Tutorial: Men-deploy VM yang ada di GKE pada cluster Bare Metal menggunakan VM Runtime di GDC

Dokumen ini memberikan panduan langkah demi langkah untuk men-deploy workload berbasis virtual machine (VM) ke GKE di Bare Metal menggunakan VM Runtime di GDC. Beban kerja yang digunakan dalam panduan ini adalah contoh aplikasi tempat penjualan. Aplikasi ini merepresentasikan terminal tempat penjualan standar yang berjalan di hardware lokal di toko retail.

Dalam dokumen ini, Anda akan memigrasikan aplikasi ini dari VM ke GKE di cluster Bare Metal dan mengakses frontend web aplikasi. Untuk memigrasikan VM yang ada ke dalam cluster, disk image VM tersebut harus dibuat terlebih dahulu. Kemudian, image harus dihosting di repositori yang dapat diakses cluster. Terakhir, URL dari image tersebut dapat digunakan untuk membuat VM. VM Runtime di GDC mengharapkan image dalam format qcow2. Jika Anda memberikan jenis gambar lain, jenis gambar tersebut akan otomatis dikonversi ke format qcow2. Untuk menghindari konversi berulang dan mengaktifkan penggunaan kembali, Anda dapat mengonversi disk image virtual dan menghosting image qcow2.

Dokumen ini menggunakan gambar instance VM Compute Engine yang sudah disiapkan sebelumnya, dengan beban kerja yang dijalankan sebagai layanan yang disistem. Anda dapat mengikuti langkah yang sama ini untuk men-deploy aplikasi Anda sendiri.

Tujuan

Sebelum memulai

Untuk menyelesaikan dokumen ini, Anda memerlukan referensi berikut:

  • Akses ke GKE pada Bare Metal versi 1.12.0 atau cluster lebih tinggi yang telah dibuat dengan mengikuti panduan Menjalankan GKE pada Bare Metal pada VM Compute Engine dengan Load Balancer Manual. Dokumen ini menyiapkan resource jaringan sehingga Anda dapat mengakses beban kerja yang berjalan di dalam VM melalui browser. Jika tidak memerlukan perilaku tersebut, Anda dapat mengikuti dokumen ini menggunakan GKE apa pun di Bare Metal.
  • Workstation yang memenuhi persyaratan berikut:
    • Memiliki akses ke cluster Anda menggunakan CLI bmctl.
    • Memiliki akses ke cluster Anda menggunakan CLI kubectl.

Aktifkan Runtime VM di GDC dan instal plugin virtctl

VM Runtime di definisi resource kustom (CRD) GDC adalah bagian dari semua GKE pada cluster Bare Metal sejak versi 1.10. Instance resource kustom VMRuntime sudah dibuat saat penginstalan. Namun, fitur ini dinonaktifkan secara default.

  1. Aktifkan Runtime VM di GDC:

    sudo bmctl enable vmruntime --kubeconfig KUBECONFIG_PATH
    • KUBECONFIG_PATH: Jalur ke file konfigurasi Kubernetes cluster pengguna GKE Enterprise

  2. Validasi bahwa VMRuntime diaktifkan:

    kubectl wait --for=jsonpath='{.status.ready}'=true vmruntime vmruntime

    Perlu waktu beberapa menit agar VMRuntime siap. Jika belum siap, periksa beberapa kali dengan penundaan singkat. Contoh output berikut menunjukkan bahwa VMRuntime sudah siap:

    vmruntime.vm.cluster.gke.io/vmruntime condition met

  3. Instal plugin virtctl untuk kubectl:

    sudo -E bmctl install virtctl

    Contoh output berikut menunjukkan proses penginstalan plugin virtctl selesai:

    Please check the logs at bmctl-workspace/log/install-virtctl-20220831-182135/install-virtctl.log
[2022-08-31 18:21:35+0000] Install virtctl succeeded

  4. Verifikasi penginstalan plugin virtctl:

    kubectl virt

    Contoh output berikut menunjukkan bahwa plugin virtctl tersedia untuk digunakan dengan kubectl:

    Available Commands:
  addvolume         add a volume to a running VM
  completion        generate the autocompletion script for the specified shell
  config            Config subcommands.
  console           Connect to a console of a virtual machine instance.
  create            Create subcommands.
  delete            Delete  subcommands.
...

Men-deploy workload berbasis VM

Saat Anda men-deploy VM ke GKE di Bare Metal, VM Runtime di GDC mengharapkan image VM. Image ini berfungsi sebagai boot disk untuk VM yang di-deploy.

