Ten samouczek pokazuje, jak spakować aplikację internetową w obraz kontenera Docker i uruchomić ten obraz kontenera w klastrze Google Kubernetes Engine (GKE). Następnie wdrażasz aplikację sieci Web jako zestaw replik z równoważeniem obciążenia, które można skalować zgodnie z potrzebami użytkowników

## Cele
- Spakuj przykładową aplikację internetową do obrazu platformy Docker

— Prześlij obraz platformy Docker do rejestru artefaktów

- Utwórz klaster GKE

— Wdróż przykładową aplikację w klastrze

— Zarządzaj skalowaniem automatycznym dla wdrożenia

- Udostępnij przykładową aplikację w Internecie

— Wdróż nową wersję przykładowej aplikacji

## Koszty
W tym samouczku są używane następujące płatne komponenty usługi Google Cloud:
Aby wygenerować kosztorys na podstawie przewidywanego użycia,
skorzystaj z kalkulatora cen

Po ukończeniu tego samouczka możesz uniknąć ciągłego rozliczania, usuwając utworzone zasoby. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Czyszczenie

## Zanim zaczniesz Wykonaj następujące czynności, aby włączyć interfejs Kubernetes Engine API:
- Zaloguj się na swoje konto Google Cloud. Jeśli dopiero zaczynasz korzystać z Google Cloud, utwórz konto, aby ocenić skuteczność naszych produktów w rzeczywistych sytuacjach. Nowi klienci otrzymują również darmowe kredyty w wysokości 300 USD na uruchamianie, testowanie i wdrażanie obciążeń

-
W konsoli Google Cloud na stronie wyboru projektu wybierz lub utwórz projekt Google Cloud

-
Upewnij się, że rozliczenia są włączone dla Twojego projektu Cloud. Dowiedz się, jak sprawdzić, czy rozliczenia są włączone w projekcie

-
Włącz interfejsy API Artifact Registry i Google Kubernetes Engine

-
W konsoli Google Cloud na stronie wyboru projektu wybierz lub utwórz projekt Google Cloud

-
Upewnij się, że rozliczenia są włączone dla Twojego projektu Cloud. Dowiedz się, jak sprawdzić, czy rozliczenia są włączone w projekcie

-
Włącz interfejsy API Artifact Registry i Google Kubernetes Engine

 Opcja A: Użyj Cloud Shell
Możesz wykonać ten samouczek, korzystając z Cloud Shell, który jest dostępny
preinstalowany z
gcloud,
doker i
używane narzędzia wiersza polecenia kubectl
w tym samouczku. Jeśli używasz Cloud Shell, nie musisz ich instalować
narzędzia wiersza poleceń na stacji roboczej

Aby użyć Cloud Shell:
- Przejdź do konsoli Google Cloud

Kliknij
Aktywuj Cloud Shell
u góry okna konsoli Google Cloud

Sesja Cloud Shell otwiera się w nowej ramce u dołu konsoli Google Cloud i wyświetla monit wiersza polecenia

 Opcja B: Użyj narzędzi wiersza polecenia lokalnie
Jeśli wolisz wykonać ten samouczek na swojej stacji roboczej, wykonaj następujące kroki, aby zainstalować niezbędne narzędzia

Zainstaluj interfejs wiersza polecenia Google Cloud

Korzystając z interfejsu wiersza polecenia gcloud, zainstaluj narzędzie wiersza poleceń Kubernetes
kubectlis używany do komunikacji z Kubernetes, który jest systemem orkiestracji klastrów GKE:
komponenty gcloud instalują kubectl
Zainstaluj Docker Community Edition (CE) na swojej stacji roboczej. Służy do tworzenia obrazu kontenera dla aplikacji

Zainstaluj narzędzie kontroli źródła Git, aby pobrać przykładową aplikację z usługi GitHub

## Utwórz repozytorium
W tym samouczku przechowujesz obraz w Artifact Registry i wdrażasz go
z rejestru. Artifact Registry jest zalecanym rejestrem kontenerów
Chmura Google. Na potrzeby tego przewodnika Szybki Start utworzysz repozytorium o nazwie
cześć-repo

Ustaw
PROJECT_IDZmienna środowiskowa do Twojego identyfikatora projektu Google Cloud (
). Użyjesz tej zmiennej środowiskowej podczas tworzenia obrazu kontenera i wypychania go do swojego repozytorium

ID_PROJEKTU
wyeksportuj PROJECT_ID=
ID_PROJEKTU
Potwierdź, że
Zmienna PROJECT_IDenvironment ma poprawną wartość:
echo $PROJECT_ID
Ustaw swój identyfikator projektu dla Google Cloud CLI:
gcloud zestaw konfiguracyjny projektu $PROJECT_ID
Wyjście:
Zaktualizowano właściwość [rdzeń/projekt]

Utwórz
hello-reporepository za pomocą następującego polecenia:
repozytoria artefaktów gcloud tworzą hello-repo \ --repository-format=docker \ --location=
REGION\ --description="Repozytorium Dockera"Zastąpić
z regionem repozytorium, takim jak
REGION
us-zachód1. Aby zobaczyć listę dostępnych lokalizacji, uruchom polecenie:
lista lokalizacji artefaktów gcloud
## Budowanie obrazu kontenera
W tym samouczku wdrożysz przykładowy plik web
aplikacja o nazwie
hello-app, napisany serwer WWW
w Go, który odpowiada na wszystkie żądania z komunikatem
Witaj świecie! na porcie 8080

GKE akceptuje obrazy platformy Docker jako format wdrażania aplikacji

Przed wdrożeniem
hello-app do GKE, musisz spakować
the
hello-app kod źródłowy jako obraz platformy Docker

Aby zbudować obraz Dockera, potrzebujesz kodu źródłowego i pliku Dockerfile. Plik Dockerfile zawiera instrukcje dotyczące budowy obrazu

Pobierz
hello-appsource code i Dockerfile, uruchamiając następujące polecenia:
git clone httpsgithub.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes-engine-samples cd kubernetes-engine-samples/hello-app
Zbuduj i oznacz obraz platformy Docker dla
cześć-aplikacja:
kompilacja dokera -t
REGION-docker.pkg.devPROJECT_ID}/hello-repo/hello-app:v1

To polecenie instruuje Dockera, aby zbudował obraz przy użyciu
Dockerfile w bieżącym katalogu, zapisz go w środowisku lokalnym i oznacz go nazwą, na przykład
us-west1-docker.pkg.dev/my-project/hello-repo/hello-app:v1. Obraz jest przekazywany do rejestru artefaktów w następnej sekcji

-
PROJECT_IDvariable kojarzy obraz kontenera z
hello-reporepository w Twoim projekcie Google Cloud

-
us-west1-docker.pkg.devprefix odnosi się do Artifact Registry, regionalnego hosta Twojego repozytorium

-
Uruchom
docker imagescommand, aby sprawdzić, czy kompilacja się powiodła:
obrazy dokera
Wyjście:
TAG REPOZYTORIUM IDENTYFIKATOR OBRAZU UTWORZONY ROZMIAR us-west1-docker.pkg.dev/my-project/hello-repo/hello-app v1 25cfadb1bf28 10 sekund temu 54 MB
## Uruchamianie kontenera lokalnie (opcjonalnie)
Przetestuj obraz kontenera przy użyciu lokalnego silnika Docker:
docker run --rm -p 8080:8080
REGION-docker.pkg.devPROJECT_ID}/hello-repo/hello-app:v1
Jeśli używasz Cloud Shell, kliknij
Przycisk podglądu internetowego
a następnie wybierz
numer portu 8080. GKE otwiera adres URL podglądu w swojej usłudze proxy w nowym oknie przeglądarki

W przeciwnym razie otwórz nowe okno terminala (lub kartę Cloud Shell) i uruchom następujące polecenie, aby sprawdzić, czy kontener działa i odpowiada na żądania komunikatem „Hello, World
zwiń httplocalhost:8080
Po pomyślnej odpowiedzi możesz opuścić kontener, naciskając
Ctrl+Cw zakładce, w której znajduje się
polecenie docker run jest uruchomione

## Przekazywanie obrazu platformy Docker do rejestru artefaktów
Musisz przesłać obraz kontenera do rejestru, aby klaster GKE mógł pobrać i uruchomić obraz kontenera. W tym samouczku będziesz przechowywać swój kontener w Artifact Registry

Skonfiguruj narzędzie wiersza polecenia Docker do uwierzytelniania w Artifact Registry:
okno dokowane konfiguracji gcloud auth
REGION-docker.pkg.dev
Prześlij właśnie utworzony obraz Dockera do repozytorium:
wypychanie dokera
REGION-docker.pkg.devPROJECT_ID}/hello-repo/hello-app:v1
## Tworzenie klastra GKE
Teraz, gdy obraz Docker jest przechowywany w Artifact Registry, utwórz GKE
grupa
biegać
cześć-aplikacja. Klaster GKE składa się z puli instancji maszyn wirtualnych Compute Engine
z systemem Kubernetes, orkiestracją klastrów typu open source
system obsługujący GKE

 Chmurna skorupa
Ustaw strefę lub region Compute Engine. W zależności od trybu działania wybranego w GKE określ domyślną strefę lub region. Jeśli używasz trybu standardowego, klaster jest strefowy (na potrzeby tego samouczka), więc ustaw domyślną strefę obliczeniową. Jeśli używasz trybu autopilota, Twój klaster jest regionalny, więc ustaw domyślny region obliczeniowy. Wybierz strefę lub region najbliższy utworzonemu repozytorium Artifact Registry

Klaster standardowy, np
us-west1-a:
gcloud config set compute/zone
COMPUTE_ZONE Klaster autopilota, taki jak
us-zachód1:
gcloud config set compute/region
COMPUTE_REGION
-
Utwórz klaster o nazwie
witaj klastrze:
klaster standardowy:
klastry kontenerów gcloud tworzą hello-cluster
Klaster autopilota:
klastry kontenerów gcloud create-auto hello-cluster
Utworzenie i sprawdzenie stanu klastra GKE zajmuje kilka minut

-
Po zakończeniu polecenia uruchom następujące polecenie, aby wyświetlić trzy węzły klastra:
kubectl pobiera węzły
Wyjście:
NAZWA STATUS ROLE WIEK WERSJA gke-hello-cluster-default-pool-229c0700-cbtd Gotowe 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