Ejecuta la app de Bookshelf de·Java en Google Kubernetes Engine

En este instructivo se muestra cómo ejecutar la app de Bookshelf de Java en Google Kubernetes Engine (GKE). Sigue este instructivo para organizar en contenedores y también implementar una app web de Java existente en GKE. Se recomienda que revises la documentación de la app de Bookshelf como parte del instructivo del entorno estándar de App Engine.

Objetivos

  • Crear un clúster de GKE
  • Crear contenedores en una aplicación de Java
  • Crear un frontend replicado para la aplicación de Bookshelf
  • Crear un servicio balanceador de cargas para dirigir el tráfico HTTP al frontend de Bookshelf

Costos

En este instructivo, se usan componentes facturables de Google Cloud Platform (GCP), incluidos los siguientes:

  • GKE
  • Compute Engine
  • Cloud Storage
  • Cloud Datastore
  • Cloud Pub/Sub

Usa la Calculadora de precios para generar una estimación de los costos según el uso previsto. Los usuarios nuevos de GCP pueden optar a una prueba gratuita.

Antes de comenzar

  1. Accede a tu Cuenta de Google.

    Si todavía no tienes una cuenta, regístrate para obtener una nueva.

  2. Selecciona o crea un proyecto de GCP.

    Ir a la página Administrar recursos

  3. Comprueba que la facturación esté habilitada en tu proyecto.

    Descubre cómo puedes habilitar la facturación

  4. Habilita las Cloud Datastore, Kubernetes Engine, Cloud Storage, Cloud Pub/Sub y Google+ API necesarias.

    Habilita las API

  5. Realiza la instalación y la inicialización del SDK de Cloud.
  6. Instala Docker. Se usa para compilar imágenes de contenedores de manera local.
  7. Instala kubectl.
    gcloud components install kubectl

Crea un clúster de GKE

Un clúster de GKE es un conjunto administrado de máquinas virtuales de Compute Engine que operan como un solo clúster de GKE. En este instructivo, se necesita un clúster con un mínimo de dos nodos y estos nodos necesitan acceder a todas las API de Google.

  1. Crea el clúster. Reemplaza [YOUR_GCP_ZONE] por la zona de GCP en la que quieres alojarlo.

    gcloud container clusters create bookshelf \
        --scopes "cloud-platform" \
        --num-nodes 2 \
        --enable-basic-auth \
        --issue-client-certificate \
        --enable-ip-alias \
        --zone [YOUR_GCP_ZONE]
    
  2. Verifica que tengas acceso al clúster. Cuando ejecutas el siguiente comando, aparece una lista de los nodos en el clúster de tu contenedor. También muestra que el clúster de tu contenedor está activo y funcionando, y que puedes acceder a él.

    kubectl get nodes
    

Usa el comando kubectl para crear recursos en un clúster de GKE. Para obtener más información sobre kubectl, consulta las operaciones de clúster de GKE. En general, usa gcloud para administrar los recursos de tu proyecto de GCP y kubectl para administrar los recursos de tu clúster de GKE. Un proyecto único puede tener varios clústeres, lo que facilita tener clústeres creados a partir de diferentes tipos de máquinas a fin de satisfacer necesidades distintas.

Cuando creas un clúster con gcloud, configura la autenticación para kubectl automáticamente. Los clústeres creados con Google Cloud Platform Console pueden configurar la autenticación con el comando gcloud container clusters get-credentials.

Clona la app de muestra

La app de muestra está disponible en GitHub en GoogleCloudPlatform/getting-started-java.

  1. Clona el repositorio.

    git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/getting-started-java.git
    
  2. Navega al directorio de muestra.

    cd getting-started-java/bookshelf/optional-kubernetes-engine
    

Inicializa Cloud Datastore

La aplicación de Bookshelf almacena los libros en Cloud Datastore. Para inicializar Cloud Datastore en tu proyecto por primera vez, completa los siguientes pasos:

  1. En GCP Console, abre Cloud Datastore.

    Ir a Cloud Datastore

  2. Selecciona una región para tu almacén de datos y haz clic en Continuar hasta que llegues a la página Crear una entidad. Cierra la ventana, ya que la aplicación de Bookshelf está lista para crear entidades en Cloud Datastore.

Crea un depósito de Cloud Storage

La aplicación de Bookshelf usa Cloud Storage para almacenar archivos de imagen.

En las siguientes instrucciones, se muestra cómo crear un depósito de Cloud Storage. Los depósitos son los contenedores básicos que conservan tus datos en Cloud Storage.

Nombra el depósito con el mismo nombre que el ID del proyecto. En los comandos siguientes, reemplaza [YOUR-PROJECT-ID] por el ID del proyecto.

  1. Crea el depósito.

    gsutil mb gs://[YOUR-PROJECT-ID]
  2. Configura la Lista de control de acceso (LCA) predeterminada del depósito como public-read. Esto permitirá a los usuarios ver sus imágenes subidas.

    gsutil defacl set public-read gs://[YOUR-PROJECT-ID]

Crea contenedores para la app

La app de muestra incluye un Dockerfile, que se usa para crear la imagen de Docker de la app. Esta imagen de Docker ejecuta la app en GKE.

