教學課程：在 VNet 中具有適用於 MySQL 的 Azure 資料庫 - 彈性伺服器的 AKS 叢集上部署 Spring Boot 應用程式

發行項
12/18/2024

在本教學課程中，您將瞭解如何在 Azure Kubernetes Service （AKS）叢集上部署 Spring Boot 應用程式，並在後端使用什麼是適用於 MySQL 的 Azure 資料庫 - 彈性伺服器？，安全地在 Azure 虛擬網路內彼此通訊。

注意

本教學課程假設您對 Kubernetes 概念、Java Spring Boot 和 MySQL 有基本了解。對於 Spring Boot 應用程式，建議使用 Azure Spring 應用程式。不過，您仍可使用 Azure Kubernetes Service 作為目的地。如需建議，請參閱 Java 工作負載目的地指導。

必要條件

Azure 訂閱 - 如果您沒有 Azure 訂閱，請在開始前建立 Azure 免費帳戶。目前，Azure 免費帳戶可讓您免費試用「適用於 MySQL 的 Azure 資料庫 - 彈性伺服器」12 個月。如需詳細資訊，請參閱使用 Azure 免費帳戶免費試用適用於 MySQL 的 Azure 資料庫 - 彈性伺服器。
Azure 命令列介面 (CLI)。
支援的 JAVA 開發工具組版本 8 (包含在 Azure Cloud Shell 中)。
Apache Maven 建置工具。
Git 用戶端。
Docker 用戶端。

建立適用於 MySQL 的 Azure 資料庫彈性伺服器

建立資源群組

Azure 資源群組是部署及管理 Azure 資源所在的邏輯群組。我們將使用 az-group-create 命令在 eastus 位置建立資源群組 rg-mysqlaksdemo。

開啟命令提示字元。
登入您的 Azure 帳戶。
```
az login
```

選擇 Azure 訂用帳戶。

az account set -s <your-subscription-ID>

建立資源群組。

az group create --name rg-mysqlaksdemo --location eastus

建立適用於 MySQL 的 Azure 資料庫彈性伺服器執行個體

我們現在會在虛擬網路中建立適用於 MySQL 的 Azure 資料庫彈性伺服器實例（私人存取連線方法）。

針對本教學課程中的所有資源建立 Azure 虛擬網路 vnet-mysqlaksdemo，併為適用於 MySQL 的 Azure 資料庫彈性伺服器實例建立子網子網 mysql。

az network vnet create \
--resource-group rg-mysqlaksdemo \
--name vnet-mysqlaksdemo \
--address-prefixes 155.55.0.0/16 \
--subnet-name subnet-mysql \
--subnet-prefix 155.55.1.0/24

使用 az mysql flexible-server create 命令，在上述建立的子網中建立適用於 MySQL 的 Azure 資料庫彈性伺服器實例 mysql-mysqlaksdemo。取代系統管理員使用者名稱和密碼的值。
```
az mysql flexible-server create \
--name mysql-mysqlaksdemo \
--resource-group rg-mysqlaksdemo \
--location eastus \
--admin-user <your-admin-username> \
--admin-password <your-admin-password> \
--vnet vnet-mysqlaksdemo \
--subnet subnet-mysql
```
您現在已在 eastus 區域中建立具有高載 B1MS 計算、32 GB 儲存體、7 天備份保留期間，以及在提供的子網 subnet-mysql 區域中建立適用於 MySQL 的 Azure 資料庫彈性伺服器實例。此子網路不應部署任何其他資源，且會委派給 Microsoft.DBforMySQL/flexibleServers。

設定新的適用於 MySQL 的 Azure 資料庫彈性伺服器資料庫demo，以搭配 Spring Boot 應用程式使用。

az mysql flexible-server db create \
--resource-group rg-mysqlaksdemo \
--server-name mysql-mysqlaksdemo \
--database-name demo

建立 Azure Container Registry

在資源群組中建立私用的 Azure Container Registry。本教學課程會在稍後的步驟中，將範例應用程式以 Docker 映像推送至此登錄。以登錄的唯一名稱取代 mysqlaksdemoregistry。

az acr create --resource-group rg-mysqlaksdemo \
--location eastus \
--name mysqlaksdemoregistry \
--sku Basic

編碼應用程式

在本節中，我們將撰寫示範應用程式的程式碼。如果您想要更快速地執行，您可以從 https://github.com/Azure-Samples/tutorial-springboot-mysql-aks 下載可用的程式碼應用程式，並跳至下一節 - 建置映像並推送至 ACR。

