迁移在创建虚拟机期间部署在虚拟机上的容器

Compute Engine 中的容器启动代理已弃用。借助此代理，您可以在创建虚拟机时在 Compute Engine 实例上部署容器。

本文档介绍了如何将启动代理在虚拟机或代管式实例组 (MIG) 上创建的现有容器迁移到其他Google Cloud 服务。

根据您的需求，选择以下选项之一，以迁移使用已弃用的方法部署在虚拟机上的容器：

  • 如果您想继续在各个虚拟机和 MIG 上运行容器，请使用启动脚本或 cloud-init。
  • 如果您有无状态容器应用以及中小型作业，请使用 Cloud Run。
  • 如果您的容器是具有明确结束状态且需要额外计算资源的批量作业，请使用 Batch。
  • 如果您需要高级控制和可伸缩性，或者其他选项无法满足您的需求，请使用 GKE on Google Cloud。

如需了解更多使用场景和替代解决方案，请参阅比较容器部署选项。

用于在虚拟机上配置容器的已弃用选项

在创建虚拟机期间配置容器时，Compute Engine 会使用容器启动代理读取存储容器信息的 gce-container-declaration 元数据，并在虚拟机上部署容器。

以下直接在虚拟机或 MIG 上部署容器的选项（使用容器启动代理和 gce-container-metadata）已被弃用。

控制台

创建实例页面上的部署容器选项已弃用：

“部署容器”选项。

gcloud

以下用于在虚拟机或实例模板上配置容器的 gcloud 命令已被弃用：

Terraform

Terraform 模块 gce-container 和用于配置容器的 gce-container-declaration 元数据键已弃用。

确定使用已弃用的容器元数据的实例

如需确定项目中的任何实例是否使用了已弃用的容器元数据，请运行以下 Google Cloud CLI 命令，该命令会列出具有 gce-container-declaration 元数据键和值的实例：

gcloud compute instances list --filter="metadata.items.key:gce-container-declaration"

此命令会列出配置的项目中包含 gce-container-declaration 元数据键的所有虚拟机实例。元数据键可唯一标识处于弃用范围内的虚拟机。如果您使用的是多个项目，请在所有有效项目中运行此命令。

如果您有要验证的特定实例，请运行以下 Google Cloud CLI 命令：

  gcloud compute instances describe VM_NAME --format="(metadata.items)"

将 VM_NAME 替换为您要验证的虚拟机实例的名称。

如需详细了解如何查看元数据，请参阅查看和查询元数据。

比较容器部署选项

下表总结了在虚拟机上运行容器的使用场景，并推荐了用于迁移工作负载的替代容器解决方案：

使用场景 替换类型 费用 推荐的解决方案
  • 继续在虚拟机或 MIG 上运行容器。
  • 不太熟悉无服务器或托管式解决方案。
  • 运行容器以进行测试和开发。
  • 您的工作负载包含单个虚拟机。
  • 在特权模式下运行容器。
    		•  直接替换 无需支付额外费用 使用启动脚本创建虚拟机。
  • 继续在虚拟机或 MIG 上运行容器。
  • 在单个虚拟机上运行多个容器。
  • 在容器或虚拟机上配置高级场景。
    例如，创建用户、导入文件、装载磁盘或使用特权模式。
  • 您的工作负载包含多个虚拟机或 MIG。
    		•  直接替换 无需支付额外费用 使用 cloud-init 在虚拟机生命周期内运行任务。
    运行具有明确结束状态且需要额外计算资源的批量作业。 托管式服务 取决于工作负载特征和容器配置的复杂程度。 Batch
  • 运行无状态应用。
  • 运行中小型作业。
    		•  托管式服务 适用于较小工作负载的零成本或低成本解决方案。 Cloud Run
  • 您已有现有的 GKE 集群。
  • 您需要高级控制和可伸缩性。
    		•  托管式服务 取决于工作负载特征和容器配置的复杂性。 Google Kubernetes Engine

