Deze zelfstudie laat zien hoe u een webtoepassing verpakt in een Docker-containerimage en die containerimage uitvoert op een Google Kubernetes Engine-cluster (GKE). Vervolgens implementeert u de webtoepassing als een load-balanced set replica's die kunnen worden geschaald naar de behoeften van uw gebruikers

## Doelstellingen
- Verpak een voorbeeldwebtoepassing in een Docker-image

- Upload de Docker-afbeelding naar Artifact Registry

- Maak een GKE-cluster

- Implementeer de voorbeeld-app in het cluster

- Beheer automatisch schalen voor de implementatie

- Stel de voorbeeld-app bloot aan internet

- Implementeer een nieuwe versie van de voorbeeld-app

## Kosten
In deze zelfstudie worden de volgende factureerbare componenten van Google Cloud gebruikt:
Om een ​​kostenraming te genereren op basis van uw verwachte gebruik,
gebruik de prijscalculator

Wanneer u deze tutorial voltooit, kunt u verdere facturering voorkomen door de resources die u hebt gemaakt te verwijderen. Zie Opschonen voor meer informatie

## Voordat u begintVoer de volgende stappen uit om de Kubernetes Engine API in te schakelen:
- Meld u aan bij uw Google Cloud-account. Als u nieuw bent bij Google Cloud, maakt u een account om te evalueren hoe onze producten presteren in praktijkscenario's. Nieuwe klanten krijgen ook $ 300 aan gratis tegoeden om workloads uit te voeren, te testen en te implementeren

-
Selecteer of maak een Google Cloud-project in de Google Cloud-console op de projectkiezerpagina

-
Zorg ervoor dat facturering is ingeschakeld voor uw Cloud-project. Lees hoe u kunt controleren of facturering is ingeschakeld voor een project

-
Schakel de Artifact Registry en Google Kubernetes Engine API's in

-
Selecteer of maak een Google Cloud-project in de Google Cloud-console op de projectkiezerpagina

-
Zorg ervoor dat facturering is ingeschakeld voor uw Cloud-project. Lees hoe u kunt controleren of facturering is ingeschakeld voor een project

-
Schakel de Artifact Registry en Google Kubernetes Engine API's in

 Optie A: Cloud Shell gebruiken
U kunt deze zelfstudie volgen met behulp van Cloud Shell, dat wordt meegeleverd
voorgeïnstalleerd met de
gcloud,
havenarbeider, en
kubectl opdrachtregelprogramma's gebruikt
in deze zelfstudie. Als u Cloud Shell gebruikt, hoeft u deze niet te installeren
opdrachtregelprogramma's op uw werkstation

Cloud Shell gebruiken:
- Ga naar de Google Cloud-console

Klik op de
Activeer Cloud Shell
knop bovenaan het Google Cloud-consolevenster

Een Cloud Shell-sessie wordt geopend in een nieuw frame onder aan de Google Cloud-console en geeft een opdrachtregelprompt weer

 Optie B: lokaal opdrachtregelprogramma's gebruiken
Volg je deze tutorial liever op je werkstation, volg dan deze stappen om de nodige tools te installeren

Installeer de Google Cloud CLI

Installeer de Kubernetes-opdrachtregeltool met behulp van de gcloud CLI
kubectlis communiceerde vroeger met Kubernetes, het clusterorkestratiesysteem van GKE-clusters:
gcloud-componenten installeren kubectl
Installeer Docker Community Edition (CE) op uw werkstation. U gebruikt dit om een ​​containerimage voor de toepassing te bouwen

Installeer de Git-bronbeheertool om de voorbeeldtoepassing op te halen van GitHub

## Maak een repository aan
In deze zelfstudie slaat u een afbeelding op in Artifact Registry en implementeert u deze
uit het register. Artifact Registry is de aanbevolen containerregistratie op
Google Cloud. Voor deze quickstart maakt u een opslagplaats met de naam
hallo-repo