使用 Spring Initializr 產生應用程式。

curl https://start.spring.io/starter.tgz \
-d dependencies=web,data-jdbc,mysql \
-d baseDir=springboot-mysql-aks \
-d bootVersion=2.5.6.RELEASE \
-d artifactId=springboot-mysql-aks \
-d description="Spring Boot on AKS connecting to Azure DB for MySQL" \
-d javaVersion=1.8 | tar -xzvf -

基本 Spring Boot 應用程式將會在資料夾 springboot-mysql-aks 內產生。

針對下列步驟，請使用您慣用的文字編輯器，例如 VSCode 或任何 IDE。

將 Spring Boot 設定為使用適用於 MySQL 的 Azure 資料庫彈性伺服器。

開啟 src/main/resources/application.properties 檔案，然後新增下列程式碼片段。下列程式碼片段會從 Kubernetes 資訊清單檔中讀取資料庫主機、資料庫名稱、使用者名稱和密碼。
```
logging.level.org.springframework.jdbc.core=DEBUG
spring.datasource.url=jdbc:mysql://${DATABASE_HOST}:3306/${DATABASE_NAME}?serverTimezone=UTC
spring.datasource.username=${DATABASE_USERNAME}
spring.datasource.password=${DATABASE_PASSWORD}
spring.datasource.initialization-mode=always
```
警告

設定屬性 spring.datasource.initialization-mode=always 表示 Spring Boot 會使用稍後將在伺服器每次啟動時建立的 schema.sql 檔案，自動產生資料庫結構。這很適合用於測試，但請記住，這會在每次重新開機時刪除您的資料，因此不應該在生產環境中使用！

注意

我們會將 ?serverTimezone=UTC 附加至設定屬性 spring.datasource.url，以指示 JDBC 驅動程式在連線到資料庫時，使用 UTC 日期格式 (或國際標準時間)。否則，我們的 Java 伺服器不會使用與資料庫相同的日期格式，這會導致錯誤。
建立資料庫結構。

Spring Boot 會自動執行 src/main/resources/schema.sql，以建立資料庫結構。建立含有下列內容的檔案：
```
DROP TABLE IF EXISTS todo;
CREATE TABLE todo (id SERIAL PRIMARY KEY, description VARCHAR(255), details VARCHAR(4096), done BOOLEAN);
```

撰寫 Java Spring Boot 應用程式的程式碼。

新增將使用 JDBC 的 Java 程式碼，以從您的 MySQL 伺服器儲存和擷取資料。在 DemoApplication 類別旁建立新的 Todo Java 類別，並新增下列程式碼：

package com.example.springbootmysqlaks;

import org.springframework.data.annotation.Id;

public class Todo {

    public Todo() {
    }

    public Todo(String description, String details, boolean done) {
        this.description = description;
        this.details = details;
        this.done = done;
    }

    @Id
    private Long id;

    private String description;

    private String details;

    private boolean done;

    public Long getId() {
        return id;
    }

    public void setId(Long id) {
        this.id = id;
    }

    public String getDescription() {
        return description;
    }

    public void setDescription(String description) {
        this.description = description;
    }

    public String getDetails() {
        return details;
    }

    public void setDetails(String details) {
        this.details = details;
    }

    public boolean isDone() {
        return done;
    }

    public void setDone(boolean done) {
        this.done = done;
    }
}

這個類別是在您先前建立的 todo 資料表上對應的領域模型。

若要管理該類別，您需要一個存放庫。在相同的套件中定義新的 TodoRepository 介面：

package com.example.springbootmysqlaks;

import org.springframework.data.repository.CrudRepository;

public interface TodoRepository extends CrudRepository<Todo, Long> {
}

此存放庫是 Spring Data JDBC 所管理的存放庫。

建立可儲存和擷取資料的控制器以完成應用程式。在相同的套件中實作 TodoController 類別，並新增下列程式碼：

package com.example.springbootmysqlaks;

import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

@RestController
@RequestMapping("/")
public class TodoController {

    private final TodoRepository todoRepository;

    public TodoController(TodoRepository todoRepository) {
        this.todoRepository = todoRepository;
    }

    @PostMapping("/")
    @ResponseStatus(HttpStatus.CREATED)
    public Todo createTodo(@RequestBody Todo todo) {
        return todoRepository.save(todo);
    }