    从 Compute Engine 容器启动代理转换到替代解决方案时，请考虑以下必需的更改以及实现这些更改可能需要的工作量：

    • 运行 Container-Optimized OS 的虚拟机：完全掌控虚拟机和容器运行时设置、配置、安全性和维护，这通常涉及使用启动脚本或 cloud-init 进行脚本编写。
    • Cloud Run 或 Batch：确保您的应用是无状态的，并且符合请求驱动或基于作业的执行模型。这种方法可能需要调整应用，使其能够与外部状态管理服务搭配使用。
    • GKE：采用 Kubernetes 原则，使用 Kubernetes 清单文件定义工作负载，并管理集群资源。

    使用启动脚本在虚拟机上部署容器

    您可以使用启动脚本在虚拟机上运行基本容器。

    使用启动脚本配置容器时，请考虑以下几点：

    • 您可以使用启动脚本来处理基本场景。对于高级配置，请考虑使用 cloud-init。
    • 由于您要创建的新虚拟机配置了使用启动脚本的容器，因此您必须规划部署在现有虚拟机上的任何工作负载的过渡。
    • 在将流量路由到新创建的含容器的虚拟机之前，请先进行测试并确保一切按预期运行。

    如需创建虚拟机并在虚拟机或 MIG 上部署容器，请执行以下操作：

    1. 将虚拟机元数据中的当前容器映射到启动脚本命令
    2. 根据现有元数据配置创建启动脚本
    3. 使用启动脚本创建虚拟机或使用启动脚本创建 MIG。

    将容器元数据映射到 docker run 命令

    您可以将虚拟机元数据或 gcloud 标志映射到 docker run 实参，并将其包含在用于创建虚拟机的启动脚本中。

    部分 gcloud 标志可直接转换为虚拟机元数据。这些标志也会直接转换为 docker run 标志。如果您在虚拟机上已有容器，则可以读取虚拟机元数据配置，并使用等效的 docker run 命令构建启动脚本。

      # Get your existing VM instance configuration in yaml format
  gcloud compute instances describe VM_NAME --format="(metadata.items)"

    输出类似于以下内容：

      metadata:
    items:
    - key: gce-container-declaration
      value: |
        spec:
          containers:
          - args:
            - '"hello world!"'
            command:
            - echo
            env:
            - name: ONE
              value: '1'
            image: docker.io/library/busybox
            name: my-instance
            securityContext:
              privileged: true
            stdin: true
            tty: true
          restartPolicy: Always
    - key: google-logging-enabled
      value: 'true'

    使用下表将现有规范映射到 docker run 命令：

    Google Cloud CLI 标志 虚拟机元数据键 Docker run 命令
    --container-image containers.image 以不带任何标志的实参形式指定。
    例如：
    docker run gcr.io/google-containers/busybox
    --container-command command 在容器映像名称后指定为不带任何标志的实参。
    例如：
    docker run gcr.io/google-containers/busybox echo "hello world"
    --container-arg args 在命令后指定为不带任何标志的实参。
    例如：
    docker run gcr.io/google-containers/busybox echo "hello world"
    --container-env containers.env array --env KEY=VALUE [--env KEY=VALUE ...]
    --container-restart-policy restartPolicy --restart
    可能的值包括 no、on-failure 和 always。默认值为 no。
    --container-stdin containers.stdin -i
    布尔值标志，如果存在则为 true，默认为 false。
    --container-tty containers.tty -t
    布尔值标志，如果存在则为 true，默认为 false。
    --container-privileged containers.securityContext.privileged --privileged
    布尔值标志，如果存在则为 true，默认为 false。
    --container-mount-disk - 没有等效的 docker run 命令。
    您可以单独装载磁盘。