# The Google App Engine python runtime is Debian Jessie with Python installed
# and various os-level packages to allow installation of popular Python
# libraries. The source is on github at:
#   https://github.com/GoogleCloudPlatform/python-docker
FROM gcr.io/google_appengine/jetty9

# Add application code.
ADD target/bookshelf-gke-1.0-SNAPSHOT/ /app

  1. Empaqueta la app de Bookshelf.

    mvn clean -DprojectID=[YOUR_PROJECT_ID] package
    
  2. Compila la imagen de Docker de la app.

    docker build -t gcr.io/[YOUR_PROJECT_ID]/bookshelf
    
  3. Envía la imagen a Google Container Registry para que el clúster pueda acceder a ella.

    gcloud docker -- push gcr.io/[YOUR_PROJECT_ID]/bookshelf
    

Implementa el frontend de Bookshelf

La app de Bookshelf consta de un conjunto de servidores de frontend que administra y procesa las solicitudes web.

Los recursos del clúster que se necesitan para ejecutar el frontend se definen en bookshelf-frontend.yaml. Estos recursos se describen como una implementación de Kubernetes. Las implementaciones facilitan la creación y la actualización de un conjunto de réplicas y los pods asociados.

# Copyright 2017 Google Inc.
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
#     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License

# This file configures the bookshelf application frontend. The frontend serves
# public web traffic.

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: bookshelf-frontend
  labels:
    app: bookshelf

# The bookshelf frontend replica set ensures that at least 3
# instances of the bookshelf app are running on the cluster.
# For more info about Pods see:
#   https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/pods/
spec:
  replicas: 3

  template:
    metadata:
      labels:
        app: bookshelf
        tier: frontend

    spec:
      containers:
      - name: bookshelf-app
        # Replace [GCLOUD_PROJECT] with your project ID.
        image: gcr.io/[GCLOUD_PROJECT]/bookshelf

        # This setting makes nodes pull the docker image every time before
        # starting the pod. This is useful when debugging, but should be turned
        # off in production.
        imagePullPolicy: Always

        # The bookshelf process listens on port 8080 for web traffic by default.
        ports:
        - name: http-server
          containerPort: 8080
  1. En bookshelf-frontend.yaml, reemplaza [GCLOUD_PROJECT] por el ID del proyecto.

  2. Implementa los recursos en el clúster.

    kubectl create -f bookshelf-frontend.yaml
    
  3. Haz un seguimiento del estado de la implementación.

    kubectl get deployments
    

    La implementación estará completa cuando tenga la misma cantidad de pods disponibles y de pods deseados. Si tienes problemas con la implementación, bórrala y empieza de nuevo.

    kubectl delete deployments bookshelf-frontend
    
  4. Cuando la implementación finalice, podrás ver los pods que esta creó.

    kubectl get pods
    

Crea el servicio de Bookshelf

Los servicios de Kubernetes proporcionan un punto de acceso único a un conjunto de pods. Si bien es posible acceder a un solo pod, los pods son efímeros, por lo que te recomendamos dirigirte a un conjunto de pods con un solo extremo. En la app de Bookshelf, el servicio de Bookshelf te permite acceder a los pods de frontend de Bookshelf desde una dirección IP única. Este servicio se define en bookshelf-service.yaml.

# Copyright 2017 Google Inc.
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
#     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License

# The bookshelf service provides a load-balancing proxy over the bookshelf
# frontend pods. By specifying the type as a 'LoadBalancer', Kubernetes Engine
# will create an external HTTP load balancer.
# For more information about Services see:
#   https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/services/
# For more information about external HTTP load balancing see:
#   https://cloud.google.com/kubernetes-engine/docs/load-balancer
apiVersion: v1
kind: Service

metadata:
  name: bookshelf-frontend
  labels:
    app: bookshelf
    tier: frontend

spec:
  type: LoadBalancer
  ports:
  - port: 80
    targetPort: http-server
  selector:
    app: bookshelf
    tier: frontend

Ten en cuenta que los pods y el servicio que usa los pods son independientes. Kubernetes usa etiquetas para seleccionar los pods a los que se dirige un servicio. Con etiquetas, puedes tener un servicio que se dirija a los pods desde conjuntos de réplicas diferentes y tener varios servicios que apunten a un pod en particular.

  1. Crea el servicio de Bookshelf.

    kubectl create -f bookshelf-service.yaml
    
  2. Obtén la dirección IP externa del servicio.

    kubectl describe service bookshelf
    

    Ten en cuenta que la dirección IP podría tardar hasta 60 segundos en asignarse. La dirección IP externa aparecerá en LoadBalancer Ingress.

Accede a la aplicación de Bookshelf

Ya implementaste todos los recursos necesarios para ejecutar la app de Bookshelf en GKE. Usa la dirección IP externa del paso anterior a fin de cargar la aplicación en el navegador web y crear libros.

Limpieza

Sigue estos pasos para evitar que se apliquen cargos a tu cuenta de Google Cloud Platform por los recursos que usaste en este instructivo:

Borra el proyecto

La manera más fácil de eliminar la facturación es borrar el proyecto que creaste para el instructivo.

Para borrar el proyecto, haz lo siguiente:

  1. En la GCP Console, dirígete a la página Proyectos.

    Ir a la página Proyectos

  2. En la lista de proyectos, selecciona el proyecto que deseas borrar y haz clic en Borrar.
  3. En el cuadro de diálogo, escribe el ID del proyecto y, luego, haz clic en Cerrar para borrar el proyecto.

Borra el clúster

Borrar el clúster quita todos los recursos de GKE y Compute Engine, pero tendrás que quitar todos los recursos en Cloud Storage, Cloud Datastore y Cloud Pub/Sub de forma manual.

Usa el siguiente comando para borrar el clúster. Reemplaza [YOUR_GCP_ZONE] por la zona que usaste cuando creaste el clúster.

gcloud container clusters delete bookshelf --zone [YOUR_GCP_ZONE]

Pasos siguientes

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