    @GetMapping("/")
    public Iterable<Todo> getTodos() {
        return todoRepository.findAll();
    }
}

在基本目錄 springboot-mysql-aks 中建立新的 Dockerfile，並複製此程式碼片段。

FROM openjdk:8-jdk-alpine
RUN addgroup -S spring && adduser -S spring -G spring
USER spring:spring
ARG DEPENDENCY=target/dependency
COPY ${DEPENDENCY}/BOOT-INF/lib /app/lib
COPY ${DEPENDENCY}/META-INF /app/META-INF
COPY ${DEPENDENCY}/BOOT-INF/classes /app
ENTRYPOINT ["java","-cp","app:app/lib/*","com.example.springbootmysqlaks.DemoApplication"]

移至 pom.xml 檔案並將其中的 <properties> 集合更新為 Azure Container Registry 的登錄名稱以及 jib-maven-plugin 的最新版本。注意：如果您的 ACR 名稱包含大寫字元，請務必將其轉換成小寫字元。
```
<properties>
       <docker.image.prefix>mysqlaksdemoregistry.azurecr.io</docker.image.prefix>
       <jib-maven-plugin.version>3.1.4</jib-maven-plugin.version>
       <java.version>1.8</java.version>
</properties>
```

更新 pom.xml 檔案中的 <plugins> 集合，讓 <plugin> 元素中包含 jib-maven-plugin 項目，如下列範例所示。我們使用來自 Microsoft Container Registry （MCR）：的基底映射， mcr.microsoft.com/java/jdk:8-zulu-alpine其中包含正式支援的 Azure JDK。有關具有正式支援 JDK 的其他 MCR 基礎映像，請參閱 docker 中樞。

<plugin>
    <artifactId>jib-maven-plugin</artifactId>
    <groupId>com.google.cloud.tools</groupId>
    <version>${jib-maven-plugin.version}</version>
    <configuration>
        <from>
            <image>mcr.microsoft.com/java/jdk:8-zulu-alpine</image>
        </from>
        <to>
            <image>${docker.image.prefix}/${project.artifactId}</image>
        </to>
    </configuration>
</plugin>

組建映像並推送至 ACR

在命令提示字元中，瀏覽至 springboot-mysql-aks 資料夾並執行下列命令，以先設定 Azure Container Registry 的預設名稱 (否則您必須在 az acr login 中指定名稱)、建置映像，然後將映像推送至登錄。

請確定您的 Docker 精靈在執行此步驟時正在執行。

az config set defaults.acr=mysqlaksdemoregistry
az acr login && mvn compile jib:build

在 AKS 上建立 Kubernetes 叢集

我們現在會在虛擬網路 vnet-mysqlaksdemo 中建立 AKS 叢集。

在本教學課程中，我們將使用 AKS 中的 Azure CNI 網路功能。如果您想要改為設定 kubenet 網路功能，請參閱在 AKS 中使用 kubenet 網路功能。

針對 AKS 叢集建立可使用的子網路 subnet--aks。

az network vnet subnet create \
--resource-group rg-mysqlaksdemo \
--vnet-name vnet-mysqlaksdemo \
--name subnet-aks \
--address-prefixes 155.55.2.0/24

取得子網路資源識別碼。

SUBNET_ID=$(az network vnet subnet show --resource-group rg-mysqlaksdemo --vnet-name vnet-mysqlaksdemo --name subnet-aks --query id -o tsv)

在虛擬網路中建立 AKS 叢集，並附加 Azure Container Registry (ACR) mysqlaksdemoregistry。
```
    az aks create \
    --resource-group rg-mysqlaksdemo \
    --name aks-mysqlaksdemo \
    --network-plugin azure \
    --service-cidr 10.0.0.0/16 \
    --dns-service-ip 10.0.0.10 \
    --docker-bridge-address 172.17.0.1/16 \
    --vnet-subnet-id $SUBNET_ID \
    --attach-acr mysqlaksdemoregistry \
    --dns-name-prefix aks-mysqlaksdemo \
    --generate-ssh-keys
```
下列 IP 位址範圍也定義為叢集建立程序的一部分：
- --service-cidr 用於為 AKS 叢集中的內部服務指派 IP 位址。您可以使用任何符合下列需求的私人位址範圍：
  - 不得在叢集的虛擬網路 IP 位址範圍內
  - 不得與叢集虛擬網路對等的任何其他虛擬網路重疊
  - 不得與任何內部部署 IP 重疊
  - 不得在 169.254.0.0/16,、172.30.0.0/16、 172.31.0.0/16 或 192.0.2.0/24 範圍內
- --dns-service-ip 位址是叢集的 DNS 服務 IP 位址。此位址必須位於 Kubernetes 服務位址範圍中。請勿使用您位址範圍中的第一個 IP 位址。您子網路範圍內的第一個位址會用於 kubernetes.default.svc.cluster.local 位址。
- --docker-bridge-address 是 Docker 橋接器網路位址，代表存在於所有 Docker 安裝中的預設 docker0 橋接器網路位址。您必須選取與網路上其他 CIDR 不衝突的位址空間，包括叢集的服務 CIDR 和 Pod CIDR。