Stel de
PROJECT_IDenvironment-variabele toe aan uw Google Cloud-project-ID (
). U gebruikt deze omgevingsvariabele wanneer u de containerimage bouwt en deze naar uw repository pusht

PROJECT_ID
exporteer PROJECT_ID=
PROJECT_ID
Bevestig dat de
PROJECT_IDenvironment-variabele heeft de juiste waarde:
echo $PROJECT_ID
Stel uw project-ID in voor de Google Cloud CLI:
gcloud-configuratie heeft project $PROJECT_ID ingesteld
Uitgang:
Eigenschap bijgewerkt [kern/project]

Maak de
hello-reporepository met de volgende opdracht:
gcloud artefacten repositories creëren hello-repo \ --repository-format=docker \ --location=
REGIO\ --description="Docker-repository"Vervangen
met de regio voor de repository, zoals
REGIO
ons-west1. Voer de volgende opdracht uit om een ​​lijst met beschikbare locaties te bekijken:
lijst met gcloud-artefactlocaties
## De containerafbeelding bouwen
In deze zelfstudie implementeert u een voorbeeldweb
applicatie genoemd
hallo-app, een webserver geschreven
in Go die op alle verzoeken reageert met het bericht
Hallo Wereld! op poort 8080

GKE accepteert Docker-images als indeling voor app-implementatie

Voor het inzetten
hallo-app naar GKE, je moet pakket
de
hello-app-broncode als Docker-afbeelding

Om een ​​Docker-image te bouwen, hebt u broncode en een Dockerfile nodig. Een Dockerfile bevat instructies over hoe de afbeelding is opgebouwd

Download de
hello-appsource-code en Dockerfile door de volgende opdrachten uit te voeren:
git clone httpsgithub.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes-engine-samples cd kubernetes-engine-samples/hello-app
Bouw en tag de Docker-image voor
hallo-app:
docker bouwen -t
REGION-docker.pkg.devPROJECT_ID}/hello-repo/hello-app:v1

Deze opdracht instrueert Docker om de afbeelding te bouwen met behulp van de
Dockerfilein de huidige map, sla het op in uw lokale omgeving en tag het met een naam, zoals
us-west1-docker.pkg.dev/my-project/hello-repo/hello-app:v1. De afbeelding wordt in het volgende gedeelte naar Artifact Registry gepusht

- De
PROJECT_IDvariable koppelt de containerafbeelding aan de
hallo-reporepository in uw Google Cloud-project

- De
us-west1-docker.pkg.devprefix verwijst naar Artifact Registry, regionale host voor uw repository

- De
Voer de ... uit
docker imagescommando om te controleren of de build succesvol was:
docker-afbeeldingen
Uitgang:
REPOSITORY TAG AFBEELDING ID GEMAAKT GROOTTE us-west1-docker.pkg.dev/my-project/hello-repo/hello-app v1 25cfadb1bf28 10 seconden geleden 54 MB
## Uw container lokaal uitvoeren (optioneel)
Test uw containerimage met uw lokale Docker-engine:
havenarbeider run --rm -p 8080:8080
REGION-docker.pkg.devPROJECT_ID}/hello-repo/hello-app:v1
Als u Cloud Shell gebruikt, klikt u op de
Web Preview-knop
en selecteer vervolgens de
8080poortnummer. GKE opent de voorbeeld-URL op zijn proxyservice in een nieuw browservenster

Open anders een nieuw terminalvenster (of een Cloud Shell-tabblad) en voer de volgende opdracht uit om te controleren of de container werkt en reageert op verzoeken met "Hello, World
krul httplocalhost:8080
Nadat je een succesvolle reactie hebt gezien, kun je de container sluiten door op te drukken
Ctrl+Cin het tabblad waar het
docker runcommand wordt uitgevoerd

## De Docker-afbeelding naar Artifact Registry pushen
U moet de containerimage uploaden naar een register zodat uw GKE-cluster de containerimage kan downloaden en uitvoeren. In deze zelfstudie slaat u uw container op in Artifact Registry