    启动脚本示例

    以下示例展示了如何在启动脚本中添加 docker 命令：

    • 示例 1：在基于 Container-Optimized OS 的虚拟机中运行独立容器。

    • 示例 2：在基于 Container-Optimized OS 的虚拟机中运行 Web 服务器容器。

    示例 1

    在基于 Container-Optimized OS 的虚拟机中运行独立容器：

    #!/bin/bash

# A name for the container
CONTAINER_NAME="my-app-container"

# Stop and remove the container if it exists
docker stop $CONTAINER_NAME || true
docker rm $CONTAINER_NAME || true

# Pull the latest version of the container image from Docker Hub
docker pull busybox:latest

# Run docker container from image in docker hub
docker run busybox:latest \
  echo "hello world!"

    示例 2

    在基于 Container-Optimized OS 的虚拟机中运行 Web 服务器容器：

    #!/bin/bash

# Enable incoming traffic
iptables -A INPUT -j ACCEPT

# A name for the container
CONTAINER_NAME="my-app-container"

# Stop and remove the container if it exists
docker stop $CONTAINER_NAME || true
docker rm $CONTAINER_NAME || true

# Pull the latest version of the container image from Docker Hub
docker pull nginx:latest

# Run docker container from image in docker hub
docker run \
  --name=$CONTAINER_NAME \
  --privileged \
  --restart=always \
  --tty \
  --detach \
  --network="host" \
  nginx:latest

    容器部署的其他配置选项

    本部分介绍了在虚拟机上部署容器的其他配置参数。

    如需详细了解这些选项，请参阅配置选项以运行容器。

    访问 Artifact Registry 映像

    如果您需要访问 gcr.io 或 pkg.dev 中的容器映像，请使用 docker-credential-gcr 工具（该工具已预安装在 Container-Optimized OS 中），并为 Docker 配置对 Artifact Registry 的身份验证。在运行容器之前，请先运行以下命令：

      # Set home directory to save docker credentials
  HOME=/home/appuser

  # Configure docker with credentials for gcr.io and pkg.dev
  docker-credential-gcr configure-docker

    如需了解详情，请参阅为 Docker 配置向 Artifact Registry 的身份验证。

    配置日志记录

    我们建议在虚拟机上启用日志记录代理，以使用 Cloud Logging。

    或者，如果您想更改日志记录驱动程序，可以在 docker run 命令中添加 --log-driver 参数：

      # Use Cloud Logging logging driver
  docker run --log-driver=gcplogs nginx:latest

    如需了解详情，请参阅将 Cloud Logging 与 Container-Optimized OS 搭配使用

    配置内部防火墙

    Container-Optimized OS 默认拒绝入站流量，因此您必须添加 iptables 规则来允许该流量。请注意，这些命令会配置宿主操作系统的内部防火墙。此外，您还必须配置 Virtual Private Cloud 防火墙，以允许该流量流向新虚拟机

    如需了解详情，请参阅使用 VPC 防火墙规则。

      # Enable all incoming and routed traffic
  iptables -A INPUT -p -j ACCEPT
  iptables -A FORWARD -p -j ACCEPT

    如需了解详情，请参阅配置主机防火墙。

    将卷附加到容器

    如果卷已附加到容器，则容器元数据会包含 volumes 条目和 volumeMounts 数组。volumes 中条目的 name 对应于 volumeMounts 中条目的名称，反之亦然。对于您收集的每个卷，请从 volumes 或 volumeMounts 条目中收集所需信息。

    如果容器未挂载任何卷，您可以跳过此部分，直接使用启动脚本创建虚拟机。

    如需详细了解 Container-Optimized OS 上的磁盘和文件系统，请参阅磁盘和文件系统概览。

    装载 tmpfs 文件系统

    如需将空的 tmpfs 文件系统装载到容器，请在 docker run 命令中指定 --tmpfs 实参。例如，如需将缓存文件系统装载到 nginx 容器，请运行以下命令：

