Fake Service - GitOps Project

Демонстрационный проект с полным CI/CD pipeline, GitOps через Flux и мониторингом.

Компоненты проекта

Приложение:

• Python FastAPI сервис с REST API
• Prometheus метрики
• Health checks
• Имитация работы с БД, внешними API, кэшированием

Инфраструктура:

• Kubernetes (minikube)
• Flux для GitOps
• Prometheus для метрик
• Loki для логов
• Grafana для визуализации

CI/CD:

• GitHub Actions для сборки образов
• Автоматический деплой через Flux
• Автоматическое обновление образов

Быстрый старт

Предварительные требования

• Docker Desktop
• minikube
• kubectl
• flux CLI

Установка

# Запустить автоматическую установку
./setup-cluster.sh

Скрипт выполнит:

1. Установку необходимых инструментов
2. Создание minikube кластера
3. Установку Flux
4. Создание namespaces

Деплой приложения

# Собрать образ
eval $(minikube docker-env)
docker build --platform linux/arm64 -t fake-service:latest .

# Применить манифесты
kubectl create namespace fake-service
kubectl apply -f k8s/deployment.yaml
kubectl apply -f k8s/service.yaml

Установка мониторинга

kubectl create namespace monitoring
kubectl apply -f monitoring/helm-repositories.yaml
kubectl apply -f monitoring/prometheus-stack.yaml
kubectl apply -f monitoring/loki.yaml

Доступ к сервисам

# Запустить port-forwards
./port-forward.sh

Сервисы доступны:

• Fake Service: http://localhost:8000
• Grafana: http://localhost:3000 (admin/admin)
• Prometheus: http://localhost:9090

API Endpoints

# Health check
GET /health

# Информация о сервисе
GET /

# Пользователи
GET /users
POST /users?name=NAME&email=EMAIL
GET /users/{id}

# Заказы
GET /orders
POST /orders?user_id=ID&product=PRODUCT&amount=AMOUNT
GET /orders/{id}

# Статистика
GET /stats

# Метрики Prometheus
GET /metrics

Метрики

Приложение экспортирует метрики:

• http_requests_total - количество HTTP запросов
• http_request_duration_seconds - длительность запросов
• db_query_duration_seconds - длительность DB запросов
• external_api_calls_total - вызовы внешних API
• active_users - активные пользователи
• cache_hits_total / cache_misses_total - статистика кэша

Тестирование

# Простой тест
curl http://localhost:8000/health

# Создать пользователя
curl -X POST "http://localhost:8000/users?name=Test&email=test@example.com"

# Получить пользователей
curl http://localhost:8000/users

# Посмотреть метрики
curl http://localhost:8000/metrics

Генерация нагрузки

while true; do
  curl -s http://localhost:8000/users > /dev/null
  curl -s -X POST "http://localhost:8000/users?name=User$RANDOM&email=user$RANDOM@test.com" > /dev/null
  sleep 1
done

Мониторинг

Grafana

1. Открыть http://localhost:3000
2. Логин: admin / admin
3. Dashboards → Browse
4. Доступные дашборды:
   • Kubernetes / Compute Resources
   • Kubernetes / Networking

Prometheus

1. Открыть http://localhost:9090
2. Примеры запросов:

# HTTP request rate
rate(http_requests_total{namespace="fake-service"}[5m])

# Request duration p95
histogram_quantile(0.95, rate(http_request_duration_seconds_bucket[5m]))

# Active users
active_users

# Cache hit rate
rate(cache_hits_total[5m]) / (rate(cache_hits_total[5m]) + rate(cache_misses_total[5m]))

Loki (логи)

В Grafana → Explore → Loki:

# Все логи fake-service
{namespace="fake-service"}

# Только ошибки
{namespace="fake-service"} |= "ERROR"

# Созданные пользователи
{namespace="fake-service"} |~ "User created"

Структура проекта

.
├── app.py                      # FastAPI приложение
├── Dockerfile                  # Docker образ
├── requirements.txt            # Python зависимости
├── setup-cluster.sh            # Установка кластера
├── port-forward.sh             # Быстрый доступ к сервисам
├── .github/workflows/
│   └── docker-build.yml        # CI/CD pipeline
├── k8s/                        # Kubernetes манифесты
│   ├── deployment.yaml
│   ├── service.yaml
│   ├── ingress.yaml
│   ├── servicemonitor.yaml
│   └── kustomization.yaml
├── flux-config/                # Flux конфигурация
│   ├── git-repository.yaml
│   ├── kustomization.yaml
│   └── image-automation.yaml
└── monitoring/                 # Мониторинг стек
    ├── prometheus-stack.yaml
    ├── loki.yaml
    └── grafana-dashboard.yaml

Flux GitOps

Подключение GitHub репозитория

См. подробную инструкцию в GITHUB_SETUP.md

# Обновить flux-config/git-repository.yaml с вашим repo
# Применить конфигурацию
kubectl apply -f flux-config/git-repository.yaml
kubectl apply -f flux-config/kustomization.yaml

# Проверить статус
flux get sources git
flux get kustomizations

Автоматический деплой

После настройки Flux:

1. Изменения в Git автоматически применяются в кластер
2. Новые версии образов автоматически деплоятся
3. История изменений хранится в Git

Полезные команды

# Проверка статуса
kubectl get pods -A
flux get all

# Логи приложения
kubectl logs -n fake-service -l app=fake-service -f

# Рестарт приложения
kubectl rollout restart -n fake-service deployment/fake-service

# Пересборка образа
eval $(minikube docker-env)
docker build --platform linux/arm64 -t fake-service:latest .
kubectl rollout restart -n fake-service deployment/fake-service

# Остановка кластера
minikube stop

# Удаление кластера
minikube delete

Документация

• QUICKSTART.md - быстрая инструкция по проверке
• TESTING.md - подробное тестирование
• GITHUB_SETUP.md - настройка GitHub интеграции
• PROJECT_STATUS.md - статус проекта
• SETUP.md - полная документация

Особенности реализации

qemu2 Driver

Проект использует qemu2 driver для minikube:

• Стабильная работа на Apple Silicon
• Не требует Docker Desktop
• Не поддерживает minikube service/tunnel (используется kubectl port-forward)

Сборка образов

Образы собираются внутри minikube Docker окружения:

eval $(minikube docker-env)
docker build --platform linux/arm64 -t fake-service:latest .

GitHub Actions

Workflow автоматически:

• Собирает образ при push в main
• Пушит в GitHub Container Registry
• Создает теги: latest, SHA, semver
• Поддерживает multi-platform (amd64/arm64)

Troubleshooting

Поды не запускаются

kubectl describe pod POD_NAME -n NAMESPACE
kubectl logs POD_NAME -n NAMESPACE

Метрики не собираются

kubectl get servicemonitor -n fake-service
# Проверить targets в Prometheus: Status → Targets

Flux не синхронизируется

flux check
flux logs --level=error
flux reconcile source git flux-system

Лицензия

MIT

Автоматический деплой

Flux настроен на автоматическую синхронизацию с GitHub каждые 1 минуту. При пуше изменений в репозиторий:

• Flux обнаружит изменения в течение 1 минуты
• Автоматически применит обновленные манифесты
• Kubernetes развернет новую версию приложения

Проверка статуса: flux get all -A