將應用程式部署至 AKS 叢集

移至 Azure 入口網站上的 AKS 叢集資源。
從任何資源檢視中選取 [新增]，然後選取 [使用 YAML 新增] (命名空間、工作負載、服務和輸入、儲存體或設定)。

在下列 YAML 中貼上。取代適用於 MySQL 的 Azure 資料庫彈性伺服器管理員使用者名稱和密碼的值。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: springboot-mysql-aks
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: springboot-mysql-aks
  template:
    metadata:
      labels:
        app: springboot-mysql-aks
    spec:
      containers:
      - name: springboot-mysql-aks
        image: mysqlaksdemoregistry.azurecr.io/springboot-mysql-aks:latest
        env:
        - name: DATABASE_HOST
          value: "mysql-mysqlaksdemo.mysql.database.azure.com"
        - name: DATABASE_USERNAME
          value: "<your-admin-username>"
        - name: DATABASE_PASSWORD
          value: "<your-admin-password>"
        - name: DATABASE_NAME
          value: "demo"
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: springboot-mysql-aks
spec:
  type: LoadBalancer
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 8080
  selector:
    app: springboot-mysql-aks

選取 YAML 編輯器底部的 [新增] 以部署應用程式。
新增 YAML 檔案之後，資源檢視器會顯示 Spring Boot 應用程式。記下包含在外部服務中連結的外部 IP 位址。

測試應用程式

若要測試應用程式，您可以使用 cURL。

首先，使用下列命令在資料庫中建立新的 "todo" 項目。

curl --header "Content-Type: application/json" \
--request POST \
--data '{"description":"configuration","details":"congratulations, you have deployed your application correctly!","done": "true"}' \
http://<AKS-service-external-ip>

接下來，使用新的 cURL 要求擷取資料，或在瀏覽器中輸入叢集「外部 IP」來擷取資料。

curl http://<AKS-service-external-ip>

此命令會傳回 "todo" 項目，包括您已建立的項目。

[{"id":1,"description":"configuration","details":"congratulations, you have deployed your application correctly!","done":true}]

以下是這些 cURL 要求的螢幕擷取畫面：

您可以透過瀏覽器看到類似輸出：

恭喜！您已在 Azure Kubernetes Service （AKS）叢集上成功部署 Spring Boot 應用程式，並在後端適用於 MySQL 的 Azure 資料庫彈性伺服器！

清除資源

若要避免 Azure 費用，您應該清除不需要的資源。若不再需要叢集，可使用 az group delete 命令來移除資源群組、容器服務和所有相關資源。

az group delete --name rg-mysqlaksdemo

注意

當您刪除叢集時，系統不會移除 AKS 叢集所使用的 Microsoft Entra 服務主體。如需有關如何移除服務主體的步驟，請參閱 AKS 服務主體的考量和刪除。如果您使用受控識別，則身分識別會由平台負責管理，您不需要刪除。

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必要條件

建立適用於 MySQL 的 Azure 資料庫彈性伺服器

建立資源群組

建立適用於 MySQL 的 Azure 資料庫彈性伺服器執行個體

建立 Azure Container Registry

編碼應用程式

組建映像並推送至 ACR

在 AKS 上建立 Kubernetes 叢集

將應用程式部署至 AKS 叢集

測試應用程式

清除資源

意見反應

其他資源

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必要條件

建立適用於 MySQL 的 Azure 資料庫彈性伺服器

建立資源群組

建立適用於 MySQL 的 Azure 資料庫彈性伺服器執行個體

建立 Azure Container Registry

編碼應用程式

組建映像並推送至 ACR

在 AKS 上建立 Kubernetes 叢集

將應用程式部署至 AKS 叢集

測試應用程式

清除資源

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