      # mount a cache file system to the nginx container
  docker run -d --name=$CONTAINER_NAME --tmpfs /var/cache/nginx:rw,size=512m,noexec,nosuid,nodev --network="host" nginx:latest

    如需详细了解如何装载 tmpfs 文件系统，请参阅 tmpfs 装载。

    装载主机目录

    如需将主机虚拟机中的目录装载到容器中，请使用 docker run 命令指定 --mount 实参：

      # mount a read-only directory to the nginx container
  docker run -d --name=$CONTAINER_NAME --mount type=bind,source=/var/www/html,target=/usr/share/nginx/html,ro nginx:latest

    如需了解详情，请参阅绑定装载。

    将永久性磁盘装载到容器

    将磁盘装载到容器需要执行额外的步骤。如需装载磁盘，请先将其装载到虚拟机上，然后再将该磁盘装载到容器：

    1. 如需将磁盘装载到虚拟机，请运行以下命令：

      #!/bin/bash

DISK_DEVICE_NAME="my-persistent-disk" # This name MUST match the 'device-name' in the gcloud --disk flag
DISK_BY_ID_PATH="/dev/disk/by-id/google-${DISK_DEVICE_NAME}"
HOST_MOUNT_POINT="/mnt/disks/my-persistent-disk" # This is the path where the disk will be mounted on the VM
CONTAINER_MOUNT_PATH="/usr/share/my-persistent-disk" # This is the path where the disk will be mounted in the container

# format a disk as an ext4 filesystem, if it doesn't already contain one
file -sL $DISK_BY_ID_PATH | grep -q filesystem || \
        mkfs.ext4 -m 0 -E lazy_itable_init=0,lazy_journal_init=0,discard $DISK_BY_ID_PATH

# create a directory for mounting point
sudo mkdir -p "${HOST_MOUNT_POINT}"

# mount a disk to the VM
sudo mount -o defaults,discard "${DISK_BY_ID_PATH}" "${HOST_MOUNT_POINT}"

    2. 将磁盘装载到虚拟机后，使用 docker run 命令添加 --mount 标志，以将磁盘装载到容器：

      docker run -d --name=$CONTAINER_NAME --mount type=bind,source="${HOST_MOUNT_POINT}",target="${CONTAINER_MOUNT_PATH}",readonly nginx:latest

    使用启动脚本创建虚拟机

    使用容器配置创建启动脚本后，使用此启动脚本创建基于 Container-Optimized OS 的虚拟机。如需详细了解如何基于 Container-Optimized OS 创建虚拟机，请参阅通过公共映像创建实例。

    如需详细了解如何使用启动脚本，请参阅在 Linux 虚拟机上使用启动脚本。

    控制台

    1. 在 Google Cloud 控制台中，前往创建实例页面。

      转到“创建实例”

      如果出现提示，请选择您的项目并点击继续。 系统会显示创建实例页面，并显示机器配置窗格。

    2. 在机器配置窗格中，为虚拟机选择机器家族和机器类型。

    3. 在导航菜单中，点击操作系统和存储空间。在显示的操作系统和存储空间窗格中，执行以下操作来配置启动磁盘：

      1. 点击更改。系统会显示启动磁盘窗格，并显示公共映像标签页。
      2. 在操作系统列表中，选择 Container Optimized OS。
      3. 在版本列表中，选择操作系统版本。
      4. 在启动磁盘类型列表中，选择启动磁盘的类型。
      5. （可选）如果您需要其他磁盘，请在额外磁盘部分中添加磁盘。
      6. 点击选择。

    4. 在导航菜单中，点击高级。

      1. 在自动化部分中，粘贴您为容器部署创建的启动脚本。

    5. 要创建并启动该虚拟机，请点击创建。

    gcloud

    使用 gcloud CLI 时，请将启动脚本存储在单独的文件中。

    1. 如需使用启动脚本创建虚拟机，请运行以下命令：

      gcloud compute instances create VM_NAME \
    --zone=ZONE \
    --image-family=IMAGE_FAMILY \
    --image-project=IMAGE_PROJECT \
    --machine-type=MACHINE_TYPE \
    --metadata-from-file=startup-script=STARTUP_SCRIPT_FILE

