- flaskを使って、簡単なWebアプリケーションを作成してみる。
- (sample01) とりあえずKubernetes上にコンテナを稼働させる。
- (sample02) Flaskを稼働させる。
- (sample03) ElasticsearchのデータをFlaskで作成したWEB画面より検索する。
- Windows + Minikube環境上に構築する。
| 項目 | バージョン |
|---|---|
| Windows | 10 |
| VirtualBox | 6.0.4 |
| Vagrant | 2.2.4 |
| Minikube | 0.34.1 |
| Kubernetes-cli | 1.13.4 |
| docker-cli | 18.09.0 |
chocolateyを使用します。
docker-cliはminikubeに内包されているのでminikubeのVMに入れば使用できるけれど、Windows上からも直接、実行できると便利なので導入する。
choco install virtualbox
choco install vagrant
choco install minikube
choco install kubernetes-cli
choco install docker-cli
minikubeを起動する。
minikube start
起動を確認する。
minikube dashboardでブラウザ経由で管理画面が確認できる。
kubectl cluster-info
kubectl get node
minikube dashboard
試しにnginx+redisのpodsを作成する。
使用するマニフェストはsample01配下のものを使用する。
kubectl apply -f sample01/webapp-deployment.yml
接続確認する。
ブラウザが起動して、nginx画面が表示されればOK。
minikube service webapp
作成したpods(nginx+redis)を削除する。
ただ公式のnginxおよびredisコンテナを起動させてみただけで、いまのところ使用しない。
kubectl delete -f sample01/webapp-deployment.yml
minikube VM上のdockerを使用するように設定する。（PowerShell）
minikube docker-env --shell powershell | Invoke-Expression
docker -v
ubuntu+flaskのDockerfileを作成する。
なお、作成したタイミングによってバージョンが異なることを避けるためには、バージョン指定した方が良い。今回はお試しなので、latestのままとする。
FROM ubuntu:latest
RUN apt-get update
RUN apt-get install python3 python3-pip -y
RUN pip3 install flask
COPY webapp_flask.py /
ビルドする。
docker build sample02/. -t local/flask:1.0
docker images
kubernetes上にデプロイする。
使用するマニフェストはsample02配下のものを使用する。
kubectl apply -f sample02/webapp-flask.yml
kubectl get deployments
アクセス確認する。
curl $(minikube service webapp-flask --url)
作成したリソースを削除する。
kubectl delete -f sample02/webapp-flask.yml
もともとこれを作成してみたかった。
ロジックプログラムは以下のように作成してみた。
- 動作確認も兼ねて、トップページはHello worldを表示しておく。
- /searchへアクセスするとelasticsearchの検索フォームを表示する。
- Flaskは初めてということもあり、この書き方が良いやり方かは不明だが、動いてはいる。
- 最初のアクセス時など、GETの場合にはElasticsearchに検索せずに、検索フォームを表示する。
- 検索フォームでaccount_numberが入力された際には、バックエンドのElasticsearchに検索クエリを投げて、結果を表示する。
- 本格的に使用するには、セキュリティや例外処理などをもっときちんとする必要あり。
- はまった点は後述…。（改行コードに注意）
#!/usr/bin/python3
from flask import Flask, render_template, url_for, request
from elasticsearch import Elasticsearch
dest_hostname = 'elasticsearch'
app = Flask(__name__)
es = Elasticsearch([dest_hostname])
@app.route('/')
def index():
msg = "Hello world!!\n" + "Access " + url_for('search') + " for elasticsearch demo"
return msg
@app.route('/search', methods=["GET", "POST"])
def search():
if request.method == "GET":
hits = []
if request.method == 'POST':
account_number = request.form['account_number']
if account_number is '':
hits = []
else:
body = {
"query": {
"term": {
"account_number": account_number
}
}
}
res = es.search(index="bank", body=body)
hits = [dict(list(doc['_source'].items())) for doc in res['hits']['hits']]
return render_template('search.html', search_results=hits)
if __name__ == '__main__':