Configureer het Docker-opdrachtregelprogramma om te verifiëren bij Artifact Registry:
gcloud auth configure-docker
REGIO-docker.pkg.dev
Duw de Docker-image die u zojuist hebt gebouwd naar de repository:
havenarbeider duwen
REGION-docker.pkg.devPROJECT_ID}/hello-repo/hello-app:v1
## Een GKE-cluster maken
Nu de Docker-image is opgeslagen in Artifact Registry, maakt u een GKE
TROS
rennen
hallo-app. Een GKE-cluster bestaat uit een pool van Compute Engine VM-instanties
met Kubernetes, de open source clusterorkestratie
systeem dat GKE aanstuurt

 Wolk Shell
Stel uw Compute Engine-zone of -regio in. Geef een standaardzone of -regio op, afhankelijk van de bedrijfsmodus die u in GKE wilt gebruiken. Als u de standaardmodus gebruikt, is uw cluster zonegebonden (voor deze zelfstudie), dus stel uw standaard rekenzone in. Als u de Autopilot-modus gebruikt, is uw cluster regionaal, dus stel uw standaard rekenregio in. Kies een zone of regio die het dichtst bij de door u gemaakte Artifact Registry-repository ligt

Standaardcluster, zoals
us-west1-a:
gcloud-configuratieset compute/zone
COMPUTE_ZONE Stuurautomaatcluster, zoals
us-west1:
gcloud-configuratieset compute/regio
COMPUTE_REGION
-
Maak een cluster met de naam
hallo-cluster:
Standaardcluster:
gcloud-containerclusters creëren een hello-cluster
Stuurautomaatcluster:
gcloud-containerclusters create-auto hello-cluster
Het duurt een paar minuten voordat uw GKE-cluster is gemaakt en de status is gecontroleerd

-
Nadat de opdracht is voltooid, voert u de volgende opdracht uit om de drie knooppunten van het cluster te bekijken:
kubectl krijgt knooppunten
Uitgang:
NAAM STATUS ROLLEN LEEFTIJD VERSIE gke-hello-cluster-default-pool-229c0700-cbtd Gereed 92s v1.18.12-gke.1210 gke-hello-cluster-default-pool-229c0700-fc5j Ready  91s v1.18.12-gke.1210 gke-hello-cluster-default-pool-229c0700-n9l7 Ready  92s v1.18.12-gke.1210
 Console
Go to the
Google Kubernetes Enginepage in the Google Cloud console

Go to Google Kubernetes Engine
Click
Create

Choose Standard or Autopilot mode and click
Configure

In the
Namefield, enter the name
hello-cluster

Select a zone or region:
Standardcluster: Under Location type, select Zonaland then select a Compute Engine zone from the Zonedrop-down list, such as
us-west1-a

Autopilotcluster: Select a Compute Engine region from the Regiondrop-down list, such as
us-west1

-
Click
Create. This creates a GKE cluster

Wait for the cluster to be created. When the cluster is ready, a green check mark appears next to the cluster name

## Deploying the sample app to GKE
You are now ready to deploy the Docker image you built to your GKE cluster

Kubernetes represents applications as Pods, which are scalable units holding one or more containers. The Pod is the smallest deployable unit in Kubernetes. Usually, you deploy Pods as a set of replicas that can be scaled and distributed together across your cluster. One way to deploy a set of replicas is through a Kubernetes Deployment

In this section, you create a Kubernetes Deployment to run
hello-app on your
cluster. This Deployment has replicas (Pods). One Deployment Pod contains only
one container: the
hello-app Docker image

You also create a HorizontalPodAutoscaler resource that scales the number
of Pods from 3 to a number between 1 and 5, based on CPU load