      替换以下内容：

      • VM_NAME：新虚拟机的名称。
      • ZONE：要创建实例的可用区。
      • IMAGE_PROJECT：包含相应映像的 Container-Optimized OS 映像项目，例如 cos-cloud。
      • IMAGE_FAMILY：Container-Optimized OS 映像系列，例如 cos-stable。
      • MACHINE_TYPE：新虚拟机的机器类型，可以是预定义机器类型或自定义机器类型。
      • STARTUP_SCRIPT_FILE：本地计算机上启动脚本文件的相对路径，例如 ./startup_script.sh。

      示例：

      # Create COS-based VM by using a startup script
gcloud compute instances create "cos-instance-with-startup-script" \
--zone="us-central1-c" \
--machine-type="e2-medium" \
--image-family="cos-stable" \
--image-project="cos-cloud" \
--metadata-from-file=startup-script="./startup_script.sh"

    2. 运行以下命令，验证 Compute Engine 是否已创建虚拟机：

      gcloud compute instances describe VM_NAME

      将 VM_NAME 替换为您创建的虚拟机的名称。

    Terraform

    如需创建虚拟机，您可以使用 google_compute_instance 资源。

    provider "google" {
project = "PROJECT_ID"
}

resource "google_compute_instance" "cos_vm_instance" {
name         = "VM_NAME"
machine_type = "MACHINE_TYPE"
zone         = "ZONE"

# Use a Container-Optimized OS image for the boot disk
boot_disk {
  initialize_params {
    image = "IMAGE_PROJECT/IMAGE_FAMILY"
  }
}

# Attaches the instance to the default network
network_interface {
  network = "default"
}

# Specify the relative path to the startup script on your local machine
metadata = {
  startup-script = file("STARTUP_SCRIPT_FILE")
}
}

    替换以下内容：

    • VM_NAME：新虚拟机的名称
    • ZONE：要创建实例的可用区。
    • IMAGE_PROJECT：包含映像的 Container-Optimized OS 映像项目，例如 cos-cloud。
    • IMAGE_FAMILY：Container-Optimized OS 映像系列，例如 cos-stable。
    • MACHINE_TYPE：新虚拟机的机器类型，可以是预定义机器类型或自定义机器类型。
    • STARTUP_SCRIPT_FILE：本地计算机上启动脚本文件的相对路径，例如 ./startup_script.sh。

    示例：

    provider "google" {
  project = "my-project"
}

resource "google_compute_instance" "my_container_vm" {
  name = "my-container-vm-startup"
  machine_type = "e2-medium"
  zone = "us-central1-a"

  boot_disk {
    initialize_params {
      image = "cos-cloud/cos-stable"
    }
  }

  network_interface {
    network = "default"
  }

  metadata = {
    startup-script = file("./startup_script.sh")
  }
}

    使用启动脚本创建 MIG

    使用启动脚本创建实例模板后，请使用以下方法之一创建 MIG。

    如需详细了解如何创建 MIG，请参阅创建代管式实例组。

    控制台

    1. 创建实例模板，该模板基于您在上一部分中创建的启动脚本。

      1. 在操作系统部分中，选择 Container Optimized OS 和版本。
      2. 在自动化部分中，粘贴您为容器部署创建的启动脚本。

    2. 使用在上一步中创建的实例模板创建 MIG。

    gcloud

    1. 使用 instance-templates create 命令创建实例模板。

      您必须为虚拟机使用 Container-Optimized OS 映像。您可以在 --metadata-from-file 标志中指定启动脚本文件的相对路径。

    2. 使用在上一步中创建的实例模板创建 MIG。

    示例：

      # Create the instance template that uses a startup script
  gcloud compute instance-templates create startup-template \
      --machine-type=e2-medium \
      --image-family=cos-stable \
      --image-project=cos-cloud \
      --metadata-from-file=startup-script=./startup_script.sh

