Den här handledningen visar hur du paketerar en webbapplikation i en Docker-containerbild och kör den containerbilden på ett Google Kubernetes Engine (GKE)-kluster. Sedan distribuerar du webbapplikationen som en belastningsbalanserad uppsättning repliker som kan skalas efter dina användares behov

## Mål
- Paketera en exempelwebbapplikation till en Docker-bild

- Ladda upp Docker-bilden till Artifact Registry

- Skapa ett GKE-kluster

- Distribuera exempelappen i klustret

- Hantera automatisk skalning för distributionen

- Exponera exempelappen för internet

- Implementera en ny version av exempelappen

## Kostar
Denna handledning använder följande fakturerbara komponenter i Google Cloud:
För att generera en kostnadsuppskattning baserad på din beräknade användning,
använd priskalkylatorn

När du är klar med den här självstudien kan du undvika fortsatt fakturering genom att ta bort resurserna du skapade. Mer information finns i Rensa

## Innan du börjar Utför följande steg för att aktivera Kubernetes Engine API:
- Logga in på ditt Google Cloud-konto. Om du är ny på Google Cloud, skapa ett konto för att utvärdera hur våra produkter presterar i verkliga scenarier. Nya kunder får också $300 i gratis krediter för att köra, testa och distribuera arbetsbelastningar

-
I Google Cloud-konsolen, på projektväljarsidan, välj eller skapa ett Google Cloud-projekt

-
Se till att fakturering är aktiverat för ditt molnprojekt. Lär dig hur du kontrollerar om fakturering är aktiverat för ett projekt

-
Aktivera Artifact Registry och Google Kubernetes Engine API:er

-
I Google Cloud-konsolen, på projektväljarsidan, välj eller skapa ett Google Cloud-projekt

-
Se till att fakturering är aktiverat för ditt molnprojekt. Lär dig hur du kontrollerar om fakturering är aktiverat för ett projekt

-
Aktivera Artifact Registry och Google Kubernetes Engine API:er

 Alternativ A: Använd Cloud Shell
Du kan följa denna handledning med Cloud Shell, som kommer
förinstallerad med
gcloud,
hamnarbetare och
kubectl kommandoradsverktyg som används
i denna handledning. Om du använder Cloud Shell behöver du inte installera dessa
kommandoradsverktyg på din arbetsstation

Så här använder du Cloud Shell:
- Gå till Google Cloud-konsolen

Klicka på
Aktivera Cloud Shell
knappen högst upp i Google Cloud-konsolfönstret

En Cloud Shell-session öppnas i en ny ram längst ned på Google Cloud-konsolen och visar en kommandorad

 Alternativ B: Använd kommandoradsverktyg lokalt
Om du föredrar att följa den här handledningen på din arbetsstation, följ dessa steg för att installera nödvändiga verktyg

Installera Google Cloud CLI

Använd gcloud CLI, installera Kubernetes kommandoradsverktyg


kubectlis används för att kommunicera med Kubernetes, som är klusterorkestreringssystemet för GKE-kluster:
gcloud-komponenter installerar kubectl
Installera Docker Community Edition (CE) på din arbetsstation. Du använder detta för att bygga en containerbild för applikationen

Installera Git källkontrollverktyget för att hämta exempelapplikationen från GitHub

## Skapa ett arkiv
I den här handledningen lagrar du en bild i Artifact Registry och distribuerar den
från registret. Artifact Registry är det rekommenderade behållarregistret på
Google Cloud. För den här snabbstarten skapar du ett arkiv med namnet
hej-repo

Ställ in
PROJECT_IDenvironment variabel till ditt Google Cloud-projekt-ID (
). Du kommer att använda den här miljövariabeln när du bygger behållaravbildningen och skickar den till ditt arkiv

PROJECT_ID
exportera PROJECT_ID=
PROJECT_ID
Bekräfta att
PROJECT_IDenvironment-variabeln har rätt värde:
echo $PROJECT_ID
Ställ in ditt projekt-ID för Google Cloud CLI:
gcloud config set projekt $PROJECT_ID
Produktion:
Uppdaterad egenskap [kärna/projekt]

Skapa
hello-repository med följande kommando:
gcloud artefakter förråd skapa hello-repo \ --repository-format=docker \ --location=
REGION\ --description="Docker repository"Byta ut
med en region för förvaret, som t.ex
OMRÅDE
us-west1. För att se en lista över tillgängliga platser, kör kommandot:
gcloud-artefakters platslista
## Bygga behållarbilden
I den här självstudien distribuerar du en exempelwebb
ansökan kallas
hej-app, en webbserver skriven
in Go som svarar på alla förfrågningar med meddelandet
Hej världen! på port 8080