 Cloud Shell
Ensure that you are connected to your GKE cluster

gcloud container clusters get-credentials hello-cluster --zone
COMPUTE_ZONE
Create a Kubernetes Deployment for your
hello-appDocker image

kubectl create deployment hello-app --image=
REGION-docker.pkg.devPROJECT_ID}/hello-repo/hello-app:v1
Set the baseline number of Deployment replicas to 3

kubectl scale deployment hello-app --replicas=3
Create a
HorizontalPodAutoscalerresource for your Deployment

kubectl autoscale deployment hello-app --cpu-percent=80 --min=1 --max=5
To see the Pods created, run the following command:
kubectl get pods
Output:
NAME READY STATUS RESTARTS AGE hello-app-784d7569bc-hgmpx 1/1 Running 0 10s hello-app-784d7569bc-jfkz5 1/1 Running 0 10s hello-app-784d7569bc-mnrrl 1/1 Running 0 15s
 Console
Go to the
Workloadspage in the Google Cloud console

Click
Deploy

In the
Specify containersection, select Existing container image

In the
Image pathfield, click Select

In the
Select container imagepane, select the
hello-appimage you pushed to Artifact Registry and click
Select

In the
Containersection, click Done, then click Continue

In the
Configurationsection, under Labels, enter
appfor
Keyand
hello-appfor
Value

Under
Configuration YAML, click View YAML. This opens a YAML configuration file representing the two Kubernetes API resources about to be deployed into your cluster: one Deployment, and one
HorizontalPodAutoscalerfor that Deployment

Click
Close, then click Deploy

When the Deployment Pods are ready, the
Deployment detailspage opens

Under
Managed pods, note the three running Pods for the
hello-appDeployment

## Exposing the sample app to the internet
While Pods do have individually-assigned IP addresses, those IPs can only be reached from inside your cluster. Also, GKE Pods are designed to be ephemeral, starting or stopping based on scaling needs. And when a Pod crashes due to an error, GKE automatically redeploys that Pod, assigning a new Pod IP address each time

What this means is that for any Deployment, the set of IP addresses corresponding to the active set of Pods is dynamic. We need a way to 1) group Pods together into one static hostname, and 2) expose a group of Pods outside the cluster, to the internet

Kubernetes Services solve for both of these problems

Services group Pods
into one static IP address, reachable from any Pod inside the cluster

GKE also assigns a DNS hostname
to that static IP. For example,
hello-app.default.svc.cluster.local

The default Service type in GKE is called ClusterIP,
where the Service gets an IP address reachable only from inside the cluster

To expose a Kubernetes Service outside the cluster, create a Service of
type
LoadBalancer

This type of Service spawns an External Load Balancer IP for a set of Pods,
reachable through the internet

In this section, you expose the
hello-app Deployment to the internet using a
Service of type
LoadBalancer

 Cloud Shell
Use the
kubectl exposecommand to generate a Kubernetes Service for the
hello-appdeployment:
kubectl expose deployment hello-app --name=hello-app-service --type=LoadBalancer --port 80 --target-port 8080
Here, the
--portflag specifies the port number configured on the Load Balancer, and the
--target-portflag specifies the port number that the
hello-appcontainer is listening on

Run the following command to get the Service details for
hello-app-service:
kubectl get service
Output:

NAME CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE hello-app-service 10.3.251.122 203.0.113.0 80:30877/TCP 10s
Copy the
EXTERNAL_IPaddress to the clipboard (for instance:
203.0.113.0)

 Console
Go to the
Workloadspage in the Google Cloud console

Click
hello-app

From the Deployment details page, click
Actions > Expose

In the
Exposedialog, set the Target portto
8080. This is the port the
hello-appcontainer listens on

From the
Service typedrop-down list, select Load balancer

Click
Exposeto create a Kubernetes Service for
hello-app

When the Load Balancer is ready, the
Service detailspage opens

Scroll down to the
External endpointsfield, and copy the IP address

Now that the
hello-app Pods are exposed to the internet through a Kubernetes Service,
you can open a new browser tab, and navigate to the Service IP address you copied
to the clipboard. A
Hello, World! message appears, along with a
Hostname
field. The
Hostname corresponds to one of the three
hello-app Pods serving your
HTTP request to your browser