  # Create the managed instance group
    gcloud compute instance-groups managed create startup-mig \
      --template=startup-template \
      --size=2 \
      --zone=us-central1-a

    Terraform

    使用 google_compute_instance_template 和 google_compute_instance_group_manager 资源创建实例模板和 MIG，如以下示例所示：

    示例：

    resource "google_compute_instance_template" "startup_template" {
  name_prefix = "startup-template-"
  machine_type = "e2-medium"
  disk {
    source_image = "cos-cloud/cos-stable"
    auto_delete  = true
    boot         = true
  }

  network_interface {
    network = "default"
  }
  metadata = {
    startup-script = file("./startup_script.sh")
}
}

resource "google_compute_instance_group_manager" "startup_mig" {
  name               = "startup-mig"
  base_instance_name = "startup-vm"
  zone               = "us-central1-a"
  version {
    instance_template = google_compute_instance_template.startup_template.id
  }
  target_size = 2
}

    测试和清理

    成功创建虚拟机或 MIG 后，验证您的应用是否在容器上运行并按预期工作。如需解决任何问题，请参阅问题排查。

    如果应用在通过启动脚本创建的新虚拟机上成功运行，您可以删除使用已弃用的容器部署方法的虚拟机和代管式实例组 (MIG)。

    问题排查

    如需排查使用启动脚本在虚拟机上配置容器时可能出现的问题，请查看启动脚本日志和容器日志。

    • 如需查看虚拟机实例上的启动脚本日志，请运行以下命令：

      sudo journalctl | grep "startup script"

    • 如需查看 Docker 容器的日志，请运行 docker logs 命令：

      docker logs CONTAINER_NAME

      将 CONTAINER_NAME 替换为您的容器名称。

    如需排查其他问题，请参阅以下文档：

    将 cloud-init 与 Container-Optimized OS 搭配使用

    您可以使用 cloud-init（一种行业标准且跨平台的解决方案）在运行 Container-Optimized OS 的虚拟机上部署容器。借助此工具，您可以在虚拟机创建或启动期间运行自定义配置。如需了解详情，请参阅将 cloud-init 与 Cloud 配置格式搭配使用。

    使用托管式服务进行容器部署

    本部分介绍了 Google Cloud 提供的可用于部署容器的代管式服务。

    Cloud Run

    Cloud Run 非常适合无状态容器应用以及中小型作业。

    Cloud Run 的主要功能包括：

    • 您可以选择仅在请求处理期间分配 CPU，也可以选择始终分配 CPU。
    • 您可以运行无状态容器应用，也可以按以下方式执行作业：作为一次性作业执行、按计划执行或在工作流中执行。
    • 您可以为每个请求或任务配置超时。
    • 它具有高度的可伸缩性和安全性。
    • 它集成了负载均衡和自动扩缩功能。

    如需详细了解如何在 Cloud Run 上部署容器，请参阅将容器映像部署到 Cloud Run

    批量

    Batch 是一项全代管式服务，可让您在 Google Cloud 资源上安排、排队和执行批处理工作负载。它专为运行批处理式、可并行化的工作负载而设计，包括封装在容器中的工作负载。

    如需详细了解如何在 Batch 上部署容器，请参阅以下文档：

    Google Kubernetes Engine

    如果您运行的是复杂的应用、微服务，需要持续运营，并且需要精细的控制和可伸缩性，那么 Google Kubernetes Engine (GKE) 是最适合您的产品。如需详细了解如何在 GKE 上部署容器，请参阅以下文档：

    获取支持

    如果您对迁移过程有任何疑问或需要帮助，请查看常见问题解答或与Google Cloud 支持团队联系。