8s ）
2. idea 开发工具
3. kt-connect
4. dapr
5. java
6. maven

三、服务预装

        dapr作为分布式应用运行时，存在于业务开发中，通过dapr实现业务服务的数据平面和控制平面分离。所以每个pod包含有两个重要容器（dapr和业务服务），dapr作为sidecar存在。

        结合dapr官方文档，在k8s环境中预先安装dapr环境（具体安装方法此处不详述）安装完成效果如下图：

        要结合k8s进行业务开发，k8s作为业务运行的独立环境， 此处的痛点是：如何将k8s中业务请求的流量劫持转发给本地的服务，从而实现服务的本地化开发与基于k8s的运行。所以需要深入理解k8s中网络的转发行为，在经过多种比较和探索后，选出了一款优秀的开源软件，用于实现k8s网络流量转发，kt-connect。

        使用kt-connect, 参考KT: A simple kubernetes development toolkit ，配置环境变量后，在cmd中可以使用ktctl命令

 

        结合kt-connect的实现机制，此处选用ktctl exchange 目标服务名 --mode scale --expose 8080 的模式，将k8s中目标服务的流量转发至本地的一个指定端口，从而实现本地与k8s的交付与debug。 

        若只是常规的服务调用，使用上述方式即可完成响应操作，但由于本人的微服务开发时基于dapr组件的， 所以每个service pod实际上包含两个container： dapr和服务， 在k8s中，每个pod的dapr组件默认使用固定端口3500，要通过dapr调用，需要基于pod将3500端口流量转发至本地服务对应dapr的端口（可自定义） 

四、示例

1.基础服务说明：

 

2.部署

首先将两个服务部署在k8s中，部署完成后可以通过kubectl get pods 查看，现在以xstest服务为例，先实现单个服务的流量可以劫持，并转发至本地，需要做如下操作：

启动本地xs-test服务	端口是8090
使用exchange将目标服务的流量转发至本地	ktctl  --withAnnotation="dapr.io/enabled=true,dapr.io/app-id=xstest,dapr.io/app-port=8090" exchange xstest --expose  8090 --mode scale
将exchange的pod的3500流量转发至本地3500	kubectl port-forward pod/xstest-exchange-xxx 3500:3500
调用测试	curl http://localhost:3500/v1.0/invoke/xstest/method/mytest 可以本地打断点，查看本地方法是否被调用

同理，启动xsdocker服务，xsdocker服务的dapr-port为3501

启动本地xs-docker服务	端口是8080，需要在idea中针对env配置本地dapr port为3501
使用exchange将目标服务的流量转发至本地	ktctl  --withAnnotation="dapr.io/enabled=true,dapr.io/app-id=xsdocker,dapr.io/app-port=8080" exchange xsdocker --expose  8080 --mode scale
将exchange的pod的3500流量转发至本地3500	kubectl port-forward pod/xsdocker-exchange-xxx 3501:3500
调用测试	curl http://localhost:3501/v1.0/invoke/xsdocker/method/test   可以本地打断点，查看本地方法是否被调用
服务调用 xsdocker中有一个方法可以调用xstest的mytest方法	curl http://localhost:3502/v1.0/invoke/xsdocker/method/daprtest 并可以看本地两个服务的控制台的打印日志，此处可以明显显示服务调用成功。

        通过上述配置，实现了k8s中服务的流量转发，dapr作为sidecar其端口在本地与k8s质检的转发操作行为等。上述示例实现了k8s开发环境中的服务调用和服务访问功能，同时明确了dapr-port的配置以及端口转发等行为。

附：多kubernetes集群环境，使用kubeconfig连接切换

kubeconfig配置如下：

1.将多个集群的config文件拷贝至$HOME/.kube文件夹下，并重命名

 

  注意事项， 若使用ks安装的k8s集群， 则需要将lb.kubesphere.local:6443 修改成外部可访问的地址， 比如本初config_staging环境， 则是192.168.100.3:6443

2.在.kube/路径下做如下脚本操作：

     export KUBECONFIG=$HOME/.kube/config:$(find $HOME/.kube -type f -maxdepth 1 | grep config | tr '\n' ':')

出现一个warning提示，可忽略

3.将所有kubeconfig文件合并

   kubectl config view --flatten > all-in-one-kubeconfig.yaml

4.验证是否有效
   kubectl config get-contexts --kubeconfig=$HOME/.kube/all-in-one-kubeconfig.yaml
 验证成功，则会出现两个集群信息列表

5. 将all-in-one-kubeconfig.yaml文件合并为config
  mv all-in-one-kubeconfig.yaml config 

6. 验证：
   kubectl config get-contexts 


7.集群切换
   kubectl config use-context kubernetes-admin@cluster.local


至此，kubeconfig可自由切换的操作完成，便于开发环境、测试环境的切换。 同时为本地开发提供了远程k8s集群访问的支撑。