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CADS系统 Docker+K8s 完整部署实战教程

news 2026/7/29 4:56:34

一、项目环境说明

本教程基于Windows开发机 + Linux K8s虚拟机架构，实现CADS前后端项目容器化部署，适配企业级轻量化容器部署场景。

环境架构

开发环境：Windows
部署环境：Linux虚拟机（Kubernetes集群）
数据库：Windows宿主机 MySQL（192.168.86.1:3306）
容器技术：Docker、Nginx
编排工具：Kubernetes

项目结构

cads-backend：SpringBoot后端项目
cads-frontend：Vue/静态页面前端项目

二、部署前置准备（Windows端）

1. 环境依赖安装

提前安装并配置环境变量：JDK22、Maven3.6+、Node.js20+、Docker Desktop

2. 前端项目编译构建

进入前端项目目录，打包生成静态资源文件

cd C:\cad-system\cads\cads-frontend npm run build

作用：生成dist目录，包含编译完成的HTML、JS、CSS静态文件，为Nginx部署提供资源。

3. 后端项目Maven打包

进入后端项目目录，清理并打包Jar包

cd C:\cad-system\cads\cads-backend mvn clean package

作用：清理旧编译文件，编译生成可执行文件cads-backend-1.0.0.jar，用于后端容器镜像构建。

三、Docker镜像构建与推送（Windows端）

前后端均采用Docker容器化打包，构建标准化镜像，推送至镜像仓库供K8s集群拉取部署。

1. 后端镜像构建

（1）后端Dockerfile

路径：cads-backend/Dockerfile

FROM openjdk:22-jre-slim WORKDIR /app COPY cads-backend-1.0.0.jar app.jar EXPOSE 8080 ENTRYPOINT ["java", "-jar", "app.jar"]

（2）构建&推送命令

cd C:\cad-system\cads\cads-backend docker build -t 项目镜像仓库/cads:v1 . docker push 项目镜像仓库/cads:v1

2. 前端镜像构建（Nginx多阶段构建）

（1）前端Dockerfile

路径：cads-frontend/Dockerfile，采用多阶段构建，精简镜像体积

FROM node:20-alpine AS build WORKDIR /app COPY package*.json ./ RUN npm ci COPY . . RUN npm run build  FROM nginx:alpine COPY --from=build /app/dist /usr/share/nginx/html COPY nginx.conf /etc/nginx/templates/default.conf.template EXPOSE 80 CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

（2）前端Nginx核心配置

路径：cads-frontend/nginx.conf，处理前端路由转发、后端API反向代理

server { listen 80; server_name localhost; root /usr/share/nginx/html; index index.html;  # 前端路由适配（解决SPA刷新404） location / { try_files $uri $uri/ /index.html; }  # 后端API反向代理 location /cads/api/ { proxy_pass http://cads:8080; proxy_set_header Host $host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme; } }

（3）构建&推送命令

cd C:\cad-system\cads\cads-frontend docker build -t 项目镜像仓库/cads-frontend:v1 . docker push 项目镜像仓库/cads-frontend:v1

四、Kubernetes集群部署（Linux虚拟机端）

所有操作均在K8s集群节点执行，依次部署后端、前端服务，配置端口映射、数据库环境变量与网络策略。

1. 后端服务部署

（1）创建Deployment工作负载

kubectl create deployment cads --image=项目镜像仓库/cads:v1

（2）创建NodePort类型Service（外部访问）

kubectl expose deployment cads --type=NodePort --port=8080 --target-port=8080 --name=cads

（3）配置数据库连接环境变量

# 数据库连接地址、账号密码 kubectl set env deployment/cads SPRING_DATASOURCE_URL="jdbc:mysql://192.168.86.1:3306/cads_db?useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true" kubectl set env deployment/cads SPRING_DATASOURCE_USERNAME=root kubectl set env deployment/cads SPRING_DATASOURCE_PASSWORD=123456

（4）解决宿主机数据库网络访问问题

开启Pod主机网络，规避Calico网络隔离导致的数据库连接超时、拒绝连接问题

kubectl patch deployment cads -p '{"spec":{"template":{"spec":{"hostNetwork":true}}}}'