Dalam tutorial ini, Anda akan memigrasikan workload berbasis VM Compute Engine ke GKE pada cluster Bare Metal. VM Compute Engine ini telah dibuat, dan contoh aplikasi tempat penjualan (PoS) dikonfigurasi untuk dijalankan sebagai layanan bersistem. disk image VM ini beserta workload aplikasi PoS dibuat di Google Cloud. Image ini kemudian diekspor ke bucket Cloud Storage sebagai image qcow2. Anda menggunakan gambar qcow2 yang telah disiapkan ini pada langkah-langkah berikut.

Kode sumber dalam dokumen ini tersedia di repositori GitHub anthos-samples. Anda menggunakan resource dari repositori ini untuk menyelesaikan langkah-langkah berikutnya.

  1. Deploy StatefulSet MySQL. Aplikasi tempat penjualan berharap untuk terhubung ke database MySQL untuk menyimpan inventaris dan informasi pembayaran. Repositori tempat penjualan memiliki manifes contoh yang men-deploy StatefulSet MySQL, mengonfigurasi ConfigMap terkait, dan Service Kubernetes. ConfigMap menentukan kredensial untuk instance MySQL, yang merupakan kredensial yang sama yang diteruskan ke aplikasi tempat penjualan.

    kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/GoogleCloudPlatform/point-of-sale/main/k8-manifests/common/mysql-db.yaml

  2. Deploy workload VM menggunakan image qcow2 yang telah disiapkan sebelumnya:

    kubectl virt create vm pos-vm \
    --boot-disk-size=80Gi \
    --memory=4Gi \
    --vcpu=2 \
    --image=https://storage.googleapis.com/pos-vm-images/pos-vm.qcow2

    Perintah ini akan membuat file YAML yang diberi nama berdasarkan VM (google-virtctl/pos-vm.yaml). Anda dapat memeriksa file untuk melihat definisi VirtualMachine dan VirtualMachineDisk. Daripada menggunakan plugin virtctl, Anda dapat men-deploy beban kerja VM menggunakan definisi Model Resource Kubernetes (KRM), seperti yang terlihat pada file YAML yang dibuat.

    Jika berhasil dijalankan, perintah akan menghasilkan output seperti contoh berikut yang menjelaskan berbagai resource yang dibuat:

    Constructing manifest for vm "pos-vm":
Manifest for vm "pos-vm" is saved to /home/tfadmin/google-virtctl/pos-vm.yaml
Applying manifest for vm "pos-vm"
Created gvm "pos-vm"

  3. Periksa status pembuatan VM.

    Resource VirtualMachine diidentifikasi oleh resource vm.cluster.gke.io/v1.VirtualMachine di Runtime VM di GDC. Format singkatnya adalah gvm.

    Saat Anda membuat VM, dua resource berikut akan dibuat:

    • VirtualMachineDisk adalah persistent disk tempat konten image VM diimpor.
    • VirtualMachine adalah instance VM itu sendiri. DataVolume dipasang ke VirtualMachine sebelum VM di-booting.

    Periksa status VirtualMachineDisk. VirtualMachineDisk secara internal membuat resource DataVolume. Image VM diimpor ke DataVolume yang dipasang ke VM:

    kubectl get datavolume

    Contoh output berikut menunjukkan awal impor gambar:

    NAME              PHASE             PROGRESS   RESTARTS   AGE
pos-vm-boot-dv    ImportScheduled   N/A                   8s

  4. Periksa status VirtualMachine. VirtualMachine berada dalam status Provisioning hingga DataVolume diimpor sepenuhnya:

    kubectl get gvm

    Contoh output berikut menunjukkan VirtualMachine yang disediakan:

    NAME      STATUS         AGE     IP
pos-vm    Provisioning   1m

  5. Tunggu hingga image VM diimpor sepenuhnya ke DataVolume. Lanjutkan untuk mengamati progresnya saat gambar diimpor:

    kubectl get datavolume -w

    Contoh output berikut menunjukkan disk image yang diimpor:

    NAME              PHASE              PROGRESS   RESTARTS   AGE
pos-vm-boot-dv   ImportInProgress   0.00%                 14s
...
...
pos-vm-boot-dv   ImportInProgress   0.00%                 31s
pos-vm-boot-dv   ImportInProgress   1.02%                 33s
pos-vm-boot-dv   ImportInProgress   1.02%                 35s
...

    Setelah impor selesai dan DataVolume dibuat, contoh output berikut menunjukkan PHASE dari Succeeded :

    kubectl get datavolume

    NAME              PHASE             PROGRESS   RESTARTS   AGE
pos-vm-boot-dv    Succeeded         100.0%                14m18s

  6. Pastikan VirtualMachine berhasil dibuat:

    kubectl get gvm

    Jika pembuatan berhasil, STATUS akan menampilkan RUNNING, seperti yang ditunjukkan pada contoh berikut, bersama dengan alamat IP VM:

    NAME      STATUS    AGE     IP
pos-vm    Running   40m     192.168.3.250

Menghubungkan ke VM dan memeriksa status aplikasi

Image yang digunakan untuk VM menyertakan aplikasi contoh tempat penjualan. Aplikasi dikonfigurasi untuk otomatis dimulai saat booting sebagai layanan system. Anda dapat melihat file konfigurasi layanan sistem di direktori pos-systemd-services.