app.run(host='0.0.0.0', port=5000, debug=True)テンプレートHTMLファイルは以下とした。できるだけシンプルに。
<!DOCTYPE html>
<html lang="ja">
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>webapp_flask_elasticsearch</title>
</head>
<body>
<h1>Search for Account Details</h1>
<form action="{{ url_for('search') }}" method="POST">
Account Number:
<input type="text" name="account_number">
<input type="submit" value="Submit">
</form>
<table border="1">
<thead>
<tr>
<th>account_number</th>
<th>balance</th>
<th>firstname</th>
<th>lastname</th>
<th>age</th>
<th>gender</th>
<th>address</th>
<th>employer</th>
<th>email</th>
<th>city</th>
<th>state</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
{% for hit in search_results %}
<tr>
<td>{{ hit.account_number }}</td>
<td>{{ hit.balance }}</td>
<td>{{ hit.firstname }}</td>
<td>{{ hit.lastname }}</td>
<td>{{ hit.age }}</td>
<td>{{ hit.gender }}</td>
<td>{{ hit.address }}</td>
<td>{{ hit.employer }}</td>
<td>{{ hit.email }}</td>
<td>{{ hit.city }}</td>
<td>{{ hit.state }}</td>
</tr>
{% else %}
<td>No account found.</td>
{% endfor %}
</tbody>
</table>
</body>
</html>minikube VM上のdockerを使用するように設定する。（PowerShell）
minikube docker-env --shell powershell | Invoke-Expression
docker -v
Flask環境に加えて、作成したロジックプログラムとHTMLファイルを配置する。
FROM ubuntu:latest
RUN apt-get update
RUN apt-get install python3 python3-pip -y
RUN apt-get install curl -y
RUN pip3 install flask elasticsearch
COPY webapp_flask_elasticsearch.py /
COPY templates/ /templates/
ENTRYPOINT ["/usr/bin/python3", "/webapp_flask_elasticsearch.py"]
ビルドする。（バージョンを1.1にあげる。）
docker build sample03/. -t local/flask:1.1
docker images
デプロイする。
使用するマニフェストはsample03配下のものを使用する。
kubectl apply -f sample03/webapp-elasticsearch.yml
kubectl get deployments
Elasticsearchへ接続確認する。
Elasticsearch用にLoadBalancerタイプのServiceを作成しているので、外部からアクセス可能となっている。
kubectl get pods
Invoke-WebRequest -Method GET $(minikube service elasticsearch --url)
# Invoke-WebRequestはcurlのPowershell版相当
Elasticsearchにデータ投入する。
Elasticsearch内に入っているデータは公式のサンプルデータ（銀行口座のユーザ情報）を使用した。
本来はPersistentVolumeを作成して、コンテナの外部にデータを保持するべきだが、今回の目的はそこではないので、内部に保持する。
kubectl get pods
kubectl exec -it <elasticsearch-xxx> /bin/bash
curl -O "https://raw.githubusercontent.com/elastic/elasticsearch/master/docs/src/test/resources/accounts.json"
curl -H "Content-Type: application/json" -XPOST 'localhost:9200/bank/account/_bulk?pretty&refresh' --data-binary "@accounts.json"
投入したデータを確認する。
curl -H 'Content-Type: application/json' -XGET "http://localhost:9200/bank/_search?pretty"
ElasticsearchのPodから抜ける。
exit
ブラウザでアクセスする。
minikube service webapp-flask
URL末尾にsearchを追加してアクセスし、入力フォームにAccount Number(0から999)を入れて詳細データが表示されることを確認する。
-
sample03を作成していた時、コンテナ起動時に以下エラーが出力されてはまった。WindowsのVisualStudioCodeで開発していたので、改行コードがCRLFになっていたことが原因だった。
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory