В этом руководстве показано, как упаковать веб-приложение в образ контейнера Docker и запустить этот образ контейнера в кластере Google Kubernetes Engine (GKE). Затем вы развертываете веб-приложение как набор реплик с балансировкой нагрузки, которые можно масштабировать в соответствии с потребностями ваших пользователей. ## Цели - Упакуйте образец веб-приложения в образ Docker. - Загрузите образ Docker в реестр артефактов. - Создать кластер GKE - Разверните пример приложения в кластере. - Управление автомасштабированием для развертывания - Разместите образец приложения в Интернете. - Разверните новую версию примера приложения. ## Расходы В этом руководстве используются следующие оплачиваемые компоненты Google Cloud: Чтобы рассчитать стоимость на основе прогнозируемого использования, воспользуйтесь калькулятором цен Когда вы закончите работу с этим учебным пособием, вы сможете избежать дальнейшего выставления счетов, удалив созданные вами ресурсы. Дополнительные сведения см. в разделе Очистка ## Прежде чем начать Выполните следующие действия, чтобы включить Kubernetes Engine API: - Войдите в свою учетную запись Google Cloud. Если вы новичок в Google Cloud, создайте учетную запись, чтобы оценить, как наши продукты работают в реальных сценариях. Новые клиенты также получают бесплатные кредиты в размере 300 долларов США для запуска, тестирования и развертывания рабочих нагрузок. - В консоли Google Cloud на странице выбора проекта выберите или создайте проект Google Cloud. - Убедитесь, что биллинг включен для вашего облачного проекта. Узнайте, как проверить, включена ли оплата для проекта - Включите реестр артефактов и API Google Kubernetes Engine. - В консоли Google Cloud на странице выбора проекта выберите или создайте проект Google Cloud. - Убедитесь, что биллинг включен для вашего облачного проекта. Узнайте, как проверить, включена ли оплата для проекта - Включите реестр артефактов и API Google Kubernetes Engine. Вариант А. Используйте Cloud Shell Вы можете следовать этому руководству, используя Cloud Shell, который поставляется предварительно установлен с облако, докер и Используемые инструменты командной строки kubectl в этом уроке. Если вы используете Cloud Shell, вам не нужно устанавливать эти инструменты командной строки на вашей рабочей станции Чтобы использовать Cloud Shell: - Перейдите в консоль Google Cloud. Нажмите на Активировать облачную оболочку кнопка в верхней части окна консоли Google Cloud Сеанс Cloud Shell открывается внутри нового фрейма в нижней части консоли Google Cloud и отображает приглашение командной строки. Вариант Б. Используйте инструменты командной строки локально Если вы предпочитаете следовать этому руководству на своей рабочей станции, выполните следующие действия, чтобы установить необходимые инструменты. Установите интерфейс командной строки Google Cloud С помощью интерфейса командной строки gcloud установите инструмент командной строки Kubernetes. kubectlis используется для связи с Kubernetes, системой оркестрации кластеров GKE: компоненты gcloud установить kubectl Установите Docker Community Edition (CE) на свою рабочую станцию. Вы используете это для создания образа контейнера для приложения. Установите инструмент управления исходным кодом Git, чтобы загрузить пример приложения с GitHub. ## Создать репозиторий В этом руководстве вы сохраните образ в реестре артефактов и развернете его. из реестра. Реестр артефактов является рекомендуемым реестром контейнеров на Облако Google. Для этого краткого руководства вы создадите репозиторий с именем привет-репо Установить PROJECT_IDenvironment для вашего идентификатора проекта Google Cloud ( ). Вы будете использовать эту переменную среды при создании образа контейнера и отправке его в свой репозиторий. PROJECT_ID экспорт PROJECT_ID= PROJECT_ID Подтвердите, что Переменная PROJECT_IDEnvironment имеет правильное значение: эхо $PROJECT_ID Установите идентификатор проекта для Google Cloud CLI: Проект конфигурации gcloud $PROJECT_ID Вывод: Обновленное свойство [ядро/проект] Создайте привет-репозиторий с помощью следующей команды: Репозитории артефактов gcloud создают hello-repo \ --repository-format=docker \ --location= REGION\ --description="Репозиторий Docker"Заменять с регионом для репозитория, например ОБЛАСТЬ, КРАЙ сша-запад1. Чтобы увидеть список доступных локаций, выполните команду: список местоположений артефактов gcloud ## Создание образа контейнера В этом руководстве вы развернете образец веб- приложение называется hello-app, веб-сервер, написанный в Go, который отвечает на все запросы сообщением Привет мир! на порт 8080 GKE принимает образы Docker в качестве формата развертывания приложений. Перед развертыванием hello-app в GKE, вы должны упаковать в исходный код hello-app в виде образа Docker Чтобы создать образ Docker, вам нужен исходный код и Dockerfile. Dockerfile содержит инструкции по сборке образа. Download the исходный код hello-app и Dockerfile, выполнив следующие команды: клон git httpsgithub.