Bereitstellung von C# auf Kubernetes: Ein praktischer Leitfaden

Bereitstellung von C# auf Kubernetes: Ein praktischer Leitfaden für .NET-Entwickler

Moderne C# (.NET)-Entwicklung erfordert zunehmend nicht nur das Schreiben von qualitativ hochwertigem Code, sondern auch die Fähigkeit, die Anwendung korrekt in einer Produktionsumgebung bereitzustellen. Kubernetes (K8s) ist zum De-facto-Standard für die Container-Orchestrierung geworden. In diesem Artikel werden wir den schrittweisen Prozess der Bereitstellung einer C#-Anwendung auf Kubernetes durchgehen – von der Containerisierung bis zur Konfiguration von Ingress.

1. Vorbereitung der .NET-Anwendung und des Docker-Images

Bevor Ihre C#-Anwendung in Kubernetes gelangt, muss sie in ein Docker-Image verpackt werden. Betrachten wir eine einfache ASP.NET Core Web API.

Erstellen Sie das Projekt:

dotnet new webapi -n MyK8sApp\ncd MyK8sApp

Fügen Sie einen einfachen Endpunkt hinzu (Datei Program.cs):

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);\nvar app = builder.Build();\n\napp.MapGet("/", () => "Hello from C# on Kubernetes!");\n\napp.Run();

Erstellen Sie nun ein Dockerfile im Projektstammverzeichnis:

FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:8.0 AS base\nWORKDIR /app\nEXPOSE 8080\n\nFROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:8.0 AS build\nWORKDIR /src\nCOPY ["MyK8sApp.csproj", "."]\nRUN dotnet restore\nCOPY . .\nRUN dotnet publish -c Release -o /app/publish\n\nFROM base AS final\nWORKDIR /app\nCOPY --from=build /app/publish .\nENTRYPOINT ["dotnet", "MyK8sApp.dll"]

Erstellen und pushen Sie das Image in Docker Hub oder eine lokale Registry:

docker build -t yourdockerhub/my-k8s-app:v1 .\ndocker push yourdockerhub/my-k8s-app:v1

Wichtig: In ASP.NET Core 8+ lauscht die Anwendung standardmäßig auf Port 8080, was ideal für Kubernetes ist.

2. Grundlegende YAML-Manifeste für Kubernetes

Kubernetes verwaltet Ressourcen über YAML-Dateien. Zum Ausführen einer C#-Anwendung benötigen wir mindestens ein Deployment und einen Service.

2.1. Deployment (deployment.yaml)

Das Deployment ist für die Aufrechterhaltung der gewünschten Anzahl von Pod-Replikaten verantwortlich.

apiVersion: apps/v1\nkind: Deployment\nmetadata:\n  name: my-k8s-app-deployment\nspec:\n  replicas: 3\n  selector:\n    matchLabels:\n      app: my-k8s-app\n  template:\n    metadata:\n      labels:\n        app: my-k8s-app\n    spec:\n      containers:\n      - name: my-k8s-app\n        image: yourdockerhub/my-k8s-app:v1\n        ports:\n        - containerPort: 8080\n        resources:\n          requests:\n            memory: "64Mi"\n            cpu: "250m"\n          limits:\n            memory: "128Mi"\n            cpu: "500m"\n        livenessProbe:\n          httpGet:\n            path: /health\n            port: 8080\n          initialDelaySeconds: 5\n          periodSeconds: 10

Wichtige Punkte:

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• replicas: 3 — 3 Instanzen der Anwendung
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• livenessProbe — Gesundheitsprüfung (es wird empfohlen, einen Endpunkt /health in C# hinzuzufügen)
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• Ressourcen requests/limits helfen dem K8s-Scheduler
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2.2. Service (service.yaml)

Der Service bietet einen stabilen Einstiegspunkt zu den Pods.

apiVersion: v1\nkind: Service\nmetadata:\n  name: my-k8s-app-service\nspec:\n  selector:\n    app: my-k8s-app\n  ports:\n  - protocol: TCP\n    port: 80\n    targetPort: 8080\n  type: ClusterIP

ClusterIP ist ein interner Service, der nur innerhalb des Clusters zugänglich ist. Für den externen Zugriff verwenden wir Ingress.

3. Konfiguration von Ingress und ConfigMap

3.1. Ingress (ingress.yaml)

Ingress ermöglicht den Zugriff auf den Service von außen über einen Domainnamen.

apiVersion: networking.k8s.io/v1\nkind: Ingress\nmetadata:\n  name: my-k8s-app-ingress\n  annotations:\n    nginx.ingress.kubernetes.io/rewrite-target: /\nspec:\n  rules:\n  - host: myapp.example.com\n    http:\n      paths:\n      - path: /\n        pathType: Prefix\n        backend:\n          ser