  1. Hubungkan ke konsol VM. Jalankan perintah berikut dan tekan Enter⏎ setelah Anda melihat pesan Successfully connected to pos-vm…:

    kubectl virt console pos-vm

    Perintah ini menghasilkan contoh output berikut yang meminta Anda untuk memasukkan detail login:

    Successfully connected to pos-vm console. The escape sequence is ^]

pos-from-public-image login:

    Gunakan akun pengguna dan sandi berikut. Akun ini disiapkan di dalam VM asli tempat image untuk VM Runtime di GDC VirtualMachine dibuat.

    • Nama Pengguna Login: abmuser
    • Sandi: abmworks

  2. Periksa status layanan aplikasi tempat penjualan. Aplikasi tempat penjualan mencakup tiga layanan: API, Inventaris, dan Pembayaran. Semua layanan ini berjalan sebagai layanan sistem.

    Ketiga layanan tersebut terhubung satu sama lain melalui {i>localhost<i}. Namun, aplikasi tersebut terhubung ke database MySQL menggunakan mysql-db Kubernetes Service yang dibuat pada langkah sebelumnya. Perilaku ini berarti VM tersebut otomatis terhubung ke jaringan yang sama dengan Pods dan Services, sehingga memungkinkan komunikasi yang lancar antara workload VM dan aplikasi dalam container lainnya. Anda tidak perlu melakukan tindakan apa pun agar Services Kubernetes dapat dijangkau dari VM yang di-deploy menggunakan VM Runtime di GDC.

    sudo systemctl status pos*

    Contoh output berikut menunjukkan status tiga layanan dan layanan sistem root, pos.service:

    ● pos_payments.service - Payments service of the Point of Sale Application
    Loaded: loaded (/etc/systemd/system/pos_payments.service; enabled; vendor >
    Active: active (running) since Tue 2022-06-21 18:55:30 UTC; 1h 10min ago
  Main PID: 750 (payments.sh)
      Tasks: 27 (limit: 4664)
    Memory: 295.1M
    CGroup: /system.slice/pos_payments.service
            ├─750 /bin/sh /pos/scripts/payments.sh
            └─760 java -jar /pos/jars/payments.jar --server.port=8083

● pos_inventory.service - Inventory service of the Point of Sale Application
    Loaded: loaded (/etc/systemd/system/pos_inventory.service; enabled; vendor>
    Active: active (running) since Tue 2022-06-21 18:55:30 UTC; 1h 10min ago
  Main PID: 749 (inventory.sh)
      Tasks: 27 (limit: 4664)
    Memory: 272.6M
    CGroup: /system.slice/pos_inventory.service
            ├─749 /bin/sh /pos/scripts/inventory.sh
            └─759 java -jar /pos/jars/inventory.jar --server.port=8082

● pos.service - Point of Sale Application
    Loaded: loaded (/etc/systemd/system/pos.service; enabled; vendor preset: e>
    Active: active (exited) since Tue 2022-06-21 18:55:30 UTC; 1h 10min ago
  Main PID: 743 (code=exited, status=0/SUCCESS)
      Tasks: 0 (limit: 4664)
    Memory: 0B
    CGroup: /system.slice/pos.service

Jun 21 18:55:30 pos-vm systemd[1]: Starting Point of Sale Application...
Jun 21 18:55:30 pos-vm systemd[1]: Finished Point of Sale Application.

● pos_apiserver.service - API Server of the Point of Sale Application
    Loaded: loaded (/etc/systemd/system/pos_apiserver.service; enabled; vendor>
    Active: active (running) since Tue 2022-06-21 18:55:31 UTC; 1h 10min ago
  Main PID: 751 (api-server.sh)
      Tasks: 26 (limit: 4664)
    Memory: 203.1M
    CGroup: /system.slice/pos_apiserver.service
            ├─751 /bin/sh /pos/scripts/api-server.sh
            └─755 java -jar /pos/jars/api-server.jar --server.port=8081

  3. Keluar dari VM. Untuk keluar dari koneksi konsol, gunakan escape sequence ^] dengan menekan Ctrl + ].

Mengakses workload berbasis VM

Jika cluster Anda disiapkan dengan mengikuti panduan Menjalankan GKE di Bare Metal di VM Compute Engine dengan Load Balancing Manual, cluster tersebut memiliki resource Ingress bernama pos-ingress yang sudah dibuat. Resource ini merutekan traffic dari alamat IP eksternal Load Balancer Ingress ke layanan server API di aplikasi contoh tempat penjualan.