## Deploying a new version of the sample app
In this section, you upgrade
hello-app to a new version by building and deploying
a new Docker image to your GKE cluster

GKE's rolling update feature
lets you update your Deployments without downtime. During a rolling update, your GKE cluster
incrementally replaces the existing
hello-app Pods with Pods containing the Docker image for the new version

During the update, your load balancer service routes traffic only into available Pods

Return to Cloud Shell, where you have cloned the hello app source code and Dockerfile. Update the function
hello()in the
main.gofile to report the new version
2.0.0

Build and tag a new
hello-appDocker image

docker build -t
REGION-docker.pkg.devPROJECT_ID}/hello-repo/hello-app:v2 

Push the image to Artifact Registry

docker push
REGION-docker.pkg.devPROJECT_ID}/hello-repo/hello-app:v2
Now you're ready to update your
hello-app Kubernetes Deployment to use a new Docker image

 Cloud Shell
Apply a rolling update to the existing
hello-appDeployment with an image update using the
kubectl set imagecommand:
kubectl set image deployment/hello-app hello-app=
REGION-docker.pkg.devPROJECT_ID}/hello-repo/hello-app:v2
Watch the running Pods running the
v1image stop, and new Pods running the
v2image start

watch kubectl get pods
Output:
NAME READY STATUS RESTARTS AGE hello-app-89dc45f48-5bzqp 1/1 Running 0 2m42s hello-app-89dc45f48-scm66 1/1 Running 0 2m40s
In a separate tab, navigate again to the
hello-app-serviceExternal IP. You should now see the
Versionset to
2.0.0

 Console
Go to the
Workloadspage in the Google Cloud console

Click
hello-app

On the

Deployment detailspage, click Actions > Rolling update

In the
Rolling updatedialog, set the Image of hello-appfield to


REGION-docker.pkg.dev/ PROJECT_ID/hello-repo/hello-app:v2
Click
Update

On the
Deployment detailspage, inspect the Active Revisionssection. You should now see two Revisions, 1 and 2. Revision 1 corresponds to the initial Deployment you created earlier. Revision 2 is the rolling update you just started

After a few moments, refresh the page. Under
Managed pods, all of the replicas of
hello-appnow correspond to Revision 2

In a separate tab, navigate again to the Service IP address you copied. The
Versionshould be
2.0.0

## Clean up
To avoid incurring charges to your Google Cloud account for the resources used in this tutorial, either delete the project that contains the resources, or keep the project and delete the individual resources

Delete the Service:This deallocates the Cloud Load Balancer created for your Service:
kubectl delete service hello-app-service
Delete the cluster:This deletes the resources that make up the cluster, such as the compute instances, disks, and network resources:
gcloud container clusters delete hello-cluster --zone
COMPUTE_ZONE Delete your container images:This deletes the Docker images you pushed to Artifact Registry

gcloud artifacts docker images delete REGION-docker.pkg.devPROJECT_ID}/hello-repo/hello-app:v1 \ --delete-tags --quiet gcloud artifacts docker images delete \ REGION-docker.pkg.devPROJECT_ID}/hello-repo/hello-app:v2 \ --delete-tags --quiet
## What's next
Learn about Pricing for GKE and use the Pricing Calculator to estimate costs

Read the Load Balancers tutorial, which demonstrates advanced load balancing configurations for web applications

Configure a static IP and domain name for your application

Explore other Kubernetes Engine tutorials

Explore reference architectures, diagrams, tutorials, and best practices about Google Cloud. Take a look at our Cloud Architecture Center

## Try it for yourself
If you're new to Google Cloud, create an account to evaluate how GKE performs in real-world scenarios. New customers also get $300 in free credits to run, test, and deploy workloads.Try GKE free