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes-engine-samples cd kubernetes-engine-samples/hello-app Создайте и пометьте образ Docker для привет-приложение: сборка докера -t РЕГИОН-docker.pkg.devPROJECT_ID}/hello-repo/hello-app:v1 Эта команда указывает Docker собрать образ, используя Dockerfile в текущем каталоге, сохраните его в своей локальной среде и пометьте его именем, например us-west1-docker.pkg.dev/my-project/hello-repo/hello-app:v1. Образ помещается в реестр артефактов в следующем разделе. - Переменная PROJECT_ID связывает образ контейнера с привет-репозиторий в вашем проекте Google Cloud - us-west1-docker.pkg.devprefix относится к Artifact Registry, региональному хосту вашего репозитория - Запустите docker images, чтобы убедиться, что сборка прошла успешно: докер образы Вывод: ТЕГ РЕПОЗИТОРИЯ ИДЕНТИФИКАТОР ИЗОБРАЖЕНИЯ РАЗМЕР СОЗДАН us-west1-docker.pkg.dev/my-project/hello-repo/hello-app v1 25cfadb1bf28 10 секунд назад 54 МБ ## Локальный запуск вашего контейнера (необязательно) Протестируйте свой образ контейнера, используя локальный движок Docker: докер запустить --rm -p 8080:8080 РЕГИОН-docker.pkg.devPROJECT_ID}/hello-repo/hello-app:v1 Если вы используете Cloud Shell, щелкните значок Кнопка веб-просмотра а затем выберите 8080 номер порта. GKE открывает URL-адрес предварительного просмотра в своем прокси-сервисе в новом окне браузера. В противном случае откройте новое окно терминала (или вкладку Cloud Shell) и выполните следующую команду, чтобы убедиться, что контейнер работает и отвечает на запросы с помощью «Hello, World завиток httplocalhost:8080 Увидев успешный ответ, вы можете отключить контейнер, нажав Ctrl+C на вкладке, где команда docker run работает ## Отправка образа Docker в реестр артефактов Вы должны загрузить образ контейнера в реестр, чтобы ваш кластер GKE мог загрузить и запустить образ контейнера. В этом руководстве вы сохраните свой контейнер в реестре артефактов. Настройте инструмент командной строки Docker для аутентификации в реестре артефактов: gcloud auth настроить-докер РЕГИОН-docker.pkg.dev Отправьте образ Docker, который вы только что создали, в репозиторий: докер толчок РЕГИОН-docker.pkg.devPROJECT_ID}/hello-repo/hello-app:v1 ## Создание кластера GKE Теперь, когда образ Docker хранится в реестре артефактов, создайте GKE. кластер бежать привет-приложение. Кластер GKE состоит из пула экземпляров ВМ Compute Engine. запуск Kubernetes, оркестровки кластера с открытым исходным кодом система, на которой работает GKE Облачная оболочка Установите зону или регион Compute Engine. В зависимости от режима работы, который вы решили использовать в GKE, укажите зону или регион по умолчанию. Если вы используете стандартный режим, ваш кластер является зональным (для этого руководства), поэтому задайте зону вычислений по умолчанию. Если вы используете режим автопилота, ваш кластер является региональным, поэтому задайте регион вычислений по умолчанию. Выберите зону или регион, ближайший к созданному вами репозиторию Artifact Registry. Стандартный кластер, например сша-запад1-а: Конфигурация gcloud устанавливает вычисление/зону COMPUTE_ZONE Autopilotcluster, например сша-запад1: Конфигурация gcloud устанавливает вычисление/регион COMPUTE_REGION - Создайте кластер с именем привет-кластер: Стандартный кластер: Кластеры контейнеров gcloud создают hello-cluster Кластер автопилота: Кластеры контейнеров gcloud create-auto hello-cluster Создание и проверка работоспособности вашего кластера GKE занимает несколько минут. - После завершения команды выполните следующую команду, чтобы увидеть три узла кластера: kubectl получить узлы Вывод: ИМЯ СТАТУС РОЛИ ВОЗРАСТ ВЕРСИЯ gke-hello-cluster-default-pool-229c0700-cbtd Ready 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