  1. Jika cluster tidak memiliki resource Ingress ini, buatlah dengan menerapkan manifes berikut:

    kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/GoogleCloudPlatform/anthos-samples/main/anthos-bm-gcp-terraform/resources/manifests/pos-ingress.yaml

    apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: pos-ingress
spec:
  rules:
  - http:
      paths:
      - path: /
        pathType: Prefix
        backend:
          service:
            name: api-server-svc
            port:
              number: 8080

  2. Buat Service Kubernetes yang mengarahkan traffic ke VM. Resource Ingress merutekan traffic ke Service ini:

    kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/GoogleCloudPlatform/anthos-samples/main/anthos-vmruntime/pos-service.yaml

    Output contoh berikut mengonfirmasi pembuatan Layanan:

    service/api-server-svc created

    apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: api-server-svc
spec:
  selector:
    kubevirt/vm: pos-vm
  ports:
  - protocol: TCP
    port: 8080
    targetPort: 8081

  3. Dapatkan alamat IP eksternal load balancer Ingress. Loadbalancer Ingress merutekan traffic berdasarkan aturan resource Ingress. Anda sudah memiliki aturan pos-ingress untuk meneruskan permintaan ke server API Service. Service ini akan meneruskan permintaan ke VM:

    INGRESS_IP=$(kubectl get ingress/pos-ingress -o jsonpath='{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}')
echo $INGRESS_IP

    Contoh output berikut menunjukkan alamat IP load balancer Ingress:

    172.29.249.159 # you might have a different IP address

  4. Akses aplikasi menggunakan alamat IP Ingress Loadbalancer di browser. Contoh screenshot berikut menunjukkan kios tempat penjualan sederhana dengan dua item. Anda dapat mengklik item lebih dari sekali jika ingin memesan beberapa item, dan melakukan pemesanan dengan tombol Bayar. Pengalaman ini menunjukkan bahwa Anda telah berhasil men-deploy workload berbasis VM ke GKE di cluster Bare Metal menggunakan VM Runtime di GDC.

UI aplikasi tempat penjualan
UI aplikasi tempat penjualan (klik gambar untuk memperbesar)

Pembersihan

Anda dapat menghapus semua resource yang dibuat dalam tutorial ini atau hanya menghapus VM dan menyimpan resource yang dapat digunakan kembali. Menghapus VM di GKE di Bare Metal menjelaskan opsi yang tersedia secara mendetail.

Hapus Semua

  • Hapus Runtime VM di GDC VirtualMachine beserta semua resource:

    kubectl virt delete vm pos-vm --all

    Contoh output berikut mengonfirmasi penghapusan:

    vm "pos-vm" used the following resources:
    gvm: pos-vm
    VirtualMachineDisk: pos-vm-boot-dv
Start deleting the resources:
    Deleted gvm "pos-vm".
    Deleted VirtualMachineDisk "pos-vm-boot-dv".

Hapus VM saja

  • Hanya menghapus VM yang akan mempertahankan VirtualMachineDisk yang dibuat. Tindakan ini memungkinkan penggunaan kembali image VM ini dan menghemat waktu yang dihabiskan untuk mengimpor image saat membuat VM baru.

    kubectl virt delete vm pos-vm

    Contoh output berikut mengonfirmasi penghapusan:

    vm "pos-vm" used the following resources:
    gvm: pos-vm
    VirtualMachineDisk: pos-vm-boot-dv
Start deleting the resources:
    Deleted gvm "pos-vm".

Langkah selanjutnya

  • VM asli yang digunakan dalam panduan ini adalah instance Compute Engine yang menjalankan Ubuntu 20.04 LTS. Image VM ini dapat diakses secara publik melalui bucket Cloud Storage pos-vm-images. Untuk mengetahui informasi lebih lanjut tentang cara VM dikonfigurasi dan image-nya dibuat, lihat petunjuk di repositori tempat penjualan.
  • Saat Anda membuat VM di cluster GKE pada Bare Metal menggunakan perintah kubectl virt create vm pos-vm, file YAML yang diberi nama berdasarkan VM (google-virtctl/pos-vm.yaml) akan dibuat. Anda dapat memeriksa file tersebut untuk melihat definisi VirtualMachine dan VirtualMachineDisk. Daripada menggunakan plugin virtctl, Anda dapat men-deploy VM menggunakan definisi KRM seperti yang terlihat dalam file YAML yang dibuat.