Tutorial: Men-deploy VM yang ada di cluster Google Distributed Cloud menggunakan Runtime VM di GDC

---

Dokumen ini memberikan panduan langkah demi langkah untuk men-deploy workload berbasis virtual machine (VM) ke Google Distributed Cloud 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 pada toko retail.

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

Dokumen ini menggunakan image instance VM Compute Engine yang telah disiapkan sebelumnya, dengan workload berjalan sebagai layanan systemd. Anda dapat mengikuti langkah-langkah yang sama ini untuk men-deploy aplikasi Anda sendiri.

Tujuan

• Aktifkan VM Runtime di GDC dan instal plugin virtctl
• Men-deploy workload berbasis VM
• Login ke VM dan memeriksa status aplikasi
• Mengakses workload berbasis VM

Sebelum memulai

Untuk menyelesaikan dokumen ini, Anda memerlukan referensi berikut:

• Akses ke cluster Google Distributed Cloud versi 1.12.0 atau yang lebih tinggi yang dibuat dengan mengikuti panduan Menjalankan Cloud Terdistribusi Google pada VM Compute Engine dengan Load Balancer Manual. Dokumen ini menyiapkan resource jaringan sehingga Anda dapat mengakses beban kerja yang berjalan dalam VM melalui browser. Jika perilaku tersebut tidak diperlukan, Anda dapat mengikuti dokumen ini menggunakan Google Distributed Cloud apa pun.
• 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

Definisi resource kustom (CRD) Runtime VM di GDC adalah bagian dari semua cluster Google Distributed Cloud sejak versi 1.10. Instance resource kustom VMRuntime sudah dibuat saat penginstalan. Namun, setelan 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 Google Distributed Cloud

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 bahwa proses penginstalan plugin virtctl telah 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 Google Distributed Cloud, Runtime VM di GDC memerlukan 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 cluster Google Distributed Cloud. 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 akan menggunakan gambar qcow2 yang telah disiapkan sebelumnya ini dalam langkah-langkah berikut.

Catatan: Meskipun kami menggunakan VM Compute Engine dalam dokumen ini, langkah-langkah untuk membuat disk image VM bervariasi, bergantung pada lingkungan atau platform tempat VM yang ada berjalan. Anda dapat membuat disk image dari VM yang ada jika ingin mengikuti langkah-langkah dalam dokumen ini menggunakan image kustom Anda sendiri.

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

1. Men-deploy StatefulSet MySQL. Aplikasi tempat penjualan mengharapkan 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:

   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 setelah VM (google-virtctl/pos-vm.yaml). Anda dapat memeriksa file untuk melihat definisi VirtualMachine dan VirtualMachineDisk. Daripada menggunakan plugin virtctl, Anda dapat men-deploy workload 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 VM Runtime di GDC. Format singkatnya adalah gvm.

   Saat Anda membuat VM, dua resource berikut ini akan dibuat:

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

   Periksa status VirtualMachineDisk. VirtualMachineDisk membuat resource DataVolume secara internal. Image VM diimpor ke DataVolume yang terpasang 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 akan 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. Terus lihat progresnya saat gambar diimpor:

   kubectl get datavolume -w
   

   Contoh output berikut menunjukkan disk image yang sedang 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 akan menampilkan PHASE dari Succeeded :

   kubectl get datavolume
   

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

   Catatan: Waktu impor bergantung pada ukuran image VM yang digunakan. Image VM Compute Engine dalam dokumen ini berukuran sekitar 5 GB dan memerlukan waktu hingga 15 menit untuk diimpor.

6. Pastikan VirtualMachine telah berhasil dibuat:

   kubectl get gvm
   

   Jika pembuatan berhasil, STATUS akan menampilkan RUNNING, seperti yang ditunjukkan dalam contoh berikut, beserta 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 agar otomatis dimulai saat booting sebagai layanan sistem. 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 Runtime VM 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 Layanan Kubernetes mysql-db yang dibuat pada langkah sebelumnya. Dengan perilaku ini, VM secara 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 Runtime VM di GDC.

   sudo systemctl status pos*
   

   Contoh output berikut menunjukkan status ketiga 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 Cloud Terdistribusi Google pada VM Compute Engine dengan panduan Load Balancer Manual, cluster Anda memiliki resource Ingress bernama pos-ingress yang sudah dibuat. Resource ini merutekan traffic dari alamat IP eksternal Ingress LoadBalancer ke layanan server API dari aplikasi contoh tempat penjualan.

1. Jika cluster Anda tidak memiliki resource Ingress ini, buat resource tersebut 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 merutekan traffic ke VM. Resource Ingress mengarahkan traffic ke Service ini:

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

   Contoh output berikut mengonfirmasi pembuatan Service:

   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 dari load balancer Ingress. Load balancer 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 menampilkan 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 cluster Google Distributed Cloud menggunakan Runtime VM di GDC.

UI aplikasi tempat penjualan (klik gambar untuk memperbesar)

Pembersihan

Anda dapat menghapus semua resource yang dibuat dalam tutorial ini atau hanya menghapus VM dan mempertahankan resource yang dapat digunakan kembali. Delete a VM in Google Distributed Cloud 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. Hal 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 mengenai cara VM dikonfigurasi dan image-nya dibuat, baca petunjuknya di repositori tempat penjualan.
• Saat Anda membuat VM di cluster Google Distributed Cloud 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 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.