2. 前端服务部署

（1）创建Deployment工作负载

kubectl create deployment cads-front --image=项目镜像仓库/cads-frontend:v1

（2）创建前端Service并修复端口映射

核心问题：容器监听端口与Service映射端口不匹配，需统一端口配置

# 创建基础Service kubectl expose deployment cads-front --type=NodePort --port=80 --target-port=80 --name=cads-front  # 一键修复端口映射（适配容器监听端口） kubectl patch svc cads-front -p '{"spec":{"ports":[{"port":8080,"targetPort":80,"nodePort":32295}]}}'

（3）重启前端服务生效配置

kubectl rollout restart deployment cads-front

五、服务验证与访问测试

1. 查看集群服务与Pod状态

# 查看所有Service端口 kubectl get svc  # 查看Pod运行状态 kubectl get pods -o wide  # 查看端点关联状态（验证端口映射） kubectl get endpoints

2. 本地访问地址

前端页面：http://192.168.86.130:32295/
后端API接口：http://192.168.86.130:31617/cads/api/
后端容器直连地址：http://192.168.86.130:8080/cads/api/

3. 网络连通性测试

# 虚拟机内部测试 curl http://192.168.86.130:32295/ curl http://192.168.86.130:31617/cads/api/  # 端口连通性检测 nc -zv 192.168.86.130 32295

六、核心问题报错排查与解决方案

1. 数据库连接异常

报错信息：Communications link failure、Connection refused、Connect timed out

根因：K8s Calico网络隔离，Pod无法访问Windows宿主机MySQL服务

解决方案：开启Pod主机网络模式

kubectl patch deployment cads -p '{"spec":{"template":{"spec":{"hostNetwork":true}}}}'

2. Nginx代理异常（502/404）

报错信息：502 Bad Gateway、404 Not Found

根因：Nginx反向代理路径拼接错误、后端服务域名无法解析

解决方案：固定代理地址，修正Nginx配置

# 进入Pod修改配置并重启Nginx kubectl exec -it [前端Pod名称] -- sed -i 's|错误代理路径|proxy_pass http://cads:8080;|' /etc/nginx/conf.d/default.conf kubectl exec -it [前端Pod名称] -- nginx -s reload

3. Service端口映射不匹配

报错信息：Empty reply from server、Connection refused

根因：Service targetPort 与容器实际监听端口不一致

解决方案：通过patch命令一键修正端口映射

kubectl patch svc cads-front -p '{"spec":{"ports":[{"port":8080,"targetPort":80,"nodePort":32295}]}}'

4. Pod CrashLoopBackOff崩溃重启

根因：数据库配置错误、端口冲突、配置文件异常

排错方案：优先查看日志定位问题，修复后重启服务

# 查看Pod运行日志 kubectl logs [Pod名称] --tail=100  # 重启工作负载 kubectl rollout restart deployment cads kubectl rollout restart deployment cads-front

5. Docker镜像构建报错

报错信息：invalid reference format、no such file or directory

根因：镜像标签含非法字符、Dockerfile路径错误

解决方案：使用简洁合法镜像标签，确保构建目录存在Dockerfile

6. 网络代理超时错误

根因：Linux虚拟机残留无效代理配置，阻断网络请求

解决方案：清空所有代理环境变量

unset http_proxy https_proxy HTTP_PROXY HTTPS_PROXY unset all_proxy ALL_PROXY no_proxy NO_PROXY

七、K8s常用排查命令汇总

# 查看资源状态 kubectl get pods -o wide kubectl get svc kubectl get all  # 查看详细报错信息 kubectl describe pod [Pod名称] kubectl describe deployment [部署名称]  # 日志排查 kubectl logs [Pod名称] --tail=100 kubectl logs [Pod名称] --previous  # 进入Pod内部调试 kubectl exec -it [Pod名称] -- bash  # 重启/更新服务 kubectl rollout restart deployment [部署名称] kubectl set image deployment/[部署名称] [容器名]=[新镜像地址]