GKE accepterar Docker-avbildningar som applikationsdistributionsformat

Innan du distribuerar
hej-app till GKE, du måste paketera
de
hello-app källkod som en Docker-bild

För att bygga en Docker-bild behöver du källkod och en Dockerfil. En Dockerfil innehåller instruktioner om hur bilden är byggd

Ladda ner
hello-appsource code och Dockerfile genom att köra följande kommandon:
git-klon httpsgithub.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes-engine-samples cd kubernetes-engine-samples/hello-app
Bygg och tagga Docker-bilden för
hej-app:
hamnarbygge -t
REGION-docker.pkg.devPROJECT_ID}/hello-repo/hello-app:v1

Detta kommando instruerar Docker att bygga bilden med hjälp av
Dockerfila den aktuella katalogen, spara den i din lokala miljö och tagga den med ett namn, t.ex
us-west1-docker.pkg.dev/my-project/hello-repo/hello-app:v1. Bilden skjuts till Artifact Registry i nästa avsnitt

- Den
PROJECT_IDvariabel associerar behållarbilden med
hello-repository i ditt Google Cloud-projekt

- Den
us-west1-docker.pkg.devprefix hänvisar till Artifact Registry, regional värd för ditt arkiv

- Den
Springa det
docker imageskommando för att verifiera att konstruktionen lyckades:
docker-bilder
Produktion:
FÖRVARINGSTAGG BILD-ID SKAPAD STORLEK us-west1-docker.pkg.dev/my-project/hello-repo/hello-app v1 25cfadb1bf28 10 sekunder sedan 54 MB
## Köra din behållare lokalt (valfritt)
Testa din containerbild med din lokala Docker-motor:
docker run --rm -p 8080:8080
REGION-docker.pkg.devPROJECT_ID}/hello-repo/hello-app:v1
Om du använder Cloud Shell klickar du på
Knapp för webbförhandsgranskning
och välj sedan
8080portnummer. GKE öppnar förhandsgranskningsadressen på sin proxytjänst i ett nytt webbläsarfönster

Annars öppnar du ett nytt terminalfönster (eller en Cloud Shell-flik) och kör följande kommando för att verifiera att behållaren fungerar och svarar på förfrågningar med "Hello, World
curl httplocalhost:8080
När du har sett ett lyckat svar kan du sänka behållaren genom att trycka på
Ctrl+C på fliken där
docker runcommand körs

## Trycker Docker-bilden till Artifact Registry
Du måste ladda upp behållaravbildningen till ett register så att ditt GKE-kluster kan ladda ner och köra behållaravbildningen. I den här handledningen kommer du att lagra din behållare i Artifact Registry

Konfigurera kommandoradsverktyget Docker för att autentisera till Artifact Registry:
gcloud auth configure-docker
REGION-docker.pkg.dev
Skjut Docker-bilden som du just byggde till förvaret:
hamnarbetare
REGION-docker.pkg.devPROJECT_ID}/hello-repo/hello-app:v1
## Skapa ett GKE-kluster
Nu när Docker-bilden är lagrad i Artifact Registry, skapa en GKE
klunga
att springa
hej-app. Ett GKE-kluster består av en pool av Compute Engine VM-instanser
kör Kubernetes, klusterorkestreringen med öppen källkod
system som driver GKE

 Molnskal
Ställ in din Compute Engine-zon eller region. Beroende på vilket driftläge du väljer att använda i GKE, ange en standardzon eller region. Om du använder standardläget är ditt kluster zon (för denna handledning), så ställ in din standardberäkningszon. Om du använder autopilotläget är ditt kluster regionalt, så ställ in ditt standardberäkningsområde. Välj en zon eller region som ligger närmast artefaktregistret som du skapade

Standardkluster, som t.ex
us-west1-a:
gcloud config set compute/zone
COMPUTE_ZONE Autopilotkluster, t.ex
us-west1:
gcloud config set compute/region
COMPUTE_REGION
-
Skapa ett kluster med namnet
hej-kluster:
Standardkluster:
gcloud-behållarkluster skapar hello-kluster
Autopilotkluster:
gcloud-behållarkluster create-auto hello-cluster
Det tar några minuter för ditt GKE-kluster att skapas och hälsokontrolleras

-
När kommandot är klart, kör följande kommando för att se klustrets tre noder:
kubectl hämta noder
Produktion:
NAMN STATUS ROLLER ÅLDER VERSION gke-hello-cluster-default-pool-229c0700-cbtd Klar 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